Prarancangan Pabrik Asam Tereftalat dari Paraxylene dan Udara Kapasitas 300.000 ton/tahun
Prarancangan Pabrik Asam Tereftalat dari Paraxylene dan Udara Kapasitas 300.000 ton/tahun
!A! " P#$%A&U'UA$
'atar !elakang (eiring dengan berkembangnya kebutuhan manusia) perkembangan industri*industri di "ndonesia +uga meningkat. Khususnya industri yang mengolah bahan mentah men+adi bahan intermediate maupun bahan +adi. Asam terephtalat merupakan bahan baku pembuatan polyethylene terephtalat ,P#T- yang biasa digunakan pada industri serat kain) tekstil) film dan recording tapes. (elain itu) P#T +uga digunakan pada industri plastik dan kemasan makanan. (emula poly ethylene terephtalat ,P#T- dibuat dari dimethyl terephtalat ,%T-. $amun) yield yang diberikan tidak begitu besar. Proses pembuatan P#T dari asam terephtalat ,polymer grade- dapat memberikan yield polyester yang lebih besar. Pada perancangan pabrik asam terephtalat ini) yang akan diproduksi adalah asam terephtalat teknis) yang biasa digunakan sebagai bahan baku pembuatan dimetyl terephtalat ,%Tataupun dilan+utkan dengan proses pemurnian sehingga diperoleh polymer grade terephtalic acid. ,Kirk and thmer) 12Kegunaan umum dari asam terephtalat adalah sebagai berikut ,Kirk and thmer) 12- . (ebagai bahan dasar pembuatan Poly #tylen Terephtalat ,P#T-) yang selan+utnya digunakan pada industri berbahan baku polyester seperti botol) kemasan makanan) pita kaset dan lainnya. 4. !ahan baku dalam pembuatan minyak pelumas berkualitas tinggi. 3. Produksi herbisida. sangat 6. (ebagai terephtalat %alam men+an+ikan. salah reaksi +uga satu polimerisasi mampu industri (elain mengurangi kebutuhan petrokimia menggunakan kebutuhan dalam yang ethylene negeri cukup impor.yang glycol berkembang) ,!adan kian akan Pusat meningkat) pendirian menghasilkan (tatistik pendirian pabrik "ndonesia) serat asam pabrik 404-
Prarancangan Pabrik Asam Tereftalat dari Paraxylene dan Udara Kapasitas 300.000 ton/tahun
. Proyeksi Kebutuhan Asam Terephtalat di "ndonesia enurut !adan Pusat (tatistik) kebutuhan impor dari Asam Terephtalat kian meningkat. &al ini dapat diamati dari data impor Asam Terephtalat yang ditun+ukkan pada tabel diba8ah ini. ,bps.go.idTabel . Kebutuhan "mpor Asam Terephtalat di "ndonesia Tahun 9umlah "mpor ,Ton4007 7.425) 52 400 1371)6 4002 1.242)32 4001 .57)65 400 34.173)62 40 50.0)15 404 4.267)1
%ari Tabel di atas dibuat persamaan hubungan antara +umlah Asam Terephtalat yang diimpor dengan tahun. %idapatkan persamaan y : 2372.5x ; 4#<0. %ari Persamaan tersebut dapat diramalkan +umlah impor Asam Terephtalat di masa mendatang. &al ini ditun+ukkan pada Tabel 4 Tabel 4. Perkiraan 9umlah "mpor Asam Terephtalat di "ndonesia Tahun Prakiraan 9umlah "mpor ,Ton(elain itu) data ekspor kebutuhan Asam Terephtalat dalam negeri. semakin &al menurun) ini ditun+ukkan yang berarti pada Tabel bah8a diba8ah pabrik* 403 73.625)67
Prarancangan Pabrik Asam Tereftalat dari Paraxylene dan Udara Kapasitas 300.000 ton/tahun
Tabel 3. 9umlah #kspor Asam Terephtalat di "ndonesia Tahun 9umlah #kspor ,Ton4007 36.544)76 400 43.71)43 4002 36.564 4001 .30)17 400 37.734)4 40 3.646)6 404 61.26)35
%ari data ekspor dan impor dapat diketahui demand Asam Terephtalat setiap tahunnya) dengan rumus %emand
: 9umlah Asam Terpehtalat yang ada < 9umlah Asam Terephtalat yang diimpor ;
9umlah Asam Terephtalat yang diekspor
Tabel 5. %emand Asam Terephtalat di "ndonesia Tahun %emand Asam Terephtalat ,Ton4007 333.3)73 400 14.445)47 4002 43.612)744 4001 5.453)543 %ari datakapasitas pertimbangan*pertimbangan memiliki diatas didapatkan 300.000yang ton demand untuk sudah rata*rata memenuhi di+elaskan Asam kebutuhan diatas) Terephtalat maka dalamdirencanakan di negeri "ndonesia dan mengurangi pabrik adalahini 400 .753)73 ton/tahun.
Prarancangan Pabrik Asam Tereftalat dari Paraxylene dan Udara Kapasitas 300.000 ton/tahun
impor) Unit serta ini meningkatkan terdiri dari ekspor. surge essel) Target centrifuge pemasaran asam dan rotary terephtalat drier.yaitu (urgekepada essel pabrik*pabrik berfungsi untuk yang memproduksi menurunkan %imethyl suhu dan Terephtalat tekanan dari ,%Tslurry dan pabrik keluarpemurnian reaktor yang Asamselan+utnya Terephtalatslurry ,PTAakan dipisahkan oleh centrifuge.diKristal "ndonesia. asam tereftalat kemudian dikeringkan dengan udara panas dalam rotary drier. 3. Unit recoery Tin+auandari Pustaka Unit recoery ini terdiri dua buah menara distilsi untuk memisahakan cairan dari centrifuge filter. Pemilihan Pada menara distilasi pertama cairan dari centrifuge filter proses dipisahkan sehingga diperoleh hasil atas berupa asam asetat) air) dan paraxylene. enara a. Amoco ,id =entury Processdistilasi kedua memisahkan asam asetat dari paraxylene sehingga asam asetat +uga Proses Amoco dapat ini merupakan proses yang paling populer dan digunakan oleh hampir 10> pabrik direcycle. asam tereftalat di dunia. Proses ini memiliki beberapa kelebihan) antara lain * ?eaksi sederhana Pada prarancangan ini) proses yang dipilih adalah proses Amoco ,id =entury Process* !ahan baku mudah diperoleh karena merupakan produk samping dari industri yang didasarkan petroleum pada penemuan dari id =entury =orp. Proses ini dikatakan paling sederhana karena * Kemurnian asam tereftalat hampir mencapai 00> dengan kandungan pengotor berupa terdiri dari satu 5* langkah reaksi dengan persamaan reaksi sebagai berikut formilben@oat * Proses oksidasi yang digunakan sangat efektif dan konersi sekitar 16> * ?amah lingkungan) tidak menghasilkan banyak limbah * Pelarut dan katalis hampir seluruhnya dapat direcycle kembali =&3 =& Proses ini dapat dibagi men+adi tiga unit yaitu . Unit reaktor 600=*400= 4. Unit pemisahan dan pengeringan 3. Unit recoery (ecara garis besar terdapat tiga tahap pada process id =entury ini 600 kPa*3000 kPa . Unit reaktor $amun asetat) sebenarnya Unit tinggal dimana pendingin untuk iniudara) kelebihan dari terdiri menghambat reaksi karena reaksi dan hasil diperoleh atas yang udara katalis reaktor ini terbentuknya antara reaktor) ter+adi dikeluarkan adalah berupa diumpankan seperti di+aga sangatlah kondenser 0)6*3 slurry hasil isothermal. yang dan secara +am samping. cairan dan kompleks dan terlihat danasam kontinyu separator. diperoleh dikembalikan #mbunan Panas tereftalat dengan padakehasil mekanisme dipisahkan konersi !ahan dalam kehadiran ke yang reaksi baku reaktor. dalam sebesar reaksi larut dengan yaitu beberapa diambil reaktor. dalam Kondisi di 16>. ba8ah hasil oleh ,c,a,b,5*=!A-
Prarancangan Pabrik Asam Tereftalat dari Paraxylene dan Udara Kapasitas 300.000 ton/tahun
,U( paten no. 70323 Pada literatur lain disebutkan reaksi yang ter+adi adalah sebagai berikut
eode ini dipakai secara luas di seluruh dunia dalam produksi asam tereftalat. etode ini dikembangkan oleh id*=entury =orporation. Proses ini umumnya menggunakan asam asetat sebagai pelarut dan katalis untuk mengoksidasi p*Cylene pada fase cair dengan oksidasi udara. Proses ini +uga biasa disebut sebagai proses Amoco. Katalis yang digunakan biasanya adalah logam berat seperti cobalt. Kelebihan dari proses ini antara lain . ?eaksinya sangat sederhana karena merupakan reaksi single step. 4. !ahan baku yang digunakan pada proses ini sangat mudah didapatkan dan bahan baku yang digunakan merupakan produk samping dari industri petroleum. 3. Produksi asam tereftalat pada proses ini memiliki yield hampir 00> dengan pengotor 5* .5. !ahan hasil Pelarut #fisiensi baku yang samping danyang katalis dari digunakan terbentuk proses yang adalah ini digunakan karena 7. sangat paraxylene Polusi senya8a tinggi dapat yangdiambil dengan organik +ika ditimbulkan dibandingkan kemurnian dan yang digunakan terdapat dari 11>) proses dengan kembali. hal sebagai ini ini metode sangat impurities bertu+uan Persen yang lain formilben@oat yang sangat sedikit.
Prarancangan Pabrik Asam Tereftalat dari Paraxylene dan Udara Kapasitas 300.000 ton/tahun
+uga akan ikut teroksidasi. sedangkan sebagai katalisator digunakan =o*asetat yang larut di dalam asam asetat 0> berat. Perbandingan umpan dan katalis yang digunakan pada proses ini adalah sebagai berikut *asam asetat ,solen*ksigen *Katalis
0)06 kg/kg produk
6*6> excess dari stoikiometri > berat reaktan ,paraxylene-
Pemilihan kondisi operasi ?eaksi pembentukan asam tereftalat dari p*Cylene dan udara merupakan reaksi gas* cair. p* Cylene berada pada fase cair dan udara berada pada fase gas. Kondisi operasi yang dipilih pada proses ini yaitu tekanan operasi sebesar 6*30 atm dan suhu operasi berkisar antara 60*400=. ?eaksi pembuatan asam tereftalat merupakan reaksi eksothermis sehingga akan ter+adi kenaikan suhu sampai 400=. Titik didih dari paraxylene sebesar 320=) agar fase paraxylene berada pada fase cair maka tekanan operasi dibuat tinggi yaitu antara 6*30 atm. Tekanan operasi tidak boleh melebihi 30 atm untuk alasan safety dan perancangan alat. (uhu operasi +uga tidak boleh mele8ati 400= karena +ika suhu operasi di atas 400= akan ter+adi reaksi samping dan akan menurunkan yield asam tereftalat. (uhu operasi 60*400= dan tekanan operasi 6*30 atm dipilih karena pada kondisi operasi yang demikian diperoleh konersi maksimum sebesar 12> dan yield sebesar 16>.
