Ethylene Oxide [PDF]

Citation preview

BAB I PENDAHULUAN



1.1 Latar Belakang Dalam perkembangannya, bangsa Indonesia sebagai salah satu negara berkembang untuk meningkatkan pembangunan di segala bidang termasuk dari sektor industri. Pembangunan industri nasional diarahkan guna meningkatkan daya saing secara kualitas dan kuantitas agar mampu menembus pasar internasional dan mempertahankan pasar dalam negeri. Salah satu perkembangan dalam pembangunan industri nasional adalah industri kimia. Dengan adanya pembangunan tersebut diharapkan dapat memberikan kontribusi yang besar bagi pendapatan egara dan mampu mengurangi ketergantungan impor luar negeri. Dalam mengembangkan dan meningkatkan industri ini diperlukan ilmu pengetahuan dan teknologi. Untuk itu Indonesia harus bisa memanfaatkan potensi sumber daya manusia dan juga sumber daya alamnya seefisien mungkin. Penguasaan teknologi juga sangat dibutuhkan di sini, baik untuk teknologi yang sederhana maupun teknologi yang sudah modern, sehingga bangsa Indonesia dapat meningkatkan eksistensi dan kredibilitasnya sejajar dengan bangsa-bangsa lain yang telah maju. Perkembangan industri kimia di Indonesia saat ini sedang mengalami peningkatan. Industri kimia yang sedang berkembang dengan cukup baik di Indonesia ialah industri petrokimia. Industri petrokimia merupakan penghasil produk-produk strategis yang akan digunakan pada industri-industri hilir seperti industri tekstil, plastik, karet sintetik, dan lain-lain. Oleh karena itu untuk menunjang perkembangan industri hilir petrokimia maka diperlukan adanya industri yang menyediakan bahan baku maupun bahan penunjang untuk industri industri hilir. Etilen oksida merupakan salah satu bahan kimia yang dalam pemenuhan kebutuhan dalam negerinya masih melakukan import. Etilen oksida memiliki rumus molekul C2H4O dengan bahan bakunya ialah etilen dan oksigen. Etilen oksida merupakan gas yang mudah terbakar, mudah terlarut dalam air, alkohol, dan kebanyakan pelarut organik, tak berwarna dengan aroma manis seperti ether pada konsentrasi yang tinggi.



1



Etilen oksida pertama kali dideskripsikan tahun 1859 oleh Wurtz dengan mengeliminasi asam hidroklorik dari etilen klorohidrin menggunakan larutan hidroksida. Produksi secara industri dimulai pada tahun 1914 dengan menggunakan proses klorohidrin yang didasari penemuan Wurtz, sampai kemudian produksi dan kebutuhan etilen oksida kian meningkat. Pada 1931 Lefort menemukan oksidasi katalitik langsung untuk produksi etilen oksida dengan bahan baku etilen yang direaksikan dengan udara atau oksigen, proses ini kemudian menggantikan proses klorohidrin hingga sekarang. Etilen oksida dengan kapasitas yang besar diproduksi sebagai produk intermediet digunakan untuk bahan baku pembuatan beberapa bahan kimia lain, seperti etilen glikol yang merupakan bahan kimia yang digunakan untuk pembuatan antifreeze dan polyester. Sejumlah kecil produksinya digunakan sebagai insektisida pada produk pertanian seperti kacang-kacangan dan rempah-rempah. Selain itu, etilen oksida juga digunakan dalam jumlah yang kecil di rumah sakit untuk sterilisasi peralatan medis. Dengan didirikannya pabrik etilen oksida di Indonesia diharapkan akan mendorong kemajuan industri petrokimia, dapat memenuhi kebutuhan industri hilir, mengurangi ketergantungan impor, dan menghemat devisa Negara. Oleh karena itu, berdasarkan uraian di atas pabrik etilen oksida perlu didirikan di Indonesia dengan pertimbangan sebagai berikut: 1.



Memenuhi kebutuhan etilen oksida dalam negeri dan menurunkan ketergantungan impor.



2.



Membuka



lapangan



kerja



baru



sehingga



menurunkan



tingkat



pengangguran. 3.



Menghemat devisa negara dari sektor industri dengan adanya pajak dan kemungkinan untuk ekspor produk.



4.



Membuka industri



peluang baru



dan



memacu



pengembangan



industri-



yang menggunakan bahan baku etilen oksida,



sehingga menciptakan



diversifikasi



produk yang mempunyai nilai



ekonomi lebih tinggi. 5.



Meningkatkan sumber daya manusia melalui proses alih teknologi.



2



1.2 Kapasitas Rancangan Penentuan kapasitas rancangan pabrik etilen oksida ini berdasarkan pertimbangan sebagai berikut, yaitu : 1. Proyeksi kebutuhan dalam negeri. 2. Ketersediaan bahan baku 3. Kapasitas dari pabrik etilen oksida yang telah ada. I.2.1 Proyeksi Kebutuhan Etilen Oksida di Indonesia Berikut merupakan data statistik kebutuhan impor etilen oksida dalam negeri yang dikutip dalam beberapa tahun terakhir adalah sebagai berikut : Tabel 1.1 Data kebutuhan impor etilen oksida di Indonesia Tahun



Kebutuhan Impor (ton)



2010



40.621



2011



44.116



2012



74.497



2013



79.903



2014



162.63



2015



40.621



2016 (Kemenperin, 2016) Kebutuhan etilen oksida di Indonesia semakin bertambah setiap tahun. Sehingga pendirian pabrik etilen oksida di Indonesia dapat menjadi solusi untuk memproduksi kebutuhan etilen oksida dan mengurangi impor. 1.2.2 Kebutuhan Bahan Baku Bahan baku etilen



oksida adalah etilen



dan oksigen. Bahan baku



diperoleh dengan kerja sama antara dua pabrik yang berada di kawasan Cilegon. Etilen dapat diperoleh dari PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk yang memiliki kapasitas produksi etilen sebanyak 600.000 ton per tahun dan akan diekspansi menjadi 860.000 ton per tahun (ww.chandra-asri.com), dan cadangan supply etilen dapat dilakukan kerjasama dengan Petrochemical Corporation of Singapore, Pte. Ltd. yang mempunyai kapasitas produksi etilen sebanyak 1.100.000 ton/tahun (www.pcs.com.sg). Sedangkan oksigen diperoleh dari PT Air



3



Liquid Indonesia dengan kapasitas produksi lebih dari 2.000 ton/hari (TPD) gas dan oksigen liquid, nitrogen serta argon (www.id.airliquide.com/).Sedangkan katalis perak dengan penyangga alumina di impor dari Linyi Peace Precious Metal Catalyst Co., Ltd., Cina. 1.2.3 Kapasitas Pabrik Etilen Oksida yang telah ada Data kapasitas etilen oksida didunia yang dikutip dari Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry (2012) adalah sebagai berikut : Tabel 1.2 Kapasitas etilen oksida di dunia Proses



Negara



Perusahaan



Jepang



Nippon Shokubai



-



Japan Catalytic



240



Mitsubishi PC



Oksigen



Shell



90



Mitsubishi PC



Oksigen



Shell



240



Mitsui PC



Oksigen



Shell



120



Nisso Murazen



Oksigen



Nisso Yuka



Oksigen



Shell



85



Oksigen



Shell



130



Semppoku EO Daesan



Oksidasi



Lisensi



Kapasitas (103



Scientific Design



Scientific



ton / tahun)



120



Indonesia



Polychem Indonesia



Oksigen



Belgia



BASF



Oksigen



Shell



350



Ineos



Oksigen



Shell



350



BASF



Oksigen



Shell



215



Erdolchemie



Oksigen



Shell



200



Clariant



Oksigen



Shell



200



RWE/DEA



Oksigen



Huls, Shell



150



Perancis



BP



Oksigen



Shell



200



Inggris



UCC



Oksigen



Shell



300



Belanda



Dow



Oksigen



Dow



150



Shell



Oksigen



Shell



250



Slovnaft



Oksigen



Shell



40



Jerman



Slovakia



Design



175



4



Polandia



Petrochemia



Oksigen



Shell



60



Honam PC



Oksigen



Shell



115



Honam PC



Oksigen



Shell



100



Honam PC



Oksigen



Shell



100



Hyundai PC



Oksigen



Samsung



Oksigen



Singapura



Ethylenegl. Sing



Oksigen



Venezuela



Pralca



Oksigen



Sharq



Oksigen



Shell



360



Sharq



Oksigen



Shell



360



Yampet



Oksigen



Turki



Petkim Petro



Oksigen



Amerika



Huntsman



Udara



Korea Selatan



Saudi Arabia



Scientific



90



Design Scientific



80



Design Shell



125



Scientific



70



Design



Scientific



310



Design Shell



70



Scientific



455



Design



(Ulmann, vol 12) Total permintaan etilen oksida mengalami pertumbuhan 5,6% per tahun selama 2005-2009 dan diproyeksikan tumbuh sebesar 5,7% pertahun selama 2009-2013.



Negara-negara



yang berada



di



Asia



akan



menghadapi



pertumbuhan permintaan mono etilen glikol dan etilen oksida di tahun-tahun mendatang. Penentuan kapasitas pendirian pabrik didasarkan pada kapasitas minimal atau sama dengan kapasitas pabrik yang beroperasi. Berikut data kapasitas pabrik etilen oksida di Asia dikutip dari Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry (2012) adalah sebagai berikut : Tabel 1.3 Kapasitas Pabrik Etilen Oksida di Asia Negara



Perusahaan



Lokasi



Lisensi



Kapasitas (103



5



ton/tahun) China



CNPC



Liaoyang



Zhejiang Chem. Pet



India



Glycols India



50



Jilian



40 SD



80



Duashanzi



30



Maoming



80



Yanshan



65



Yangzi



240



Jinshan



130



Tianjin



55



Zhejiang



20



Beijing



50



Kashipur



20



Kojali



Indonesia



60



Fushun



Jilin



Sinopec



Huls,l



SD



20



Vadodana



5



Nagothane



45



SM Deyechem Ld,



Pune



SD/Toyo



20



Reliance Ind.



Hazira



NOCIL



Bombay



Sheel,s



20



O.T. Yasa Ganesha



Merak



SD,s



185



Kawasaki



Japan



240



265



Putra Japan



Nippon Shokubai



Catalytic Mitsubishi PC



Yokkaichi



Sheel,s



90



Kahima



Shell



240



Mitsui PC



Chiba



Sheel,s



120



Nisso Murazen



Chiba



SD,s



120



Nisso Yuka



Yokkaichi



Sheel,s



85



Semppoku EO



Osaka



Sheel,s



130



Puyangtang



Japan



10



Daesan North



6



Korea South



Catalytic Honam PC



Korea



Hyundai



Yeochon



Sheel,s



115



Yeochon



Sheel,s



100



Yeochon



Sheel,s



100



Daesan



SD,s



90



Daesan Samsung



160



Daesan



SD,s



80



Singapura Ethyleneg. Sing.



Merbau



Sheel,s



125



Taiwan



Orient. UCC



Koahsiung



UCC,s



190



CMFC



Koahsiung



SD



40



Koahsiung



SD



60



Nan-Ya



Mailiao



240 Sumber : Ullmanns’s (2012)



Kapasitas pendirian satu pabrik harus berada di atas kapasitas minimal, atau paling tidak harus sama dengan kapasitas pabrik yang sedang berjalan. Kapasitas pabrik yang menguntungkan



berkisar antara 22.000-275.000



ton/tahun (Meyers, 1986). Penentuan kapasitas pabrik yang akan didirikan, perlu mempertimbangkan kapasitas pabrik yang sudah ada, sehingga pabrik dan alat – alat proses yang akan dirancang sudah terbukti. Kapasitas pabrik yang telah ada yaitu PT Polychem Indonesia sebesar 175.000 ton/tahun dan seluruh produk etilen oksida digunakan sebagai bahan baku pembuatan etilen glikol. Berdasarkan pertimbangan diatas, maka pabrik yang direncanakan akan didirikan pada tahun 2020 memiliki kapasitas 90.000 ton/tahun. Diharapkan perancangan pabrik ini dapat memenuhi kebutuhan dari kekurangan etilen oksida di Indonesia dan sisanya dapat diekspor untuk dapat memenuhi kebutuhan etilen oksida di dunia khususnya di wilayah Asia sehingga dapat menambah devisa Negara.



1.3 Pemilihan Lokasi Pabrik Lokasi suatu pabrik merupakan salah satu faktor penting dalam proses pendirian sebuah industri. Pemilihan lokasi pabrik yang tepat, ekonomis, dan menguntungkan



dipengaruhi



oleh



banyak



faktor,



sehingga



perlu



7



dipertimbangkan untuk melihat beberapa faktor sebelum pabrik didirikan. Beberapa pertimbangan yang dijadikan dasar penentuan letak pabrik antara lain adalah letak pabrik dengan sumber bahan baku maupun bahan penunjang, transportasi, tenaga kerja, letak pabrik dengan pasar, kondisi sosial politik dan kemungkinan pengembangan di masa yang akan datang. Beberapa tempat ini memungkinkan dapat dijadikan sebagai salah satu lokasi pendirian pabrik etilen oksida, yakni Cilegon, Bontang, Palembang, Medan dan Gresik. Dari keempat lokasi tersebut akan dipilih satu lokasi terbaik sebagai tempat pendirian pabrik ini. Berikut penjelasan dari masingmasing lokasi tersebut:  Cilegon Cilegon merupakan daerah yang berada di Provinsi Banten. Ada banyak industri yang berdiri di kawasan ini diantaranya PT. Chandra Asri Petrochemical, PT. Air



Liquid



Indonesia, dan berbagai jenis



industri lainnya yang terletak di kawasan Krakatau Industrial Estate Cilegon



(KIEC). Cilegon dipilih sebagai



salah satu



lokasi yang



memungkinkan untuk pendirian pabrik etilen oksida karena keberadaan beberapa industri yang menyediakan bahan baku utama maupun penunjang. Etilen sebagai bahan baku utama dapat diperoleh dari PT. Chandra Asri Petrochemical dan Oksigen dapat diperoleh dari PT Air Liquid Indonesia. Untuk lokasi dengan daerah pemasaran cukup baik yakni produk dapat dipasarkan ke PT. Prima Ethycolindo dan PT. Yasa Ganesha Putra terletak di kawasan Merak-Banten yang memproduksi etilen glikol. Sementara untuk sisi penyediaan utilitas seperti pasokan listrik maka dimungkinkan akan menggunakan pasokan listrik dari PLN yang dipasok dari unit Suralaya dan dari generator pabrik sendiri misalnya dengan batu bara sebagai bahan bakar. Untuk sisi transportasi, kawasan Cilegon cukup baik dari transportasi darat yang menyediakan jalan raya maupun jalan tol dalam kondisi memadai maupun transportasi laut yang dekat dengan pelabuhan tanjung priuk. Sementara untuk tenaga kerja yang tersedia sangat banyak misalnya tenaga kerja terampil. 



Bontang



8



Bontang merupakan daerah yang berada di Provinsi Kalimantan Timur. Banyak industri yang berdiri di kawasan ini diantaranya Pupuk Kalimantan Timur (PKT) dan Badak LNG. Bontang dipilih sebagai salah satu lokasi yang memungkinkan untuk pendirian pabrik etilen oksida karena keberadaan beberapa industri yang menyediakan bahan baku utama maupun penunjang. Oksigen sebagai bahan baku utama dapat diperoleh dari PT. Surya Biru Murni Acetylene dan nitrogen sebagai bahan baku penunjang dapat diperoleh dari Badak LNG. Namun, etilen sebagai bahan baku utama masih belum ditemukan di kawasan industri daerah Bontang. Sehingga untuk memdapatkan etilen maka harus didatangkan dari industri di luar kawasan Bontang seperti dari PT. Chandra Asri Pertochemical yang terletak di Cilegon. Tetapi hal ini kurang baik dari segi letak, sebab jarak antara Cilegon dan Bontang cukup jauh. Selain itu jauhnya lokasi dengan daerah pemasaran sebab belum ada industri di Bontang yang menggunakan etilen oksida sebagai bahan baku utama sehingga pemasaran harus dilakukan di luar kawasan Bontang bahkan di luar Pulau Kalimantan di mana tentu saja hal ini akan banyak



mengeluarkan



biaya



transportasi.



Sementara



untuk



sisi



penyediaan utilitas seperti pasokan listrik maka dimungkinkan akan menggunakan pasokan listrik dari PLN dan dari generator pabrik sendiri misalnya dengan batu bara sebagai bahan bakar. Untuk sisi transportasi kawasan bontang cukup baik pada transportasi laut sebab memiliki pelabuhan yang luas dan memadai. Sementara untuk tenaga kerja yang tersedia masih kurang misalnya tenaga kerja terampil. 



Medan Medan merupakan daerah yang berada di Provinsi Sumatra Utara. Medan dipilih sebagai salah satu lokasi yang memungkinkan untuk pendirian pabrik etilen oksida karena keberadaan beberapa industri yang menyediakan bahan baku utama maupun penunjang. Etilen sebagai bahan baku utama dapat diperoleh dari PT. CMS Indonesia Medan dan tidak ditemukan sumber oksigen di lokasi ini. Untuk lokasi dengan daerah pemasaran cukup baik yakni produk dapat dipasarkan ke Petrochemical



9



Corporation of Singapore, Pte. Ltd terletak di negara Singapura yang memproduksi etilen glikol. Sementara untuk sisi penyediaan utilitas seperti pasokan listrik maka dimungkinkan akan menggunakan pasokan listrik dari PLTU dan PLTG Belawan. Untuk sisi transportasi kawasan Medan cukup baik pada transportasi laut sebab memiliki pelabuhan Belawan yang luas dan memadai. Sementara untuk tenaga kerja yang tersedia cukup banyak misalnya tenaga kerja terampil.  Palembang Palembang merupakan daerah yang berada di Provinsi Sumatra Selatan. Beberapa industri yang berdiri di kawasan ini diantaranya Pupuk Sriwijaya (Pusri) dan MEDCO E&P, Chevron, dan lain - lain. Palembang dipilih sebagai salah satu lokasi yang memungkinkan untuk pendirian pabrik etilen oksida karena keberadaan beberapa industri yang menyediakan bahan baku utama maupun penunjang. Etilen sebagai bahan baku utama dapat diperoleh dari PT. Pertamina Plaju dan Oksigen dapat diperoleh dari



PT. Pupuk Sriwidjaja. Untuk lokasi dengan daerah



pemasaran cukup baik yakni produk dapat dipasarkan ke PT. Prima Ethycolindo terletak di kawasan Merak-Banten yang memproduksi etilen glikol. Sementara untuk sisi penyediaan utilitas seperti pasokan listrik maka dimungkinkan akan menggunakan pasokan listrik dari PLN dan dari generator pabrik sendiri misalnya dengan batu bara sebagai bahan bakar. Untuk sisi transportasi kawasan Palembang cukup baik pada transportasi laut sebab memiliki pelabuhan yang luas dan memadai. Sementara untuk tenaga kerja yang tersedia cukup banyak misalnya tenaga kerja terampil. 



Gresik Gresik merupakan daerah yang berada di Provinsi Jawa Timur. Banyak industri yang berdiri di kawasan ini diantaranya PT. Petrokimia Gresik, PT. Maspion Indonesia, Semen gresik, dan lain - lain. Gresik dipilih sebagai salah satu lokasi yang memungkinkan untuk pendirian pabrik etilen oksida karena keberadaan beberapa industri yang menyediakan bahan baku utama maupun penunjang. Oksigen sebagai



10



bahan baku utama dapat diperoleh dari



PT. Petrokimia Gresik dan



metana sebagai bahan baku penunjang dapat diperoleh dari PHE West Madura Offshore. Namun, etilen sebagai bahan baku utama masih belum ditemukan di kawasan industri daerah Gresik maupun sekitarnya. Sehingga untuk memdapatkan etilen maka harus didatangkan dari industri di luar kawasan Gresik seperti dari PT. Chandra Asri Pertochemical yang terletak di Cilegon. Tetapi hal ini kurang baik dari segi letak, sebab jarak antara Gresik dan Bontang cukup jauh. Selain itu jauhnya lokasi dengan daerah pemasaran sebab belum ada industri di Gresik



yang menggunakan etilen oksida sebagai bahan baku utama



sehingga pemasaran harus dilakukan di luar kawasan Bontang bahkan di luar Pulau Kalimantan di mana tentu saja hal ini akan banyak mengeluarkan biaya transportasi. Sementara untuk sisi penyediaan utilitas seperti pasokan listrik maka dimungkinkan akan menggunakan pasokan listrik dari PLN Pembangkit Jawa Bali dan dari generator pabrik sendiri misalnya dengan batu bara sebagai bahan bakar. Untuk sisi transportasi kawasan Gresik cukup baik pada transportasi laut sebab dekat dengan daerah Pelabuhan tanjung perak serta adanya jalur pantura. Sementara untuk tenaga kerja yang tersedia sangat banyak misalnya tenaga kerja terampil. Dari berbagai lokasi di atas, maka pemilihan terhadap lokasi terbaik dapat dilakukan dengan pemberian nilai yang ditinjau dari berbagai kriteria, seperti dekatnya lokasi dengan bahan baku utama maupun penunjang, dekatnya lokasi dengan daerah pemasaran, tersedianya utilitas yang baik di sekitar lokasi, adanya jalur transportasi yang baik di dekat lokasi, serta ketersediaan tenaga kerja di sekitar lokasi. Berikut tabel penilaian dari lokasi-lokasi tersebut: Tabel 1.4 Penilaian Lokasi Pendirian Pabrik Berdasarkan Berbagai Kriteria



Lokasi Cilegon



Dekat Bahan Baku 10



Dekat Pemasaran 10



Utilitas 10



Transportas



Tenaga



i



Kerja



9



10



11



Medan



7



8



9



9



9



Palembang



9



9



9



9



8



Bontang



7



7



8



9



7



Gresik



7



7



9



9



9



Dari tabel penilaian di atas maka lokasi terbaik untuk pendirian pabrik etilen oksida ialah di daerah Cilegon, Provinsi Banten. Pabrik etilen oksida direncanakan akan didirikan di Kawasan Industri Cilegon, tepatnya di Krakatau Industrial Estate Cilegon (KIEC), Jalan Raya Anyer, Cilegon, Banten. Berikut beberapa faktor-faktor lainnya terhadap pemilihan daerah Cilegon sebagai lokasi terbaik untuk pendirian pabrik etilen oksida sehingga diharapkan mendapatkan keuntungan baik secara teknis maupun ekonomis, diantaranya: 



Penyediaan Bahan Baku Bahan baku merupakan kebutuhan utama bagi kelangsungan produksi suatu pabrik sehingga penyediaan bahan baku diprioritaskan.



Bahan



baku



sangat



etilen direncanakan diperoleh dari PT.



Chandra Asri Petrochemical Center yang terletak di kawasan industri Cilegon, sedangkan Oksigen dapat diperoleh dari PT. Air



Liquid



Indonesia, di kawasan KIEC Cilegon dan nitrogen dapat diperoleh dari PT. Air Gas Industries, Cikarang. Dengan letak antara pabrik dengan bahan baku yang dekat, maka diharapkan penyediaan bahan baku dapat tercukupi dengan lancar. Proses produksi etilen oksida bersifat weight loss, yang mana jumlah bahan baku yang digunakan lebih besar daripada produk yang dihasilkan. Dengan letak antara pabrik dengan bahan baku yang dekat, maka diharapkan penyediaan bahan baku dapat tercukupi dengan lancar. Apabila terjadi kendala pasokan bahan baku sehingga harus diimpor dari Petrochemical Corporation of Singapore, Pte. Ltd. Apabila bahan baku harus diimpor dari luar negeri, pelabuhan yang ada di Cilegon cukup dekat dengan lokasi pabrik.



12







Letak Pabrik Dengan Daerah Pemasaran Pabrik



etilen



oksida terutama



ditujukan untuk



memenuhi



kebutuhan dalam negeri. Karena sebagian besar industri di Indonesia masih terpusat di pulau Jawa, maka pasar potensial adalah pulau Jawa. Hal ini didukung dengan adanya beberapa industri etilen glikol yang memerlukan bahan baku Etilen Oksida, seperti PT. Prima Ethycolindo, dan PT. Yasa Ganesha Putra di daerah Merak, yang berjarak tidak jauh dari lokasi pabrik. Selain Etilen glikol, konsumen produk etilen oksida juga berupa industri pembuatan detergen dan surfaktan, antara lain: PT.Unilever Indonesia, PT.Wings Indonesia, PT. Kao Indonesia. 



Sarana Tranportasi Cilegon berada dalam jalur transportasi Merak-Jakarta, yang merupakan pintu gerbang pulau Jawa dari Sumatera. Kawasan Industri KIEC ini juga telah memiliki fasilitas jalan kelas satu, dengan demikian transportasi darat dari sumber bahan baku, dan pasar tidak lagi menjadi masalah. Untuk sarana transportasi laut, KIEC memiliki pelabuhan yang dapat disandari kapal berukuran 100.000 DWT (Deadweight Tonnage) atau tonase bobot mati. Posisi kawasan industri yang strategis juga akan memudahkan transportasi laut, baik untuk kebutuhan pengiriman antar pulau maupun untuk ekspor.







Tenaga Kerja Tenaga kerja merupakan pelaku dari proses produksi. Ketersediaan tenaga kerja yang terampil dan terlatih akan memperlancar jalannya proses produksi. Pulau Jawa, khususnya provinsi Banten merupakan daerah dengan kepadatan penduduk yang cukup tinggi sehingga penyediaan tenaga kerja, baik tenaga kerja terlatih maupun kasar tidak akan menjadi masalah. Selain itu penyediaan tenaga ahli juga akan lebih mudah karena berdekatan dengan ibukota negara.







Utilitas Kebutuhan sarana penunjang seperti listrik dapat dipenuhi dengan adanya transmisi dari PLN unit Suralaya sebesar 3000 MW dan dengan cadangan Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) yang dimiliki oleh



13



Grup



Krakatau



Steel,



sedangkan



air dapat diperoleh dari Water



Treatment Plant pihak pengelola KIEC, sebesar 2000 liter/detik. Selain dapat pula diperoleh dari sumber air tanah. KIEC Web Site( http://www.kiec.com/) 



Kondisi Tanah dan Daerah Kondisi tanah relatif masih luas dengan struktur tanah yang kuat dan datar. Sejak awal area ini memang direncanakan sebagai kawasan industri, sehingga tanah di sekitarnya cukup stabil. Dengan didukung iklim yang stabil sepanjang tahun, tentunya pemilihan lokasi di tempat ini akan sangat menguntungkan.







Perluasan Area Pabrik KIEC memiliki area kosong seluas 3300 hektar. Dengan areal yang luas ini, maka masih memungkinkan untuk memperluas area pabrik dimasa yang akan datang jika diinginkan.







Kebijakan Pemerintah Kebijakan pemerintah, khususnya perhatian pemerintah daerah Banten terhadap



industri cukup baik. Hal ini ditandai dengan



kebijaksanaan pengembangan industri



dalam hubungannya dengan



pemerataan kesempatan kerja dan hasil-hasil pembangunan yang berhasil menumbuhkan iklim investasi yang baik di Banten. 



Sarana Penunjang Lain KIEC sebagai kawasan industri telah memiliki fasilitas terpadu seperti perumahan, rumah sakit, sarana olah raga dan rekreasi, sarana kesehatan, dan sebagainya. Sehingga walaupun perusahaan nantinya harus membangun fasilitas-fasilitas untuk karyawannya sendiri, namun beban perusahaan untuk membangun sarana penunjang jauh lebih rendah dibanding membangun di kawasan tersendiri. Selain itu jaringan telepon, drainase dan keamanan juga telah disediakan oleh pihak pengelola KIEC. Oleh karena itu untuk menentukan lokasi yang tepat pada pendirian



pabrik, perlu adanya perbandingan lokasi berdasarkan ketersediaan bahan baku, letak pasar, sarana transportasi, utilitas, dan tenaga kerja. Perbandingan pemilihan lokasi pendirian pabrik dapat dilihat pada Tabel 1.5



14



Tabel 1.5 Pemilihan Lokasi Pendirian Pabrik No 1



Faktor Letak pasar



Keadaan di Cilegon Dekat dengan pasar seperti provinsi Banten, Jakarta, dan Jawa Barat



2



3



Sarana



Berada di jalur pantura, untuk transportasi laut dekat



transportasi



dengan Pelabuhan Merak



Utilitas



Penyedia listrik disuplai dari PLTU Suralaya dan Krakatau Daya Listrik. Untuk penyedia air disuplai dari Krakatau Tirta Industri dan sumur artesis



4



Tenaga kerja



Mudah mendapatkan tenaga ahli karena dekat pusat pendidikan



Dari kriteria penentuan letak pabrik di atas, maka dipilih daerah Industri Cilegon. Tepatnya di daerah PT. Krakatau Industrial Estate Cilegon. Selain itu kawasan Industri Cilegon juga memiliki fasilitas yang lengkap dan mendukung operasional pabrik. Fasilitas Industri yang dimiliki PT. Krakatau Industrial Estate Cilegon diantaranya adalah : 1. Pelabuhan Cigading (150.000 DWT) 2. Pembangkit Listrik (3.400 MVA) 3. Pabrik Pengolah Air Industri (2.000 l/s) 4. Jalan kelas Satu 5. Pemadam Kebakaran dan Keamanan 6. Jaringan Telekomunikasi 7. Rel Kereta Api Pertimbangan lain pemilihan lokasi pabrik di kawasan Cilegon adalah biaya pajaknya yang relatif rendah. Dengan semakin kecil pajak yang harus dibayar, diharapkan dapat menurunkan biaya produksi sehingga harga dan kualitas produk yang dihasilkan dapat bersaing di pasar nasional maupun internasional (PP nomor 63 tahun 2003 tentang perlakuan pajak pertambahan nilai dan pajak penjualan atas barang mewah di kawasan industri berikat/bonded zone).



15



1.4 Tinjauan Proses 



Macam-Macam Proses Etilen oksida pertama kali disintesis oleh Wurtz tahun 1859 dan kemudian



dikenal dengan proses klorohidrin. Produksi pertama etilen oksida secara komersial



dimulai



tahun 1914 hingga



sekarang. Tahun 1931,



Lefort



mengembangkan proses oksidasi langsung yang menggeser keberadaan proses klorohidin hingga sekarang. (Mc Ketta dan Cunningham, 1984) a. Proses Klorohidrin Proses klorohidrin terdiri atas dua reaksi utama yaitu reaksi pembentukan etilen klorohidrin dan reaksi pembentukan etilen oksida dari etilen klorohidrin. Reaksinya adalah: C2H4 + HOCl → HOCH2CH2Cl



(1. 1)



HOCH2CH2Cl + ½ Ca(OH)2 → C2H4O + ½ CaCl + 2H2O



(1. 2)



Reaksi pertama berlangsung dalam reaktor packed tower pada tekanan 2-3 atm dan suhu 27– 43oC dengan yield teoritis antara 85-90%. Untuk mencegah terbentuknya pembentukan produk samping yaitu etilen diklorida yang berlebih, dapat dilakukan dengan menjaga konsentrasi klorohidrin dibawah 7 % berat total selama reaksi berlangsung. Produk dari reaktor pertama yang berupa cairan etilen klorohidrin yang keluar dari dasar reaktor selanjutnya direaksikan dengan



slurry



Ca(OH)2 dalam reaktor hidrolisa pada 100oC. Yield reaksi kedua adalah 90– 95%. Hasil reaktor kedua berupa uap etilen oksida yang kemudian dikondensasikan



untuk diembunkan dan kemudian dialirkan ke inti



pemurnian. Proses



pemurnian



etilen



oksida



dari



proses



klorohidrin



sangat sulit. Dibutuhkan rangkaian menara distilasi yang rumit. Dari segi faktor ekonomi, biaya produksi etilen oksida dengan proses klorohidrin tinggi dikarena kan banyaknya kebutuhan klorin. Selain itu juga terdapat masalah pada penanganan limbah cair dari proses klorohidrin yang



16



mengandung kalsium klorida dan hidrokarbon lain yang mengandung klorin. (Mc Ketta dan Cunningham, 1984) b. Proses Oksidasi Langsung Proses oksidasi katalitik etilen menjadi etilen oksida didasarkan pada penemuan Lefort yang telah diterapkan untuk produksi skala besar. (Mc Ketta dan Cunningham, 1984) 



Oksidasi Langsung Dengan Udara Dari segi reaksi, pada dasarnya sama dengan menggunakan oksigen teknis, yaitu dijalankan pada temperatur 200–300oC dan tekanan 10–30 atm dengan katalis perak. Konversi perpass bisa lebih tinggi, yaitu sekitar 65 % dengan selektivitas 80 %. Dengan digunakannya



udara dengan kadar nitrogen tinggi,



maka tidak memerlukan gas diluen khusus karena nitrigenerasi udara berfungsi



sebagai



diluen untuk mencegah eksplosivitas dan juga



pendingin selama reaksi. Namun demikian, dengan digunakannya udara sebagai oksidan yang mengandung banyak nitrogen, maka diperlukan purging sebagian reaktan yang tidak bereaksi sebelum direcycle dalam reaktor untuk mencegah akumulasi nitrogen dalam reaktor. 



Oksidasi Langsung Dengan Oksigen Teknis Dalam proses ini terjadi reaksi utama yaitu pembentukan etilen oksida dan reaksi samping menghasilkan karbon dioksida dan air. Reaksi utama: C2H4 + ½ O2 → C2H4O



(1. 3)



Reaksi samping: C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O



(1. 4)



Reaksi dijalankan dalam reaktor fixed bed multitube pada tekanan 10–20 atm dan temperatur



220–280oC dengan menggunakan



katalis



perak. Konversi per pass dijaga rendah sekitar 15% untuk mendapatkan selektivitas yang tinggi, yaitu 80-90 %. Selain terbentuk etilen oksida,



17



juga terbentuk



produk samping berupa gas CO2 dan H2O dengan



kandungan CO2 yang tinggi. Hal ini menyebabkan diperlukannya rangkaian CO2 absorber dan CO2 stripper untuk mengurangi kadar CO2 sebelum gas keluar dapat direcycle kembali ke dalam reaktor. Selain itu untuk mencegah efek eksplosivitas etilen terhadap oksigen,



maka perlu



penambahan nitrogen dalam siklus reaktor. Pembentukan etilen oksida melalui proses oksidasi langsung dengan oksigen teknis lebih sederhana. Dengan menggunakan oksigen teknis, tidak diperlukan proses venting gas inert yang tidak bereaksi. Proses ini hanya membutuhkan satu reaktor dengan selektivas yang lebih tinggi daripada proses oksidasi langsung dengan udara. Berdasarkan uraian macam-macam proses produksi etilen oksida sebelumnya, berikut perbandingan macam-macam proses produksi etilen oksida: Tabel 1.6 Perbandingan Proses Produksi Etilen Oksida Proses Proses Khlorihidrin



Kelebihan



Kekurangan



Tekanan operasi rendah



Dibutuhkan



rangkaian



(2-3 atm)



menara distilasi yang rumit



Suhu Operasi rendah (27 – Membutuhkan



klorin



43 oC)



dalam jumlah yang cukup



Yield teoritis besar antara



banyak



85 – 90%



Limbah cair harus diproses terlebih



dahulu



karena



mengandung klorin Proses Oksidasi Langsung



Konversi yang dihasilkan



Perlu



dengan Udara



tinggi (20-65%)



untuk mengurangi jumlah



Tidak



nitrogen yang direcycle.



memerlukan



tambahan (nitrogen)



adanya



diluen Selektivitasnya sebagai



purging



lebih



rendah (63-75%).



pendingin dan mencegah eksplosivitas. Konsentrasi etilen pada umpan



rendah



(2-10%)



18



untuk



jumlah



oksigen



yang sama. Proses Oksidasi Langsung



Tidak



memerlukan



dengan Oksigen Teknis



venting gas inert. Selektivitas dihasilkan (75-82%).



Konversi yang dihasilkan rendah (8-12%).



yang Memerlukan lebih



tinggi



tambahan



diluen (nitrogen) sebagai pendingin dan mencegah eksplosivitas



selama



proses reaksi. Konsentrasi umpan



etilen



tinggi



pada



(20-35%)



untuk jumlah oksigen yang sama.



Dengan mempertimbangkan kelebihan dan kekurangan masing-masing proses, maka perancangan pabrik etilen oksida ini menggunakan proses oksidasi langsung dengan oksigen teknis. Dimana proses ini memiliki lebih banyak keuntungan apabila dibandingkan dengan proses lainnya. Dari segi ekonomi, proses ini lebih efisien daripada proses yang lainnya karena biaya investasinya kecil dan sesuai untuk kapasitas pabrik yang tidak terlalu besar. 



Tinjauan Proses Secara Umum



Proses pembuatan etilen oksida dengan bahan baku etilen dan oksigen merupakan reaksi oksidasi dengan reaksi sebagai berikut : Reaksi utama: C2H4 + ½ O2 → C2H4O



(1. 5)



Reaksi samping: C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O



(1. 6)



Dalam industri kimia organik, proses oksidasi merupakan salah satu sarana yang efektif dalam sintesa senyawa kimia. Proses oksidasi didefinisikan sebagai suatu proses yang dihasilkan senyawa oksida. Secara umum proses oksidasi dapat dikatakan sebagai proses pelepasan elektron, dimana zat yang teroksidasi akan mengalami penambahan bilangan oksidasi. K → K+ + e



(1.7)



19



Pada proses oksidasi langsung dengan udara bebas, etilen dalam fase dan udara diumpankan secara langsung ke dalam reaktor fixed bed multitube pada temperatur 239 oC dan tekanan 15 atm. Produk yang keluar dari reaktor berupa gas yang terdiri dari etilen oksida, etilen, oksigen, nitrogen, karbondioksida, dan uap air yang selanjutnya diiumpankan ke dalam absorber untuk dipisahkan. Di dalam absorber terjadi proses absorbsi fisik dengan absorben air, yang mana umpan absorber masuk pada temperatur 30 oC dan tekanan 2,5 atm. Hasil atas absorber ini kemudian sebagian diumpankan ke absorber CO2 dan sebagiannya di buang melalui purging. Sedangkan untuk hasil bawah absorbsi, dialirkan ke dalam menara distilasi untuk dipisahkan antara etilen oksida dan gas-gas lainnya. Kondisi operasi menara distilasi, yang merupakan unit pemurnian etilen oksida yaitu temperatur 9 oC dan tekanan 1 atm. Hasil bawah menara distilasi berupa air dengan sedikit etilen oksida yang kemudian sebagian di alirkan ke unit pengolahan limbah dan sebagian diumpankan sebagai absorben di dalam unit absorbsi. Sedangkan, hasil atas menara distilasi berupa campuran gas etilen oksida, air, oksigen, nitrogen, dan karbondioksida yang mana akan dipisahkan di dalam kondensor parsial. Gas-gas fraksi ringan tersebut akan dilepas menjadi hasil atas kondensor (gas) dan etilen oksida beserta air fase cair diperoleh sebagai produk dengan kemurnian 99,8% disimpan di dalam tangki penyimpanan temperatur 30 oC dan tekanan 3.539 atm. Di dalam absorber CO2 terjadi proses absorbsi kimia dengan absorben larutan benfield, yang mana umpan absorber masuk pada temperatur 75 oC dan tekanan 1.5 atm. Hasil atas absorber ini kemudian di recycle ke dalam reaktor. Sedangkan untuk hasil bawah absorbsi, dialirkan ke dalam stripper untuk dipisahkan antara CO2 dan larutan benfield. 



Kegunaan Produk Etilen oksida umumnya digunakan sebagai bahan baku pembuatan etilen glikol berdasarkan gambar 1.4. Dalam kehidupan sehari-hari digunakan untuk mensterilkan bahan-bahan seperti pakaian perabot



20



rumah tangga, dan bahkan bulu binatang. Etilen oksida juga digunakan dalam bidang pertanian yaitu sebagai pestisida. Di bidang kesehatan, etilen oksida dikenal luas sebagai desinfektan peralatan bedah, bahanbahan plastik, dan alat-alat lain yang tidak tahan panas sehingga tidak dapat disterilkan dengan uap pada suhu tinggi (McKetta,1980).



Gambar 1.1 Penggunaan Etilen Oksida Sumber : Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry Berikut penggunaan etilen oksida sebagai bahan baku produk dalam berbagai bidang, yaitu : -



Industri Migas 



Trietilen Glycol, merupakan agen humectant yang juga digunakan sebagai solven, pernis dan pengering gas. Sering digunakan sebagai drying agent pada pengolahan gas alam.







Etilen Glycol Ether, dihasilkan dari reaksi etilen oksida dengan alkohol.



Digunakan sebagai minyak rem, detergen, solven cat.



Sering juga digunakan untuk bahan pengekstrak bagi SO2, H2 S, CO2, dan merkaptan dari gas alam. -



Industri Penerbangan 



Dietilen Glycol, merupakan agen pelunak yang digunakan pada gabus, lem, dan kertas. Juga digunakan sebagai solven dan agen deicing pada pesawat terbang maupun bandara.



-



Industri Kimia, Kosmetik dan Farmasi 



Monoetilen Glycol, dihasilkan dari reaksi etilen oksida dengan air,



21



merupakan agen antibeku yang digunakan pada mesin-mesin, Juga digunakan untuk bahan baku produksi polietilen terephthalate (PET), dan sebagai cairan penukar panas 



Polietilen Glycol, digunakan sebagai



bahan baku



pembuatan



kosmetik, farmasi, pelumas, solven, bahan penunjang pembuatan keramik dan bahan pembuat perekat maupun tinta cetak. 



Ethanolamine, dihasilkan dari reaksi etilen oksida dengan amonia. Digunakan sebagai bahan kimia dalam proses akhir tekstil, kosmetik, sabun, detergen dan pemurnian gas alam.







Nonionic Surfactant, dihasilkan dari reaksi etilen oksida dengan alkilphenol, alkilmerkaptan atau polipropilen glikol. Digunakan sebagai bahan pengemulsi pada proses polimerisasi, bahan dasar industri surfaktan, pembuatan kertas dan daur ulang.







Turunan Lain, misalnya akrilonitril yang dihasilkan dari reaksi etilen oksida dengan etilen cyanohidrin atau urethane yang dihasilkan dari reaksi etilen oksida dengan propilen oksida (McKetta, 1980).



-



Bidang Pertanian 



Polietilen oksida (Polyox), dihasilkan dengan reaksi polimerisasi dengan melibatkan logam golongan IIA dan IIIA. Digunakan dalam bidang pertanian, agen koagulasi dan bahan pengemas. Berdasarkan penjelasan diatas, maka hasil produksi dari proyeksi



pabrik etilen oksida ini ditujukan sebagai bahan baku pada industri etilen glikol, industri surfaktan, dan industri deterjen. Sehingga etilen oksida yang diproduksi akan memiliki spesifikasi seperti etilen oksida yang digunakan untuk pembuatan etilen glikol, surfaktan, dan deterjen.



22