Makalah Pik Ethylen PT Chandra Asri Petrochemical (Kel 1) [PDF]

Citation preview

MAKALAH PROSES INDUSTRI KIMIA “PEMBUATAN ETHYLEN DI PT CHANDRA ASRI PETROCHEMICAL ”



Disusun Oleh: 1. Chintya Oktariyensi (061840421427) 2. Etyka Rahmasari (061840421431) 3. Raka Ade Dwi Cahaya (061840421651) Kelas: 3 KIA



Jurusan Teknik Kimia Program Studi Teknologi Kimia Industri Politeknik Negeri Sriwijaya 2019



KATA PENGANTAR



Assalamu’alaikum. Wr. Wb. Puji dan syukur saya ucapkan atas kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmatNYA, sehingga kami dapat menyelesaikan penyusunan makalah ini. Tidak lupa shalawat serta salam selalu kami curahkan kepada junjungan kita Nabi besar Muhammad SAW yang telah membimbing umatnya di jalan yang benar.  Kami ucapkan terimakasih kepada pihak-pihak yang sudah membantu dalam penyusunan makalah ini. Makalah ini kami susun berdasarkan tugas dari mata kuliah Proses Indutri Kimia yang berjudul “Pembuatan Etilen di PT Chandra Asri Petrochemical”. Kami menyadari bahwa dalam penulisan makalah ini masih banyak kekurangan, oleh sebab itu kami sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun. Wassalamu’alaikum. Wr. Wb.



Palembang, November 2019



Penyusun



2



DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ii DAFTAR ISI



...................................................................................... iii



BAB 1 PENDAHULUAN.......................................................................................4 1.1 Sejarah dan Perkembangan Pabrik............................................................ 4 1.2 Lokasi Pabrik



.........................................................................................9



1.3 Produk Yang Dihasilkan...........................................................................12 BAB II PEMBAHASAN....................................................................................15 2.1 Spesifikasi Alat, Bahan Baku & Produk........................................................ 15 2.11 Spesifikasi Alat ....................................................................................15 2.12 Spesifikasi Bahan Baku..........................................................................25 2.13 Spesifikasi Produk.................................................................................25 2.2 Proses Pembuatan Etilen................................................................................ 27 2.3 Diagram Alir



................................................................................... 32



2.4 Neraca Massa



................................................................................... 33



BAB III PENUTUP



..................................................................................... 37



3.1 Kesimpulan



..................................................................................... 37



DAFTAR PUSTAKA



.....................................................................................38



3



BAB I PENDAHULUAN 1.1 Sejarah dan Perkembangan Pabrik PT. Chandra Asri Petrochemical adalah pabrik yang bergerak dalam bidang industri petrokimia olefin. PT. Chandra Asri Petrochemical, Tbk. (CAP) adalah industri hulu yang bergerak dalah bidang industri kimia petrokimia olefin. Pabrik petrokimia ini mengolah lebih lanjut hasil penyulingan minyak bumi dan gas alam berupa Naphta, Liquified Petroleum Gas (LPG) dan Heavy Natural Gas Liquified (H-NGL). Produk utama industri olefin yaitu ethylene dan propylene. Kedua produk tersebut merupakan bahan baku industri petrokimia hulu yang memproses lebih lanjut diantaranya polyethylene dan polypropylene (pellet plastik). PT. Chandra Asri Petrochemical, Tbk memiliki empat plant yaitu olefin plant, polyethylene plant, polypropylene, dan butadiene plant. Produk dari PT. Chandra Asri Petrochemical, Tbk berupa bahan baku dari berbagai industri petrokimia hilir, seperti industri lembaran film, plastik, kain sintetik, obat-obatan, pestisida dan lain-lain. PT Chandra Asri Petrochemical, Tbk. merupakan mata rantai ayng melengkapi kesempurnaan rangkaian industri petrokimia Indonesia dengan memberikan masa depan cerajh bagi kepentingan dunia plastik nasional. Pendirian PT Chandra Asri Petrochemical ampu menciptakan stabilitas harga bahan baku industri plastik serta pemerintah dapat menghemat devisi negara hinga US$ 1 milyar setiap tahun dengan adanya penanaman modal asing. Pertimbangan dasar berdirinya PT Chandra Asri Petrochemical, Tbk. adalah untuk memenuhi kebutuhan dasar dari industri plastik. Keberadaan PT. Chandra Asri Petrochemical, Tbk sangat penting dalam menunjang peningkatan kesejahteraan sosial di Indonesia. Keuntungan-keuntungan yang diperoleh dengan adanya pembangunan pabrik ini antara lain:  Menempatkan Indonesia pada skala industri petrokimia internasional  Penghematan devisa dengan adanya Penanaman Modal Asing (PMA)  Menyediakan bahan baku pada Intermediate Petrochemical Industries dan Downstream Plastic Industries  Menciptakan lapangan pekerjaan bagi penduduk Indonesia  Mengendalikan dan menstabilkan harga bahan baku 4



 Sebagai sumber devisa negara dan alih teknologi Pembangunan PT. Chandra Asri Petrochemical, Tbk sendiri dimulai pada tahun 1989 dengan bergabungnya kelompok pengusaha besar, yaitu Bimantara Group, Napan Group, dan Barito Pasifik Group dengan status Penanaman Modal Dalam Negeri (PMDN). Namun usaha pendirian pabrik ini sempat berhenti karena adanya peraturan pemerintah mengenai pinjaman luar negeri. Tak lama setelah itu, tepatnya pada tanggal 14 Agustus 1992, PT. Chandra Asri mengubah statusnya menjadi Penanaman Modal Asing (PMA) dengan pemiliknya adalah Siemene International Ltd. (65%), Stallion Company Ltd. (10%) dan Japan Indonesia Petrochemical Investment corporation (25%), yang menanamkan modalnya sebesar US$ 2 milyar sehingga menjadi industri swasta terbesar yang dikelola Indonesia. Selama tahun 1997 sampai tahun 2004, terjadi tiga kali pergantian kepemilikan saham. Adapun kepemilikan saham PT. Chandra Asri Petrochemical, Tbk saat ini adalah IPIC (49,55%), JIPIC (24,59%), dan G&PI (25,86%).Perkembangan PT. Chandra Asri Petrochemical, Tbk disajikan pada Tabel. Perkembangan PT. Chandra Asri Petrochemical, Tbk Tanggal Maret, 1989



Data dan Peristiwa PT. Chandra Asri Petrochemical, Tbk didirikan oleh Pudji Budi Santoso dan Suryanto, sekaligus sebagai pemegang



1990



saham pertama. Pudji Budi Santoso dan Suryanto menarik diri, kemudian



11 Maret 1991



digantikan oleh Prajogo Pangestu dan Henry Pribadi. Pembangunan PT. Chandra Asri Petrochemical, Tbk dimulai dengan pemasangan tiang pancang pertama oleh Menteri Perindustrian Republik Indonesia di atas lahan seluas 120 hektar di kawasan Industri Panca Puri desa Gunung Sugih, Kecamatan



Ciwandan,



Anyer.



Pembangunan



proyek



dilakukan oleh perusahaan konstruksi Jepang, Tokyo Engineering Co. yang menggunakan sistem Engineering Procurement Construction (EPC). Pembangunan ini selesai 12 Oktober 1991



pada tahun 1995 sebagai pembangunan tahap pertama. Pembangunan pabrik terhenti karena adanya peraturan pemerintah tentang pinjaman luar negeri yang menyebabkan proyek pembangunan terkena penjadwalan ulang Tim Koordinasi Pengelolaan PKLN (Pinjaman Komersial Luar 5



Kuartal I, 1992



Negeri). Proyek pembangunan pabrik dilanjutkan kembali dan memperoleh perhatian dari beberapa perusahaan asing, seperti Marubeni Co., Showa Denko Co, Toyo Engineering Co. dan Asahimas Chemical Co. Ltd. yang berasal dari Jepang serta Nestle dan Finfund dari Finlandia. Tetapi, Toyo Engineering Co. dan Asahimas Chemical Co. Ltd. serta dua perusahaan dari Finlandia menarik diri, sedangkan yang lainnya



Kuartal II, 1992



membentuk



Japan



Indonesian



Petrochemical



Investment Co. (JIPIC) yang dipimpin oleh Marubeni Co. Bambang Triatmojo (PT. Bimantara Citra) ikut bergabung tetapi tidak bertahan lama. Pada tahun yang sama digantikan oleh Siemens International Ltd. dan Stallion Company Ltd. yang berkedudukan di British Island yang bekerjasama dengan Japan Indonesian Petrochemical Investment Co yang terdiri



14 Agustus 1992



dari



Marubeni



Corporation,



Showa



Denko



Corporation dan Toyo Engineering Corporation. Pembangunan pabrik dilanjutkan kembali dengan perubahan status menjadi Penanaman Modal Asing (PMA). Akibat perubahan



status



tersebut



menyebabkan



komposisi



pemegang saham berubah, yaitu Siemens International Ltd. (65%), Japan Indonesian Petrochemical Investment Co. 28 Januari 1995 18 April 1995



(25%), dan Stallion Company Ltd. (10%). Pembangunan Ethylene Plant selesai. Pembangunan Linier Low Density Polyethylene (LLDPE)



4 Mei 1995 5 Mei 1995



Plant selesai. Start-up pertama Ethylene Plant. Produksi olefin pertama dari



18 Juni 1995 31 Juli 1995 31 Agustus 1995 16 September 1995



Petrochemical, Tbk. Start-up pertama LLDPE Plant. Pembangunan High Density Polyethylene (HDPE) Plant. Start-up pertama HDPE Plant. PT. Chandra Asri Petrochemical, Tbk. diresmikan oleh



PT.



Chandra



Asri



Presiden Soeharto sebagai industri petrokimia hulu pertama 2006



di Indonesia. Kepemilikan saham PT. Chandra Asri Petrochemical, Tbk. 6



didominasi oleh Inter Petrindo Inti Citra atau Barito Group (49,55%), Gletzer dan Putnam (25,86%), dan Termasek November, 2010



Holding (24,59%). PT. Chandra Asri Petrochemical, Tbk. melakukan merger



Januari, 2011



dengan PT. Tripolyta Indonesia. Peresmian merger (bergabung) serta penggunaan nama baru



18 Januari 2012



PT. Chandra Asri Petrochemical, Tbk. Dilakukan pembangunan pabrik Butadiene pertama di



Kuartal III, 2013



Indonesia yaitu Petrokimia Butadiene Indonesia. Peresmian pabrik Butadiene pertama di Indonesia yaitu Petrokimia Butadiene Indonesia oleh Menteri Perindustrian bersama



Menteri



Perdagangan yang disaksikan oleh



Gubernur Banten beserta jajaran manajemen PT. Chandra Asri Petrochemical, Tbk. Kapasitas produksi pabrik ini adalah 100.000 ton/tahun. Butadiene ini merupakan bahan baku yang digunakan dalam produksi SBR, ABS,dan SBL. Dilakukan “Ethylene Cracker Complex Expansion (ECCx) Project” untuk menaikkan kapasitas ethylene dari 550.000 Januari, 2016



ton/tahun menjadi 860.000 ton/tahun. Dilakukan Start-up Ethylene Plant setelah “Ethylene



April, 2016



Cracker Complex Expansion (ECCx) Project” Produksi Ethylene mencapai 100 ton/jam (kapasitas 860.000 ton/tahun)



Saat ini, PT. Chandra Asri Petrochemical, Tbk telah menggandeng 2 entitas: PT. Styrindo Mono Indonesia (SMI) dan PT. Petrokimia Butadiene Indonesia (PBI). Styrindo Mono Indonesia (SMI) merupakan satu-satunya produsen Styrene Monomer dilengkapi denga dua unit panrol ethyl benzene di Indonesia yang melayani baik industri hilir domestik dan pasar ekspor regional. Lokasi SMI terletak di Puloampel, Serang dan berada sekitar 40 km. Sedangkan, Petrokimia Butadiene Indonesia (PBI) merupakan pabrik butadiene pertama di Indonesia yang menghasilkan Butadiene untuk memenuhi kebutuhi kebutuhan pasar regional yang memanfaatkan mixed C4 produk unit naphta cracker. PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk merupakan salah satu pabrik petrokimia yang dalam operasinya menghasilkan Ethylene 860.000 ton/tahun, Propylene 470.000 ton/tahun, Crude C4 7



315.000 ton/tahun, Pyrolisis Gas 400.000 ton/tahun, Polyethylene 336.000 ton/tahun, Polypropylene 480.000 ton/tahun. Bahan baku yang digunakan PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk berupa Naptha yang didatangkan dari PT. Pertamina Refinery Unit IV Cilacap ataupun diimpor dari Arab Saudi sedangkan gas N2 dibeli dari perusahaan nasional yang ada yaitu PT. Air Liquid serta untuk katalis-katalis yang digunakan pada pembuatan High Density Polyethylene berupa katalis B. PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk memiliki 3 plant utama yaitu: 1. Ethylene Plant Ethylene plant menggunakan lisensi teknologi dari Lummus Crest Technolgy (LCT) dari USA dengan kapasitas design 860.000 ton/tahun ethylene serta 400.000 ton/tahun pyrolisis gasoline. 2. Polyethylene Plant 2.1. Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) Plant LLDPE plant menggunakan lisensi dari Union Carbide Chemical and Plastic Company Inc. (UNIPOL) dari USA. LLDPE plant memproduksi low density polyethylene menggunakan proses polimerisasi fasa gas dalam sebuah reaktor fluidized bed, dengan kapasitas design sebesar 236.000 Metrik ton/tahun. 2.2. High Density Polyethylene (HDPE) Plant HDPE plant menggunakan lisensi teknologi dari Showa Denko Kk., (SDK) dari Jepang. HDPE plant memproduksi high density polyethylene melalui proses polimerisasi monomodal dan bimodal dengan menggunakan vertical loop jacket reactor, dengan kapasitas design sebesar 100.000 Metrik ton/tahun. 3. Polypropylene Plant Polypropylene plant menggunakan lisensi dari Union Carbide Chemical and Plastic Company Inc. (UNIPOL) dari USA dengan kapasitas 480.000 Metrik Ton/tahun. Dimana polypropylene dihasilkan menggunakan proses polimerisasi adisi. Produk ethylene yang dihasilkan oleh PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk sebagian besar dipergunakan sendiri sebagai bahan baku untuk polyethylene plant, dan sebagian lagi dijual kepada industri hilir lainnya seperti PT. Lotte Titan Petrochemical, PT. Sulfindo Adiusaha, dan PT. Polychem Indonesia yang di distribusikan melalui jalur perpipaan.



8



Logo PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk adalah sebagai berikut,



Gambar 1.1. Logo PT. Chandra Asri Petrochemical (Sumber: Dokumen HRD PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk, 2018) Logo PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk sebagai identitas visual melambangkan keinginan perusahaan untuk memberikan nilai tambah bagi industri petrokimia dengan cara mengkombinasikan tiga pilar sumber daya manusia, teknologi modern dan modal yang disimbolkan dengan tiga warna berbeda. Sedangkan enam buah garis bergelombang menggambarkan integrasi ketiga elemen demi memberikan kepuasan kepada stake holder. Dan bentuk oval menggambarkan bahwa integrasi ketiga elemen akan mampu mencapai kesinambungan dunia. PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk memilik visi, yaitu: “Menjadi Perusahaan Petrokimia Terkemuka dan Pilihan Indonesia.” Misi PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk, yaitu: “Terus berkembang dan mengukuhkan posisi kepemimpinan perusahaan melalui integrasi, pengembangan sumber daya manusia dan kemitraan terpilih, secara berkelanjutan yang akan berkontribusi terhadap pertumbuhan indonesia.”



1.2 Lokasi Pabrik Pabrik PT. Chandra Asri Petrochemical, Tbk. terletak di Kawasan Industri Barat Cilegon, di tepi Jalan Raya Anyer km. 123. Memiliki tanah dengan luas 120 Ha, di mana di dalamnya termasuk area manufaktur, kantor, gudang, masjid, klinik, dan area perluasan pabrik. PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk.



terletak di Desa Gunung Sugih, Kecamatan Ciwandan, Kota Cilegon, Provinsi Banten, dengan kantor pusat berada di Wisma Barito Pacific Tower A, Jalan 9



Letjen S. Parman, Jakarta Barat. Pabrik ini berada di kawasan industri Pancapuri di Kawasan Industri Barat Cilegon (milik PT. Krakatau Industrial Estate Cilegon). PT. Chandra Asri terletak pada 0,6°1,7’ LS dan 105°56,1’ BT. Selain PT. Chandra Asri terdapat pula industri petrokimia lainnya, seperti PT. Asahimas Chemical, PT. Dong Jin, PT. NSI (Nippon Shokubai Indonesia). Peta lokasi PT. Chandra Asri dapat dilihat pada Gambar 1.1 berikut:



Gambar 1.2.Lokasi PT. Chandra Asri (Sumber: Dokumen HRD PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk, 2018)



Adapun dasar pemilihan lokasi pabrik PT. Chandra Asri adalah sebagai berikut:  Ciwandan merupakan wilayah kawasan industri Cilegon yang ditetapkan oleh pemerintah. Kawasan Industri Anyer-Cilegon-Merak dapat dilihat dalam Gambar 1.2.  Lokasinya tidak terlalu jauh dari kantor pusat (head office) sehingga memudahkan koordinasi.  Posisi yang dekat dengan laut sehingga memudahkan transportasi bahan baku (suplai bahan baku dan bahan penunjang menggunakan alat transportasi laut) dan produk serta dapat memanfaatkan air laut dalam sistem utilitas.  Memudahkan distribusi dan pemasaran produk baik produk utama maupun produk samping karena letak pabrik berdekatan dengan pabrik-pabrik petrokimia hilir yang membutuhkan bahan baku dari PT. Chandra Asri Petrochemical, Tbk. 10



Gambar 1.3. Kawasan Industri Anyer-Cilegon-Merak (Sumber: Dokumen HRD PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk, 2018) Sebagaimana layaknya penentuan lokasi pabrik yang didasarkan atas tinjauan berbagai aspek, penentuan lokasi pabrik PT. Chandra Asri Petrochemical, Tbk juga didasarkan atas berbagai pertimbangan – pertimbangan, antara lain: 1. Ketersediaan bahan baku Bahan baku utama pabrik ini adalah naphta yang sebagian besar kebutuhannya dari Timur Tengah. Pendirian pabrik dilakukan di dekat pelabuhan guna memudahkan transportasi bahan baku dari produsen ke pabrik. 2. Penyediaan Utilitas Ketersediaan utilitas seperti air dan energi listrik yang cenderung mudah juga mendukung pemilihan lokasi pendirian pabrik tersebut. Keberadaan pabrik yang berbatasan langsung dengan pantai dan sungai memudahkan pemenuhan kebutuhan air untuk keperluan industri. Air proses diperoleh dari PT. Peteka Karya Tirta dan PT. Krakatau Tirta Industri (PT. KTI). Kebutuhan air pendingin menggunakan air laut, dengan penggunaan beberapa treatment tertentu. Pemenuhan kebutuhan listrik dipasok dari PLTU Suralaya, yang dimana jalur pemasokan listrik dari PLTU ini melewati kota Cilegon yang juga merupakan lokasi pendirian pabrik. 11



3. Sarana Transportasi Penentuan kota Cilegon sebagai lokasi pabrik juga didasarkan pada ketersediaan sarana dan prasarana transportasi yang baik. Transportasi bahan baku naphta yang sebagian besarnya dipasok dari timur tengah maupun sebagian propilen impor dilakukan melalui sarana transportasi air sehingga lokasi di dekat pantai sangat memudahkan. Transportasi alat-alat berat, logistik, maupun karyawan dan lain-lain sangat mudah diakses lewat jalur darat. Dalam pendistribusian produk lewat jalur darat dipermudah dengan adanya jalur transportasi seperti jalan raya dan kereta api.



1.3 Produk Yang Dihasilkan PT Chandra Asri Petrochemical Tbk merupakan perusahaan yang memproduksi Olefins dan Polyethylene (PE), di mana produk-produk tersebut merupakan salah satu bahan baku dari jenis-jenis plastik yang biasa digunakan sehari-hari. Berikut adalah produk-produk yang dihasilkan oleh PT Chandra Asri Petrochemical:



a) Ethylene



Ethylene merupakan bentuk yang paling sederhana dari Olefins yang mengandung ikatan rangkap dua antara atom karbon. 12



Ethylene



diolah



kembali



dan



akan



menghasilkan



produk



polyethylen dan styren monomer. Rumus Kimia Ethylen



Rumus Kimia Polyethylen



Produk Polyethylen



b) Propylene Propylene merupakan bentuk paling sederhana kedua dari Olefins. Propylene akan menghasilkan produk Polypropylene yang merupakan salah satu polimer serbaguna yang digunakan untuk pengaplikasian kemasan.



Rumus Kimia Propylen c)



Produk Propylen



Py-Gas/Pyrolysis Gasoline Pyrolysis Gasoline/Py-Gas merupakan salah satu bahan hasil olahan dari



Nafta yang memiliki kandungan aroma yang tinggi. Py-Gas adalah hasil produk dari pengolahan dari Naphtha Steam Cracking pada saat proses produksi ethylene dan propylene. Py-Gas dapat diproses lebih lanjut lagi untuk menghasilkan komponen bernilai tinggi seperti Benzene, Toluene, dan Xylene. Toluene atau yang sering disebut sebagai metilbenzena ataupun fenilmetana, yaitu suatu cairan bening tak berwarna yang tidak larut dalam air dan memiliki aroma seperti pengencer cat dan berbau harum seperti benzene. Xylene atau Xylol atau dimetilbenzana merupakan hidrokarbon aromatik yang terdiri dari benzene yang berikatan dengan dua metil dan dapat diproduksi melalui reformasi katalik naphtha. d)



Crude C4 13



Mixed C4 merupakan salah satu produk dari steam cracking process. Mixed C4 adalah bahan baku untuk pabrik Butadiena yang merupakan komponen penting dalam pembuatan karet sintetis.



Produk Butadiene e)



Pyrolysis Fuel Oil/PFO/Bio-Oil Pyrolysis Fuel Oil (PFO) Merupakan produk bawah dengan menggunakan Naphtha Steam Cracking. PFO



adalah cairan yang berisikan campuran hidrokarbon aromatik yang lebih berat. PFO dapat dimanfaatkan sebagai sumber bahan bakar atau sebagai bahan baku untuk memproduksi Carbon Black. f)



Synthetic Rubber Synthetic Rubber Merupakan produk baru yang mencampurkan Styrene Monomer dengan Butadiene.



Produk Olahan Synthetic Rubber



BAB II PEMBAHASAN 2.1 Spesifikasi Alat, Bahan Baku Dan Produk Spesifikasi Alat 14



Reaktor



Kode



: R-101



Fungsi



: tempat terjadinya reaksi cracking etana menjadi



etilen. Jenis



: Non-isotermal non-adiabatik multitube plug flow



reaktor. Bahan : Nickel alloy SB-162 Kondisi Operasi P : 1 atm. T : 727-1027 0C Menara distilasi de-methanizer



de-ethanizer



ethylene tower



Kode



MD-101



MD-102



MD-103



Fungsi



Memisahkan



memisahkan



memisahkan



metana dari



etana dari



etilen dari



Campuran



campuran



campuran



Hidrokarbon



hidrokarbon



hidrokarbon



Jenis



Bahan



Jumlah



Sieve tray plate Sieve tray plate



Sieve tray plate



Tower



tower



Tower



SA-353 9% Nikel



SA-353 9% Nikel SA-353 9% Nikel



Alloy



alloy



Alloy



1



1



1



30 atm



30 atm



15 atm



KondisiOperasi Tekanan



15



Suhu Feed :



-36 C



16 C



-21.5 C



Suhu Top :



-93 C



8.5 C



-37.5 C



Suhu Bottom:



16 C



135 C



-16.5 C



Atas :



5.133 m



4.7672 m



5.2427 m



Bawah :



4.786 m



3.8265 m



4.6038 m



Tinggi :



30.65 m



27.9358 m



85.2919 m



Tipe :



Elliptical head



Elliptical head



Elliptical head



Tebal :



1,375 in



2 in



1,25 in



Tinggi :



1,25 m



1,0839 m



1,2739 m



Sieve Tray



Sieve Tray



Sieve Tray



Kolom Diameter



Head



Plate



Tipe:



16



Jumlah:



11



11



72



Feed plate:



3



7



24



Plate Spacing:



0,9 m



0,9 m



0,9 m



Bahan:



Asbestos



Asbestos



Asbestos



Tebal:



20 cm



5 cm



9,2 cm



Kondenser I



Kondenser II



Kondenser III



Kode



E-111



E-113



E-115



Tipe



Shell and tube



Shell and tube



Shell and tube



Bahan



SA-353 9% Nickel SA-353 9% Nickel



SA-353 9% Nickel



Alloy



Alloy



Alloy



Jumlah



2 buah



1 buah



1 buah



Beban panas



150.000.000



119.000.000



177.000.000



Isolasi



Kondenser



(BTU/hr)



17



Shell: Fluida



Hasil atas MD 101



Hasil atas MD 102



Hasil atas MD 103



(De-methanizer)



(De-ethanizer)



(Ethylene Tower)



Jumlah (kg/jam)



662.000



415.100



457.298,6



Suhu masuk (oC)



-73



-8



-37,5



Suhu keluar (oC)



-97



-11



-75,25



ID shell (in)



42



39



42



Baffle (in)



10



10



10



Pass



2



Pressure Drop



0,622



2



2



0,01



0,02



MCR



MCR



MCR



165.000



20.000



76.000



-110



-110



-110



(psi)



Tube



Fluida



Jumlah (kg/jam)



Suhu (oC)



masuk



18



Suhu (oC)



keluar



OD tube (in)



ID tube (in)



BWG



Panjang (ft)



Jumlah tube



Susunan



Pitch (in)



Pass



Pressure Drop



-90



-32



-70



0,5



0,5



0,5



0,402



0,402



0,402



18



18



18



20



12



12



2816



1500



2816



Triangular



Triangular



Triangular



15/16



15/16



15/16



4



4



4



0,163



2



0,7



19



(psi)



0,001



0,001



0,001



0,001



0,0013



0,0013



Rd required



Rd calculated



Reboiler Reboiler I



Reboiler II



Reboiler III



Kode



E-112



E-114



E-116



Tipe



Kettle



Kettle



Kettle



Bahan



Carbon Steel



Carbon Steel



9% Nickel Alloy



Jumlah



1buah



1 buah



1 buah



Beban panas (J/s)



11.200.000



26.700.000



45.100.000



Shell: Fluida



Hasil bawah MD Hasil bawah MD



Hasil bawah MD



101 (De-



102 (De-



103 (Ethylene



methanizer)



ethanizer)



Tower)



Jumlah (kg/jam)



607.372



356.292



456,032



Suhu masuk (oC)



10,6



111,2



-17,7



Suhu keluar (oC)



16



130,8



-17,7



IDshell (in)



42



42



42



10



10



10



Baffle (in)



20



Pass Pressure Drop



1



1



1



0,1



3,8



4,75



Fluida



Steam



Steam



Steam



Jumlah (kg/jam)



21.255



55.838



83.140



Suhu masuk (oC)



180



180



180



(psi) Tube



Heat exchanger



Kode



E-100



E-101



E-102



Tipe



Shell and tube



Shell and tube



Shell and tube



Bahan



9% Nickel Alloy



9% Nickel Alloy



9% Nickel Alloy



Jumlah



1buah



1 buah



1 buah



Beban panas (J/s)



13.800.000



5.726.970



13.109.952



Bottom MD 103



Keluaran E-100



KeluaranK-101



Shell: Fluida



(Ethylene Tower) Jumlah (kg/jam)



227.500



227.500



227.500



Suhu masuk (oC)



-18



-18



25



Suhu keluar (oC)



-18



35



130



IDshell (in)



39



40



29



10



10



10



Baffle (in) Pass



1



1



1 21



Pressure Drop



0,1



0,1



0,9



Steam



Bottom MD 102



Keluaran E-103



(psi) Tube: Fluida



(De-Ethanizer) Jumlah (kg/jam)



25.840



108.800



227.500



Suhu masuk (oC)



133



135,5



465



Kompresor Kompresor 1



Kompresor 2



Kompressor 3



Kode



K-102



K-103



K-104



Fungsi



Menaikan



Menaikan



Menaikan



tekanan gas



tekanan gas



tekanan gas



keluaran E-105



keluaran E-106



keluaran E-107



P (in), atm



1



7



20



T (in), 0C



200



200



120



P (out), atm



7



20



31



T (out), 0C



375



288



155



Flow rate



228.034 kg/jam



228.034 kg/jam



228.034 kg/jam



Jenis



Centrifugal



Centrifugal



Centrifugal



Np (rpm)



4.100



8.100



8.100



Eff.polypropic



0,78



0.77



0,77



Head (ft)



27.162



13.381



3.942



Kondisi operasi:



22



Jumlah stage



3



2



1



Power (HP)



9.115



4.548



1.340



Penggerak



Steam turbin



Steam turbin



Steam Turbin



Laju steam



319.448 kg/jam



159.413 kg/jam



46.968 kg/jam



P, psia



250



250



250



T, 0F



500



500



500



Kondisi steam



Gas Expander Gas expander 1



Gas expander 2



Kode



K-100



K-101



Fungsi



Menurunkan



tekanan Menurunkan



tekanan



gas keluaran E-101



gas keluaran E-102



P (in), atm



15



10



T (in), 0C



37



130



P (out), atm



10



1



T (out), 0C



25



69



Flow rate



227.504 kg/jam



227.504



Jenis



Centrifugal



Centrifugal



Np



8.100



8.100



Eff.polypropic



0,77



0,77



Head (ft)



1.210



7.909



Jumlah stage



1



1



Kondisi operasi:



23



Power



1.445 HP



4.508 HP



Pompa Pompa 1



Pompa 2



Pompa3



Kode



P-101



P-102



P-103



Fungsi



Mengalirkan



Mengalirkan



Mengalirkan



produk bottom



destilat MD 101



produk bottom



MD 101 ke



sebagai refluks



MD 102 ke E101



Centrifugal



Centrifugal



Kapasitas (gpm) 4.842



5.905



989,6



Power pompa



27 HP



33 HP



3 HP



Power motor



31 HP



37,5 HP



4 HP



NPSH required



81 ft



93 ft



28 ft



3.536 ft



1.748ft



umpan MD 102 Jenis



Centrifugal



NPSH available 2457 ft Pipa Nominal (in)



18



20



10



SN



10



50



120



ID (in)



17,5



18,188



9.064



24



Spesifikasi Bahan Baku Refinery gas -



-



Komposisi Metana



: 66.5 %



Etana



: 33.07%



Propana



: 0.43 %



Kondisi Tekanan



: 32 atm



Suhu



: 70oC



Fase



: gas



T bubble



: -77 oC



T dew



: -42 oC



Spesifikasi Produk Ethylene -



Komposisi Ethylene



: 99.95%



Metana



: 0.01%



Etana



: 0.04%



Tekanan



: 15 atm



Suhu



: -75oC



Fase



: cair



T bubble



: -75oC



T dew



: -37oC 25



Metana -



-



-



-



Komposisi Hidrogen



: 9%



Metana



: 90.5%



Ethylene



: 0.5%



Kondisi Tekanan



: 30 atm



Suhu



: -93oC



Fase



: gas



T bubble



: -93oC



T dew



: -73oC



Komposisi Butana



: 94.54%



Propana



: 4.9%



Etana



: 0.56%



Kondisi Tekanan



: 30 atm



Suhu



: 37oC



Fase



: cair



T bubble



: 111,2oC



T dew



: 130oC



26



2.2 Proses Pembuatan Ethylen 2.2.1 Dasar Reaksi



Proses pembuatan ethylene dari etana dengan thermal cracking berlangsung dengan memutus ikatan C-H dalam etana hingga terbentuk Ethylene dengan C ikatan rangkap. Reaksinya adalah sebagai berikut :



Reaksi berlangsung fase gas dalam reaktor alir pipa. Reaksi berlangsung endotermis sehingga perlu adanya suplai panas yang berasal dari flue gas hasil pembakaran fuel gas dalam furnace. Reaksi dilakukan pada suhu 1300 K dan tekanan 1 atm tanpa bantuan katalis.



27



2.2.2 Proses Pembuatan Proses pembuatan Ethylene dapat dibagi dalam empat tahap yaitu : 1. Tahap penyiapan bahan baku 2. Tahap proses reaksi 3. Tahap pemurnian produk



1. Tahap penyiapan bahan baku Refinery gas fresh feed digabungkan dengan arus keluar reaktor dimasukkan ke dalam Finfan E-109 untuk didinginkan hingga suhu 37oC. Kemudian dimasukkan lagi ke dalam HE E-111 dan didinginkan dengan MCR hingga suhu -33oC agar siap dimasukkan ke dalam unit pemurnian.



2. Tahap proses reaksi Hasil bawah Ethylene tower MD-103 yang terdiri dari 99.95% etana, 0.01% ethylene, dan 0.04 % propane yang bersuhu -18oC



15



atm



diuapkan



dalam



vaporizer



E-101



dengan



menggunakan MP steam dengan suhu dan tekanan konstan. Uap keluar dari E-100 kemudian dipanaskan dalam Pemanas E-101 untuk ditukarkan panasnya dengan LPG hasil bawah dari deethanizer



MD-102



hingga



suhu



37oC.



Kemudian



arus



diekspansikan dalam expander K-100 hingga bertekanan 10 atm. Arus keluar expander bersuhu 20.06 oC. Arus keluar expander 28



dipanaskan kembali dalam HE E-102 dengan menggunakan arus panas dari reaktor yang keluar dari E-103 hingga bersuhu 130 oC. kemudian umpan diekspansikan kembali dalam expander K-101 hingga bertekanan 1 atm atau sesuai dengan tekanan operasi reaktor. Arus keluar ekspander bersuhu 44oC. Arus keluar ekspander dipanaskan kembali dalam HE E-103 hingga bersuhu 125oC. Arus keluar E-103 dipanaskan kembali dalam HE E-104 dengan produk keluar reaktor hingga bersuhu 725oC. Arus ini siap dimasukkan reaktor untuk bereaksi. Reaksi terjadi pada fase gas pada suhu 1000oC dan tekanan 1 atm dalam suatu reaktor alir pipa multitube. 4C2H6 Etana



2CH4 + C2H4 + C4H10 + H2 Metana



Etilen



Butana



Hidrogen



Etana tercracking membentuk metana, etilen, butane, dan hydrogen dengan konversi total 95 %. Dalam reaktor terjadi penurunan temperatur akibat reaksi yang endotermis, sehingga untuk mempertahankan kondisi operasi diperlukan pemanasan yang dilakukan oleh flue gas (hasil pembakaran fuel gas dalam furnace). Fuel gas berasal dari sebagian hasil atas dari demethanizer MD-101 yang dibakar di dalam suatu furnace dengan udara excess 20%. Hasil keluaran reaktor bersuhu 1000oC didinginkan dalam 29



HE E- 104 dengan arus masuk reaktor hingga bersuhu 565.3oC. Pendinginan ini dimaksudkan agar reaksi berhenti sehingga tidak terbentuk zat-zat yang tidak diinginkan seperti propilen. Setelah keluar dari E-104, produk didinginkan kembali dalam E-103 dan E-102 untuk ditukar panasnya dengan arus yang akan memasuki reactor. Kemudian arus ini dimasukkan ke dalam HE-105 untuk didinginkan kembali sekaligus menghasilkan steam. kemudian produk dikompresi dalam compressor K-102 hingga bertekanan 7 atm. Produk keluar compressor bersuhu 375



o



C. Produk keluar K-



102 kemudian didinginkan dengan finfan E-106 hingga bersuhu 200oC. Kemudian produk dikompresi kembali dalam compressor K103 hingga bertekanan 20 atm. Arus keluar K-103 bersuhu 288oC. kemudian produk didinginkan kembali dengan finfan E-107 hingga bersuhu 120oC. Kemudian produk dikompresi kembali dalam compressor K-104 hingga tekanan 30 atm. Akibat proses kompresi ini suhu arus naik



hingga



mencapai 152 oC. Arus keluar K-104



didinginkan dalam finfan E-108 hingga bersuhu 70oC. Arus keluar E108 kemudian dicampurkan dengan fresh feed refinery gas untuk kemudian masuk unit pemurnian.



3. Tahap Pemurnian Produk Produk yang telah bercampur dengan umpan dimasukkan dalam demethanizer MD-101 untuk menghilangkan metana. Arus 30



masuk MD- 101 pada suhu -33 oC dalam keadaan campuran fase uap cair. Hasil atas MD-101 yang berupa campuran 9%Hidrogen, 90.5% metana dan 0.5% etilen bersuhu -93oC dikeluarkan sebagai by product. Sedangkan hasil bawahnya yang berupa campuran fraksi berat dimasukkan ke dalam deethanizer MD-102 pada suhu 16oC. Dalam MD-102 fraksi C2 dipisahkan menjadi hasil atas dan C3,C4 sebagai hasil bawah. MD-102 beroperasi pada tekanan 30 atm, suhu atas -8.47oC, suhu bawah 111.15oC. Hasil atas MD-102 yang berupa Campuran antara etana dan etilen diekspansikan terlebih dahulu pada K-105 hingga tekanan 15 atm. Kemudian arus didinginkan kembali dalam HE E-112 hingga bersuhu - 21oC dengan menggunakan MCR. Arus keluar E-112 kemudian dimasukkan ke dalam ethylene tower MD-103 untuk memisahkan produk etilen dengan bahan baku etana yang akan diumpankan ke reaktor. MD- 103 beroperasi pada tekanan 15 atm, suhu atas -37,5oC, dan suhu bawah - 16,5oC. Hasil atas MD-103 berupa 99,95% etilen, 0,01% metana, dan 0,04% etana diambil sebagai produk utama. Sedangkan hasil bawahnya berupa 99,95% etana, 1% etilen dan 4% propana,



31



2.3 Diagram Alir Diagram alir ada tiga macam, yaitu : a. Diagram Alir Kualitatif b. Diagram Alir Kuantitatif



a. Diagram Alir Kualitatif



32



b. Diagram Alir Kuantitatif



2.5 Neraca Massa



33



34



35



36



37



BAB III PENUTUP



3.1



Kesimpulan PT. Chandra Asri Petrochemical adalah pabrik yang bergerak dalam bidang industri



petrokimia olefin. PT. Chandra Asri Petrochemical, Tbk. (CAP) adalah industri hulu yang bergerak dalah bidang industri kimia petrokimia olefin. Pabrik petrokimia ini mengolah lebih lanjut hasil penyulingan minyak bumi dan gas alam berupa Naphta, Liquified Petroleum Gas (LPG) dan Heavy Natural Gas Liquified (H-NGL). Produk utama industri olefin yaitu ethylene dan propylene. PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk merupakan salah satu pabrik petrokimia yang dalam operasinya menghasilkan Ethylene 860.000 ton/tahun, Propylene 470.000 ton/tahun, Crude C4 315.000 ton/tahun, Pyrolisis Gas 400.000 ton/tahun, Polyethylene 336.000 ton/tahun, Polypropylene 480.000 ton/tahun. Bahan baku yang digunakan PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk berupa Naptha yang didatangkan dari PT. Pertamina Refinery Unit IV Cilacap ataupun diimpor dari Arab Saudi sedangkan gas N2 dibeli dari perusahaan nasional yang ada yaitu PT. Air Liquid serta untuk katalis-katalis yang digunakan pada pembuatan High Density Polyethylene berupa katalis B.



38



DAFTAR PUSTAKA https://www.academia.edu/6559746/BAB_II_ethylene_baru http://e-journal.uajy.ac.id/17118/1/TI_08190.pdf



39



9