Ethyl Asetat

Jurusan Teknik Kimia Universitas Setia Budi Surakarta

1

menBAB I PENDAHULUAN

1.1

Gambaran Umum Pabrik PT. Indo Acidatama Tbk terletak  15 km di sebelah timur laut kota Surakarta atau 110 km di sebelah selatan Ibukota Propinsi Jawa Tengah, Semarang tepatnya di Kebakkramat, Kabupaten Karanganyar. Pabrik ini merupakan pabrik Ethanol Integrated (Selain memproduksi Ethanol juga memproduksi Asam Asetat dan Ethyl Asetat) pertama di Indonesia dan Asia Tenggara yang terletak dalam satu komplek dengan merek dagang PT. Indo Acidatama Tbk. Sementara itu bahan baku utama untuk memproduksi 1 kilo liter Ethanol adalah 3,40 ton tetes tebu (molasses). Bahan baku tetes tebu bagi PT. Indo Acidatama Tbk untuk mengahasilkan 42.000 kilo liter Ethanol diperlukan 142.800 ton tetes tebu, tangki penyimpanan tetes tebu PT Indo Acidatama Tbk ada lima tangki masing-masing berkapasitas 5.000 m3 dan satu tangki berkapasitas 2.500 m3, lalu pada tahun 2006 dikembangkan dua tangki penyimpanan tetes yang terbuat dari tanah liat dengan kapasitas 15.500 m3 dan 19.500 m3. PT. Indo Acidatama Tbk memiliki kapasitas produksi Ethanol 150.000 ton/hari, Asam Asetat 75.000 kg/hari dan Ethyl Asetat 15.000 kg/hari dalam kemasan jirigen dan truck Container/Bulk. Sejak dua tahun terakhir ini PT. Indo Acidatama Tbk sudah tidak memproduksi Asam asetat lagi, dikarenakan proses produksi yang terlalu panjang, sehingga membutuhkan biaya yang terlalu besar, sedangkan harga penjualan dipasaran rendah. Untuk itu pabrik ini hanya memproduksi Ethanol dan Ethyl Asetat saja dan untukkebutuhan produksi pabrik, asam asetat memesan dari luar negeri atau impor yaitu dari China.

Laporan PKL di PT. Indo Acidatama Tbk


1.2

2

Sejarah Perusahaan PT. Indo Acidatama Tbk didirikan pada tahun 1983 dengan nama PT. Indo Alkohol Utama dan pada tahun 1986 nama tersebut berubah menjadi PT. Indo Acidatama Chemical Industry. Pada tanggal 4 Oktober 2005 berubah menjadi PT. Sarasa Nugraha dan pada tanggal 30 Juni 2006 telah berubah lagi menjadi PT. Indo Acidatama Tbk sampai sekarang. Perkembangan cukup pesat sehingga pada tahun 1987 di area tanah seluas  11 hektar (sekarang sudah bertambah lebih luas) pabrik ini dibangun. Pembangunan pabrik tersebut selesai pada akhir tahun 1988, sementara produksi komersial dimulai tahun 1989. Enam tahun semenjak berproduksi secara komersial, pabrik ethanol integrated mulai berkembang pesat. Mesin dan peralatan pabrik dirancang oleh KRUUP Industries Technic GMBH, Jerman Barat, sedang teknologi diperoleh dari Hull AG Jerman Barat. Pemasangan mesin dan peralatan seluruhnya dilakukan oleh tenaga-tenaga Indonesia di bawah pengawasan KRUUP Industries Technic. Dengan upaya-upaya tersebut PT. Indo Acidatama Tbk dewasa ini mempunyai kapasitas ethanol sebesar 34.400.000 kg/tahun, Asam asetat 15.600.000 kg/tahun, dan Ethyl Acetate sebesar 5.270.850 kg/tahun. Pembangunan pabrik PT. Indo Acidatama Tbk dengan peralatan serba modern mampu mengolah tetes (molasses) yang merupakan hasil samping pabrik gula menjadi produk-produk kimia yang mempunyai nilai ekonomis yang cukup tinggi. Produk kimia tersebut dipakai sebagai bahan dasar dari industriindustri lainnya. PT Indo Acidatama Tbk dibangun dengan status Penanaman Modal Asing (PMA) yang berbadan hukum beerbentuk Perseroan Terbatas (PT). Berdirinya PT Indo Acidatama Tbk memiliki beberapa aspek strategis, antara lain: 1. Menunjang ekspor non-migas



3

Sejalan dengan program pemerintah tentang ekspor non-migas yang sedang digalakkan maka PT. Indo Acidatama Tbk telah mampu mengekspor Ethanol. Hal ini membuktikan bahwa kualitas produksi dalam negeri telah mampu bersaing dengan produk luar negeri dengan standart Internasional. 2. Menghemat sumber devisa Negara Unit Asam Asetat dan Ethyl Asetat adalah merupakan pabrik pertama yang didirikan di Indonesia, sehingga produk-produk yang dihasilkan telah dapat memenuhi kebutuhan di dalam negeri, hasil lebih jauhnya kita tidak perlu lagi mengimpor komoditas tersebut sehingga dapat menghemat devisa Negara. 3. Proses alih teknologi Dengan adanya produk-produk yang dihasilkan dengan teknologi modern, membuktikan para sarjana kita mampu menyerap ilmu dan teknologi modern serta mampu menerapkannya di PT. Indo Acidatama Tbk. Hal ini dapat terlihat pada keberhasilan PT. Indo Acidatama Tbk yakni melakukan ekspansi Asam Asetat unit II secara swakelola. 4. Membuka lapangan kerja baru Dengan berdirinya PT. Indo Acidatama Tbk telah menciptakan lapangan kerja baru, memberikan kesempatan kerja dan pemerataan tenaga kerja. 5. Memberi nilai tambah Tetes tebu yang merupakan hasil samping pabrik gula dengan teknologi modern dapat dijadikan produk-produk kimia yang sangat dibutuhkan oleh industri-industri lain, sehingga memberikan nilai tambah.

1.3

Lokasi Pabrik PT. Indo Acidatama Tbk terletak di desa Kemiri, Kecamatan Kebakkramat, Kabupaten Karanganyar, Jawa Tengah,  15 km ke arah timur laut kota Surakarta atau 2 km dari jalan raya Palur-Sragen.



4

Pemilihan lokasi pabrik ini tentunya telah diperhitungkan dengan beberapa faktor, baik dari segi ekonomi maupun dari segi sosial, yaitu : 1. Segi ekonomi a. Penyediaan bahan baku Tetes tebu yang merupakan bahan baku dapat diperoleh dari hasil samping pabrik gula yang ada di dalam negeri b. Transportasi Untuk pengangkutan bahan baku dan pemasaran produk mudah karena lokasinya tidak terlalu jauh dari jalan besar, karena terletak di dekat jalan raya Palur yang merupakan jalan menuju Semarang dan Surabaya, dimana telah memiliki pelabuhan untuk kegiatan ekspor-impor c. Pemasaran Karena lokasi nya strategis, yaitu terletak dalam jaringan pengangkutan ke seluruh daerah pemasaran. Jangkauan pemasaran produk dari PT. Indo Acidatama Tbk sangat luas, bahkan ada yang diekspor terutama untuk produk ethanol 2. Segi sosial a.

Dapat menyerap tenaga kerja dan masyarakat di sekitar lokasi pabrik, sedangkan untuk tenaga terdidik dapat diperoleh dari lulusan sekolah menengah atas dan maupun perguruan tinggi yang banyak terdapat di Surakarta dan Jawa Tengah

b.

Limbah yang terdiri dari stillage, yang merupakan sisa hasil fermentasi plant dan gas-gas sisa hasil pembakaran bahan bakar dari boiler dan diesel tidak terhubung langsung dengan penduduk. Gas CO2 hasil fermentasi diolah menjadi CO2 liquid dan untuk stillage mengalami pengolahan di unit pengolahan limbah sampai mencapai ambang batas yang diijinkan. Gas methane yang dihasilkan digunakan sebagai bahan bakar boiler.



5

Tata letak pabrik yang baik selain memudahkan lalu lintas dalam pabrik, juga penting untuk keselamatan kerja karyawan. Jika terjadi sesuatu kecelakaaan, misalnya kebakaran harus ada jalan yang digunakan oleh karyawan untuk menyelamatkan diri. Tata letak pabrik PT Indo Acidatama Tbk secara garis besar terbagi menjadi beberapa bagian, yaitu : 1. Bagian tangki penyimpanan bahan baku atau molasses storage (Area 100). 2. Bagian proses yaitu terdiri dari : a. Unit Fermentasi (Area 200) b. Unit Ethanol (Area 300) c. Unit Aldehide (Area 400) d. Unit Asam Asetat (Area 450) e. Unit Ethyl Asetat (Area 500) 3. Bagian penyimpanan produk atau productstorage (Area 600) 4. Bagian Untilitas a. Area Cooling Tower (Area 700) b. AreaPenampung Bahan Bakar (Area 800) c. Bengkel 5. Bagian pengolahan limbah (Area 900)

Denah PT. Indo Acidatama Tbk dapat dilihat pada Gambar 1sebagai berikut:



6



1.4

7

Bahan Baku dan Produk

1.4.1. Bahan Baku Utama Pada PT. Indo Acidatama Tbk, bahan baku yang digunakan untuk pembuatan ethanol dipakai tetes tebu yang merupakan hasil samping dari pabrik gula. Sumber tetes tebu ini dapat diperoleh dari: a. Dari luar negeri (impor) yaitu: Pakistan, India, dan Australia b. Dari dalam negeri (lokal) yaitu: Lampung, Pabrik gula Tasik Madu, Pabrik gula Trangkil, Pabrik gula Sragen, dll Tetes tebu yang digunakan berfungsi sebagai media fermentasi yang dapat menghasilkan ethanol. Tetes yang akan dipakai harus mempunyai deajat Brix yaitu 85oBX. Kadar gula yang cukup mampu memberi makanan pada yeast yang akan digunakan. Tetes tebu yang masuk ditampung dan disimpan dalam mollases storage setelah melalui tes laboratorium.

1.4.2. Produk Produk-produk yang dihasilkan PT Indo Acidatama Tbk sebagai berikut : Hasil

Tahun

Kapasitas

Jenis produk dan

Supplier

produksi

produksi

per tahun

kadar

mesin

1988

337.750 KL

1988

42.000 KL

Molasses/tetes tebu Ethanol

Acetid Acid

1994

16.500 Ton

Ethyl Acetate

1989

7.500 Ton

Mash kadar ethanol 12% bv Ethanol super prima 96,5% bv

Made In

Asam asetat food

Germany

grade 99,8% bw Ethyl asetat 100% bw



Bio Organic Fertilizer Plus

2006

8

66.000 KL

Pemasaran produksi diantaranya digunakan untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri dan sebagian lagi diekspor.PT. Indo Acidatama Tbk telah menghasilkan beberapa produk dengan kapasitas sebagai berikut: a. Ethanol (C2H5OH) PT. Indo Acidatama Tbk memproduksi ethanol yang berkualitas yaitu ethanol super prima dengan kemurnian 96,5% bv, bebas dari methanol, acetaldehyde, dan logam berat. Kegunaan ethanol ini adalah: 1) Untuk industri minuman, kosmetik, parfum dan cigarette 2) Untuk melarutkan lemak, resin, oil, dan hydrocarbon 3) Bahan baku pembuatan Acetaldehyde, Asam acetate, Ethylene dan lain-lain 4) Untuk kebutuhan industri jamu, farmasi, dan rumah sakit PT. Indo Acidatama Tbk pernah menjadi penghasil ethanol dengan kapasitas terbesar di Indonesia yaitu 150.000 ton/hari. b. Asam Asetat (CH3COOH) Yang diproduksi PT. Indo Acidatama Tbk adalah Asam Asetat dengan kualitas food grade dengan kemurnian 99,8 % berkadar Asam Formiat dan Acetaldehyde rendah dan bebas kandungan logam berat. Kegunaan Acetic Acid (Asam Asetat) adalah: 1. Sebagai solvent katalisator dalam pembuatan Pure Terephthalic Acid (PTA) 2. Bahan baku cellulose Acetat, Ethyl Acetate, Vinyl Acetate dan Acetic Anhidride 3. Untuk kebutuhan industri textile, farmasi, dan karet 4. Sebagai food additive dan cuka makanan



9

PT Indo Acidatama Tbk memproduksi Acetic Acid (asam asetat) dengan kapasitas 75.000 kg/hari dan yang pernah memproduksi asam asetat yang pertama di Indonesia dan satu-satunya produsen asam asetat di Indonesia dan Asia tenggara yang integrated dengan produksi ethanol c. Ethyl Asetat (CH3COO C2H5) PT Indo Acidatama Tbk memproduksi Ethyl asetat dengan kemurnian 99,9 % bw. Kegunaannya adalah sebagai bahan pelarut cat plastik dan untuk kebutuhan industri farmasi, cat, percetakan dan lain-lain. Kapasitas produksi Ethyl asetat adalah 15.000 kg/hari. d. Pupuk Bio Organik Plus Dengan pemanfaatan teknologi modern dalam penelitian dan pengujian yang terus menerus, PT INDO ACIDATAMA Tbk dapat menghasilkan produk berkualitas berupa Pupuk Bio Organik Plus dengan merek dagang POMI dan RANDEX serta Decomposer Plus dengan merek dagang BEKA.

1.5

Uraian Proses Secara Umum a.

Proses Fermentasi Tetes tebu, bahan baku dari beberapa pabrik gula diangkut ke pabrik PT. Indo Acidatama Tbk dengan menggunakan truk-truk tangki dan disimpan ke dalam tangki tetes dengan kapasitas simpan total 64.000 ton. Pada unit fermentasi tetes tebu difermentasi menjadi mash. Proses fermentasi berlangsung di dalam tangki-tangki fermentasi dengan menggunakan ragi/yeast high bio technology ditambah nutrisi yang mengandung unsur-unsur Nitrogen, Phospor, dan lain-lain. Mash yang dihasilkan mempunyai kadar Ethanol kurang lebih 12% dan siap didestilasi di dalam unit Ethanol.



b.

10

Proses destilasi Mash dari unit fermentasi didestilasi vakum. Produk utama yang dihasilkan adalah Ethanol super prima dengan kemurnian 96,5% bv, bebas dari Methanol, Asetaldehid, dan logam berat. Sedangkan hasil sampingnya adalah Ethanol teknis yang kemudian diolah menjadi spiritus.

c.

Proses oksidasi Pada unit ini uap Ethanol dioksidasi dengan udara di dalam reaktor fixed batch dengan menggunakan katalisator padatan. Produk Asetaldehid yang dihasilkan mempunyai kemurnian 99,99% bw. Dalam unit ini seluruh produk Asetaldehid diolah menjadi Asam Asetat. Asetaldehid fasa cair dioksidasi dengan udara di dalam reactor gelembung dengan katalisator cair. Hasil utama dari unit ini adalah Asam asetat dengan kualitas food grade yang kemurniannya 99,8% bw dengan kadar Asam formiat dan Asetaldehyde sangat rendah dan bebas dari kandungan logam berat.

Gambar 2. Bagan produk dan proses



1.6

11

Manajemen Perusahaan

1.6.1. Struktur Organisasi Struktur organisasi PT. Indo Acidatama Tbk mengikuti system line and staf organization, dapat dilihat pada gambar 3.



12

Berikut ini adalah keterangan tugas dari masing-masing jabatan dalam struktur organisasi di PT. Indo Acidatama: 1.

Chief Executive Officer (CEO) Merupakan pimpinan tertinggi perusahaan dan pemegang saham serta memiliki tugas utama sebagai berikut : a. Menentukan sasaran akhir dan merumuskan kebijaksanaan untuk mencapai sasaran tersebut b. Mengkoordinasikan dan mengevaluasi hasil kerja Plant Executive Officer, Finance and Administrate Executive Officer, dan Commercial Executive Officer) c. Memutuskan tindakan koreksi terhadap penyimpangan sasaran akhir dan memberikan pertimbangan terhadap keputusan penting. Chief Executive Officer (CEO) ini membawahi 3 bidang, yaitu: 1.

Bidang Produksi (Plant Executive Officer)

2.

Bidang Keuangan dan Administrasi (Finance and Administrate Executive Officer)

3. 2.

Bidang Komersial (Commercial Executive Officer)

Vice Ececutive Officer Terdiri atas sekretaris, juru tulis, operator telepon, dan operator fotocopy yang memiliki tugas utama, yaitu :

3.

a.

Membantu pelaksanaan tugas Executive Officer

b.

Melayani hubungan, baik langsung maupun melalui surat

c.

Melakukan pengarsipan dan mengurus rumah tangga perusahaan

Plant Executive Officer Membantu Chief Executive Officer di bidang operasional perusahaan dan memiliki tugas utama: a. Menentukan sasaran operasional perusahaan dan merumuskan kebijakan untuk mencapai sasaran tersebut



13

b. Memelihara kelancaran operasional perusahaan dan mengefisiensikan perusahaan c. Mengkoordinasikan dan mengevaluasi hasil kerja Industrial Relation Department,

Production

Department,

Technical

Department,

Environment Department, Logistic Department, dan Shift Coordinator d. Merumuskan tindakan koreksi terhadap penyimpangan sasaran operasional perusahaan. Plant Executive ini membawahi lima bagian, yaitu : 1) Production Department 2) Utilites Department 3) Electric Maintenance Department 4) Mechanic Maintenance Department 5) Environment Department 4.

Production Department Bertugas membantu Plant Executive Officer di bidang produksi dan memilki tugas sebagai berikut: a.

Membuat rencana kerja bidang produksi dan mengatur pelaksanaan rencana tersebut

b.

Mengoperasikan dan mengefisiensikan proses produksi serta menyimpulkan hasil analisis laboratorium

c.

Mengkoordinasikan dan mengevaluasi kegiatan unit fermentasi, unit ethanol, unit asetaldehyde, unit asam asetat, unit ethyl asetat, dan laboratorium

d.

Membuat laporan kerja bidang produksi secara berkala kepada Plant Executive Officer

5.

Technical Department Bertugas membantu Plant Executive officer di bidang teknik dan memiliki tugas sebagai berikut:



14

a. Membuat rencana kerja bidang teknik dan mengatur pelaksanaan rencana tersebut b. Mengoperasikan dan mengefisiensikan penunjang proses produksi c. Melakukan perawatan dan perbaikan terhadap semua alat pabrik d. Mengkoordinasikan dan mengevaluasi kegiatan utilitas, instrumentasi dan mekanik, serta membuat laporan kerja bidang teknik secara berkala kepada Plant Executive Officer 6.

Environmental Department Bertugas membantu Plant Executive Officer di bidang lingkungan dan tugasnya sebagai berikut: a. Membuat rencana kerja bidang lingkungan dan mengatur pelaksanaan rencana tersebut b. Mengembangkan sistem pengolahan limbah yang optimal dan mengawasi mutu hasil pengolahan limbah yang akan dibuang ke lingkungan c. Memberikan pengarahan tentang keselamatan dan kesehatan kerja serta mengadakan pemeriksaan kesehatan terhadap karyawan. d. Mengkoordinasikan dan mengevaluasi kegiatan limbah, kemanan lingkungan secara berkala kepada Plant Executive Officer

7.

Commercial Executive Officer Bertugas membantu Chief Executive Officer di bidang komersial dan memiliki tugas: a. Menentukan sasaran komersial dan merumuskan kebijakan untuk mencapai sasaran tersebut b. Mengelola anggaran belanja dan mengatur pemasaran produk c. Mengkoordinasikan dan mengevaluasi hasil kerja marketing dan Purchasing Department



d. Memutuskan

tindakan

15

koreksi

terhadap

penyimpanan

sasaran

komersial. Bidang ini membawahi 3 (tiga) bagian, yaitu : 1.

Bagian Pemasaran (Marketing Research and Administration Department)

8.

2.

Bagian Pembelian (Sales Department)

3.

Departemen Logistik (Logistic Department)

Marketing Research and Administration Department Bertugas membantu Commercial Executive Officer dan tugasnya : a. Membuat rencana penjualan, pemasaran, serta belanja dan mengatur pelaksanaan rencana tersebut b. Memelihara hubungan baik dengan penyediaan dari pelanggan c. Memutuskan pembelian barang atau menutup kontak jasa serta penjualan dan pemasaran d. Mengkoordinasikan dan mengevaluasi kegiatan tata usaha pemasaran, salesman, dan distributor, serta membuat laporan kerja secara berkala kepada Commercial Executive Officer.

9.

Logistic Department Bertugas membantu Plant Executive Officer di bidang logistic dan memiliki tugas, sebagai berikut: a. Membuat rencana kerja bidang logistik dan mengatur palaksanaan rencana tersebut b. Menguasai barang dan mengatur tata letak barang di dalam gudang c. Memeriksa surat tanda penerimaan atau pengeluaran barang d. Mengkoordinasikan dan mengevaluasi kegiatan penimbangan kepada Plant Executive Officer



16

10. Finance and Administration Officer Bertugas membantu Chief Executive Officer di bidang keuangan dan mempunyai tugas: a. Menentukan sasaran keuangan dan merumuskan kebijakan untuk mencapai sasaran tersebut b. Memelihara kelancaran aliran uang, sehingga likuidasi dapat terjamin namun investasi modal dapat dipakai secara efektif dan efisien c. Mengkoordinasikan dan mengevaluasi hasil kerja Finance Department dan Electrical Data Processing (EDP) d. Memutuskan tindakan koreksi terhadap penyimpangan sasaran keuangan. Bidang ini membawahi 5 (lima) bagian, yaitu : 1. Departemen Keuangan (Finance Department) 2. Departemen

Pengembangan

Sumber

Daya

Alam

(Human

Resourches Department) 3. Departemen Akutansi (Accounting Department) 4. Computer and Data Processing 5. General Affairs Department 11. Finance Department Bertugas membantu Finance Executive Officer dan memiliki tugas : a.

Membuat

rencana

akutansi

keuangan,

akutansi

biaya

serta

perbendaharaan dan mengatur pelaksanaan rencana tersebut b.

Menetapkan besarnya pengeluaran tambahan perusahaan

c.

Menerima semua tagihan dan membayar hutang yang jatuh tempo

d.

Mengkoordinasikan dan mengevaluasi kegiatan petugas pembukuan, serta membuat laporan akutansi keuangan, akutansi biaya dan perbendaharaan secara berkala kepada Finance Executif Officer.



1.7

17

Tenaga Kerja dan Jaminan Kesejahteraan

1.7.1. Tenaga Kerja PT Indo Acidatama Tbk sampai Juli 2010 memiliki jumlah tenaga kerja sebanyak 374 orang. Perincian tenaga kerja di PT Indo Acidatama Tbk adalah sebagai berikut : a. Tenaga kerja S2

: 2 orang

b. Tenaga kerja S1

: 31 orang

c. Tenaga kerja Sarjana Muda : 47 orang d. Tenaga kerja SMA

: 193orang

e. Tenaga kerja SMP

: 35 orang

f. Tenaga kerja SD

: 66 orang

Dalam menjalankan kegiatan sehari-harinya, pembagian jam kerja berdasarkan status karyawan, yaitu karyawan Day Shift dan Shift. a.

Karyawan Day Shift Karyawan ini tidak berhubungan langsung dengan proses produksi. Yang termasuk karyawan Day Shift adalah karyawan administrasi, secretariat, perbekalan, gudang dan lain-lain. Jam karyawan diatur sebagai berikut : Senin – Jumat

: jam 08.00 – 17.00

Istirahat

: jam 12.00 – 13.00

Untuk hari Sabtu, Minggu, dan hari besar merupakan hari libur. b.

Karyawan Shift Karyawan Shift berhubungan langsung dengan proses produksi. Yang termasuk karyawan Shift adalah bagian proses, utilitas, dan laboratorium. Karyawan Shift ini dibagi menjadi 4 group, yaitu A, B, C, dan D. Jam karyawan diatur sebagai berikut : Shift I

: jam 07.00 – 15.00

Shift II

: jam 15.00 – 23.00



18

Shift III : jam 23.00 – 07.00 1.7.2. Jaminan Kesejahteraan Demi menciptakan kerjasama yang baik, selaras dan harmonis antara karyawan, staf dan perusahaan, PT. Indo Acidatama Tbk telah memberikan jaminan social yang cukup baik bagi tenaga kerja, maupun bagi keluarganya. Ketentuan-ketentuan jaminan yang berlaku di PT Indo Acidatama Tbk adalah: a.

Sarana kesehatan, yaitu poliklinik dan JPK (Jaminan Pemeliharaan Kesehatan)

b.

Sarana K3 yang meliputi perlengkapan sarana kerja

c.

Menyelenggarakan program JAMSOSTEK

d.

Transportasi karyawan dengan sistem Pool

e.

Rekreasi dan Olah Raga

f.

Pakaian kerja

Sedangkan wadah-wadah organisasi yang ada, yaitu:

1.8

a.

SPKEP

b.

P2K3 (Panitia Pembinaan Keselamatan dan Kesehatan Kerja)

c.

Koperasi Karyawan PT. Indo Acidatama Tbk

Keselamatan dan Kesehatan Kerja (K3)

1.8.1. Latar Belakang Usaha kesehatan dan keselamatan kerja merupakan usaha menciptakan lingkungan kerja yang sehat dan aman. Kondisi aman meliputi kondisi bebas dari bahaya dan kecelakaan, kebakaran, dan bahaya kerja lainnya. Kondisi ini dapat tercipta dengan adanya peralatan yang berfungsi untuk mencegah dan menanggulangi kerja dalam pabrik. Sebagai suatu industri kimia, PT. Indo Acidatama Tbk tentunya tidak terlepas dari resiko kecelakaan kerja yang diakibatkan oleh bahan (baik dari bahan baku maupun produknya), sistem operasi maupun dari unit utilitasnya.



19

Penanggulangan dan pencegahan kecelakaan kerja PT. Indo Acidatama Tbk dikelola dengan baik dan berada di bawah tanggung jawab Safety Inspector. Safety Inspector bertugas untuk memberikan saran dan pertimbangan baik diminta atau tidak kepada segenap karyawan tentang kesehatan dan keselamatan kerja (K3). Selain itu safety inspector juga berfungsi untuk mengumpulkan dan mengolah data kecelakaan kerja sehingga dapat digunakan sebagai control loop untuk peningkatan K3. Pembentukan safety inspector sesuai dengan UU no 1 tahun 1997 tentang kesehatan kerja yang menganjurkan

perlunya

dibentuk

Panitia

Pembina

Kesehatan

dan

Keselamatan Kerja (K3) disetiap perusahaan yang berdiri atas unsur pengusaha dan tenaga kerja. Diharapakan adanya kerja sama tersebut maka proses produksi akan berjalan lebih lancar dan aman. 1.8.2. Program Kerja dan Pelaksanaan Program kerja yang dimiliki safety inspector PT. Indo Acidatama Tbk dibuat untuk memperjelas kebijaksanaan kesehatan dan keselamatan kerja, sehingga seluruh tugas dan kewajiban safety inspector dapat berjalan dengan baik. Program kerja tersebut adalah sebagai berikut: 1.

Evaluasi mengenai K3 untuk memperoleh data potensi kecelakaan kerja

2.

Peningkatan kerja sama antar divisi untuk mendukung keselamatan kerja

3.

Analisis kecelakaan kerja

4.

Penyelenggaraan

pendidikan

dan

pelatihan

pencegahan

dan

penangulangan kecelakaan kerja 5.

Memberikan pertimbangan dalam pengembangan peralatan baru atau perbaikan peralatan

6.

Study

literature

untuk

meningkatkan

pengetahuan

K3

dan

implementasinya Hal Evaluasi Data dan kecelakaan kerja oleh safety inspector menunjukan bahwa sumber potensi penyebab terjadinya kecelakaan kerja berasal dari :



20

1.

Bangunan ( konstruksi dan data ruang)

2.

Alat produksi (mesin instalasi,dan lain-lain)

3.

Lingkungan kerja (debu gas kebisingan, dan lain-lain)

4.

Proses produksi

5.

Tenaga kerja (sikap dan disiplin kerja)

Berbagai sumber bahaya tersebut diklasifikasikan dan hasilnya sangat membantu untuk menentukan metode pencegahan serta penanggulangan kecelakaan

kerja

yang

paling

sesuai

contoh

nya

adalah

kebakaran.Dalam pelaksanaan setiap kegiatan di area pabrik

bahaya yang

berhubungan dengan K3 harus memperoleh rekomendasi dari SSD. Rekomedasi tersebut meliputi hal – hal sebagai berikut : 1.

Bahaya potensial yang mungkin terjadi

2.

Effect yang mungkin ditimbulkan oleh bahaya tersebut terhadap tenaga kerja, proses produksi, lingkungan ataupun kerusakan peralatan.

3.

Cara pencegahan yang tepat Peralatan

yang

mempunyai

kemampuan

untuk

melindungi

pemakaiannya saat melaksanakan pekerjaan disebut alat pelindung diri (APD). Funsginya adalah untuk mengisolasi tubuh pemakai dari bahaya tempat kerja dan sebagai pelindung terakhir jika usaha menghilangkan sumber bahaya telat diupayakan. Syarat- syarat APD antara lain memberikan pelindungan, flexible, praktis dan dibuat seringan mungkin,tidak mudah rusak, tidak menimbukan bahaya tambahan jika dipakai serta memenuhi standar internasional.Untuk menciptakan keselamatan dan kesehatan kerja bagi seluruh karyawan, maka pabrik menyediakan sarana keselamatan kerja diantaranya : a. Masker b. Kaos tangan c. Helm lapangan



21

d. Sepatu lapangan e. Pakaian kerja f. Tabung pemadam kebakaran



22

BAB II DESKRIPSI PROSES

2.1

Konsep

2.1.1. Bahan Baku Unit Ethyl Asetat (Area 500) Bahan baku pembuatan Ethyl Asetat (CH3COOC2H5) di PT. Indo Acidatama Tbk adalah Ethanol (C2H5OH) dan Asam Asetat (CH3COOH). Ethanol diperoleh dari Area 300 yang merupakan unit penghasil ethanol. Ethanol yang dihasilkan Area 300 ada 2 jenis, yaitu Natural Alcohol dan Head Alcohol. Natural Alcohol dijual kepasaran karena memiliki kemurnian yang tinggi dan kualitas yang bagus, sedangkan Head Alcohol digunakan sebagai bahan baku pembuatan Ethyl Aseta. Asam Asetat diperoleh dari Area 450 yang merupakan unit penghasil Asam asetat.

2.1.2 Dasar Reaksi Proses pembuatn Ethyl Asetat (CH3COOC2H5) merupakan hasil esterifikasi antara Ethanol (C2H5OH) dan Asam Asetat (CH3COOH) yang berlangsung pada reaktor tangki horizontal yang beroperasi pada temperature kurang lebih 1160C dan tekanan 1 atmosfer dengan bantuan katalisator Resin (Polystryrene divinylbenzene). Reaksi:

2.2

Diagram Alir Proses Unit Ethyl Asetat Proses pembuatan Ethyl Asetat di PT. Indo Acidatama Tbk dapat dilihat pada gambar 4 berikut:


P-502 P-501

ET-501

AD10-5 LICA-5015

TIRA-5013

RE1

HC HE P CW AE

RE-501

RE2

cw

Effluent

P-504

HE-501

P-503

AD30-5

AD20-5

cw

PIA TIA TICA LICA TIRA TICR

HE-502

TICA 5042

: Heat Condensor : Heat Exchanger : Pompa : Cooling Water : Falling Film Heat exchanger

Steam

TICR 5012

TIA 5060

PIA 5076

P-506

E A10-5 P-509

P-505

HC-503

: Pressure Indicator Alarm : Temperature Indicator Alarm : Temperature Indicator Control Alarm : Level Indicator Control Alarm : Temperature Indicator Recorder Alarm : Temperature Indicator Control Recorder

cw

P-507

P-511

ET-501 : Evaporator tank RE-501 : Reaktor DA-501: Pre Column DA-502: Concentration Column DA-503: Extraction Column DA-504: Finishing Column

Keterangan:

Steam

Ethanol

Acetic acid

HC-501

Process water

LICA 5048

HC-502

AD40-5

DIAGRAM ALIR ETHYL ASETAT PLANT (AREA 500)

CW

HC-504

CW

HE-503

P-508

Ethyl asetat

Jurusan Teknik Kimia Universitas Setia Budi Surakarta 23

Gambar 4. Diagram Alir Proses Ethyl Asetat



2.3

24

Langkah Proses Unit Ethyl Asetat terdiri dari: 1. Unit Reaksi 2. Unit Destilasi 3. Unit Ekstraksi 4. Unit Finshing

Diuraikan sebagai berikut: 1. Unit Reaksi Dengan bantuan pompa (P-502) Asam Asetat dialirkan ke dalam Evaporator Tank(ET-501) untuk dipanaskan dengan steam sebagai media pemanasnya. Jumlah pemakaian steam dikontrol dan kondensatnya ditampung oleh tangki kondensat. Level dalam Evaporator Tank (ET-501) dijaga 40% sedangkan temperaturenya dijaga kurang lebih 116 0C. Setelah dipanaskan kemudian asam asetat dikeluarkan dari bawah ET-501 bercampur ethanol yang telah dipompa oleh (P-501),lalu diumpankan ke dalam reaktor (RE-501). Dengan pompa (P-511) campuran ethanol dan asam asetat dimasukkan ke dalam reaktor fixed bed (RE-501) yang berisi butir-butir katalisator resin. Di dalam reaktor ini terjadi reaksi Esterifikasi antara asam asetat dengan ethanol yang hasil utama nya adalah Ethyl Asetat dan air sebagai hasil sampingnya. Sisa-sisa asam asetat-ethanol yang belum bereaksi dikembalkan ke evaporator untuk diuapkan kembali, yaitu ethyl asetat dan air, disini air diuapkan karena dapat mengganggu kesetimbangan reaksi, maka reaksi bergeser kiri. Suhu dan level evaporation tank dikontrol oleh TIRA 5013 dan LICA 5015. 2. Unit Destilasi Uap hasil reaksi yang keluar dari bagian atas Evaporator Tank (ET501) masuk ke dalam Pre Column (DA-501), bertujuan untuk mengambil



25

asam asetat yang ikut teruapkan. Asam asetat keluar dari bagian bawah pre column untuk direaksikan kembali ke dalam evaporator, dan ethyl asetat dari bagian atas pre column dikondensasikan ke dalam condensor (HC501), sebagai pendingin kondensor menggunakan cooling water. Hasil kondensasi sebagian di refluks kembali ke (DA-501) dn sebagian diumpankan ke concentration column (DA-502) yang dikontrol TICR 5012. Di dalam menara concentration column(DA-502), ethanol dan air masih terbawa oleh ethyl asetat yang akan dipisahkan dengan cara destilasi, dan sebagai pemanas nya menggunakan steam. Uap asam asetat akan keluar dari bagian atas menara (DA-502) sebelum dibuang ke cannal dimanfaatkan panasnya untuk memanaskan campuran ethanol-air. Ethanol yang masuk ke dalam menara (DA-502) sebagai hasil ekstraksi dari menara (DA-503). Sedangkan ethanol yang keluar sebagai side stream selanjutnya direaksikan kembali ke dalam reaktor sebagai recycle. Di dalam Falling Film Heat Exchanger (AE-501), uap ethyl asetat hasil dari menara (DA-502) dikondensasikan dan diambil panasnya untuk menguapkan sebagian hasil bawah Finishing Column(DA-504). Jadi (AE501) berfungsi sebagai kondensor untuk menara (DA-502) dan sebagai boiler untuk menara (DA-504). Uap ethyl asetat yang belum terkondensasi pada (AE-501) akan dikondensasikan di dalam kondensor (HC-502). Sebagian hasil kondensasi (ethyl asetat) yang keluar dari kondensor dan falling film heat exchanger dipompa (P-505) menuju Ekstraktor (DA-503) dan sebagian lagi dikembalikan ke Concentration Column (DA-502) sebagai refluks. Sebelum masuk ke menara (DA-503) hasil kondensasi tadi didinginkan pada Heat Exchanger (HE-502) dengan pendingin cooling water.



26

3. Unit Ekstraksi Di dalam menara ekstraksi (DA-503), ethanol yang masih terbawa dalam ethyl asetat diekstraksi dengan air proses (softwater), sehingga akan larut dalam air proses tersebut. Kemudian cairan ini keluar dari bagian bawah menara dan dipompa dengan (P-504) untuk diumpakan ke menara (DA502). Ethyl asetat akan membentuk gelembung-gelembung dan terkumpul di bagian atas ekstrakstor. Banyaknya ethyl asetat akan dikontrol dengan LIC 5048. Untuk mendapatkan kontak yang baik antara ethanol, ethyl asetat dengan air maka digunakan menara bahan isian (packing column). 4. Unit Finishing Finishing Column (DA-504) berfungsi untuk memurnikan hasil atas ekstraktor. Menara ini bekerja pada tekanan vakum agar dapat memanfaatkan panas secara maksimal dari falling film heat exchanger (AE-501). Uap ethyl asetat akan keluar dari bagian atas menara (DA-504). Kemudian dikondensasikan pada main condensor (HC-503) dan final condensor (HC-504) dengan pendingin cooling water. Uap ethyl asetat yang belum terkondensasikan pada kondensor (HC-503) dan (HC-504) akan dikondensasikan. Hasil kondensasi dipompa dengan (P-507) sebagian

dikembalikan

ke

dalam

ekstraktor

dan

sebagian

lagi

dikembalikan ke dalam menara (DA-504) sebagai refluks.

2.4

Karakteristik Bahan Baku, Katalisator dan Produk

2.4.1 Karakteristik Bahan Baku a.

Ethanol Bentuk

: Cair

Warna

: Tak berwarna

Rumus molekul

: C2H5OH

Berat molekul

: 46



27

Titik didih (1atm)

: 78 0C

Titik beku

: -114,1 0C

Densitas

: 0,789 gram/cm3

Kapasitas panas (25 0C) : 0,583 kal/gram0C Viskositas (25 0C) b.

: 1,17 cp

Asam Asetat Bentuk

: Cair

Warna

: Tak berwarna

Rumus molekul

: CH3COOH

Berat molekul

: 60

Titik didih (1atm)

: 117,870C

Titik beku

: 16,6350C

Densitas

: 1,04392 gram/cm3

Kapasitas panas (25 0C) : 0,452 kal/gram 0C Viskositas (25 0C)

: 1,7 cp

2.4.2. Karakteristik Katalisator 1.

2.

Para Toluen Sulfuric Acid (PTSA) Appearance

: White crystalline

Active matterial

: 97 % min

Free sulfonic acid

: 0,5 % max

Moisture

: 1,5 % max

Resin Catalyst Type

: Dewex HCR-W2 (H) Gel Polystyrene divinylbenzene

Bed size

: 0,6 – 1,6 mm

Bulk weight

: 800 kg/m3

Moisture contant

: 50-55%

Standart packing

: 25 liter



28

Appearance of the beds : Brown, transparant 2.4.3. Karakteristik Produk Ethyl asetat Bentuk

: Cair

Warna

: Tak berwarna

Rumus molekul

: CH3COOC2H5

Berat molekul

: 88

Titik didih (1atm)

: 77,10C

Titik beku

: -830C

Densitas

: 0,901 gram/cm3

Kapasitas panas (25 0C) : 0,486 kal/gram 0C Viskositas (25 0C)

: 0,38 cp



29

BAB III SPESIFIKASI ALAT

3.1

Reaktor (RE-501) Tugas

: Mereaksikan ethanol dan asam asetat menjadi ethyl asetatdengan katalis resin

3.2

Tinggi

: 2200 mm

Diameter

: 1300 mm

Volume

: 3 m3

Bahan

: Stainless steel

Bahan isolasi

: Rock wool

Penutup isolasi

: Stainless steel

Evaporator Tank (ET-501) Tugas

: Memanaskan dan menguapkan cairan hasil reaksi dari Reaktor menuju Pre Column (DA-501)

Panjang

: 3500 mm

Diameter

: 2100 mm

Volume

: 12 m3

Bahan

: Stainless steel

Bahan isolasi

: Rock wool

Penutup isolasi

: Stainless steel

Surface area

: 8,25 m2

Heater

: 3 buah

Shell side

; Panjang Diameter

: 2300 mm : 400 mm

Jumlah pipa : 30 buah OD

: 42,4 mm



3.3

30

Pre Column (DA-501) Tugas

: Mengambil asam asetat yang ikut teruapkan pada Evaporator Tank (ET 501) dengan destilasi

Tinggi DA 501.1

: 11900 mm

Diameter DA 501.1

: 700 mm

Tinggi DA 501.2

: 22350 mm

Diameter DA 501.2

: 950 mm

Bahan

: Stainless steel

Bahan isolasi

: Rock wool

Penutup isolasi

: Stainless steel

Jumlah Tray DA 501.1 : 29 buah Tray spacing DA 501.1 : 450 mm Jumlah Tray DA 501.2 : 50 buah Tray spacing DA 501.2 : 400 mm

3.4

Concentration Column (DA-502) Tugas

: Memisahkan ethanol dan air yang masih terbawa di dalam ethyl asetat dengan destilasi

Tinggi

: 22500 mm

Diameter

: 900 mm

Volume

: 12 m3

Bahan

: Stainless steel

Bahan isolasi

: Rock wool

Penutup isolasi

: Stainless steel

Jenis

: Sieve tray column

Jumlah tray

:50



3.5

31

Extraction Column (DA-503) Tugas

: Melarutkanethanol yang masih terbawa di dalam ethyl asetat dengan ekstraski menggunakan pelarut air

Panjang

: 21320 mm

Diameter

: 1700 mm

Volume

: 12 m3

Bahan

: Stainless steel

Jenis

: Packed column

Packing

: Pall ring

3.6. Finishing Column (DA 504) Tugas

: Memurnikan hasil atas ekstraktor yang berupa etil asetat dengan

distilasi Tinggi

: 15.970 mm

Diameter

: 800 mm

Bahan

: Stainless steel

Jenis Packing

: Packed column : Pall ring

3.7. Falling Film Evaporator ( AE 501) Tugas

: Mengkondensasikan uap etil asetat hasil atas Concentration column (DA 502). Sebagai pendingin adalah sebagian cairan hasil bawah Finishing column (DA 504).

Tinggi

: 7.070 mm

Diameter

: 600 mm

Bahan

: Stainless steel

Jumlah pipa : 173



32

3.8. Heat Kondesor ( HC 501.2) Tugas

: Mengkondensasikan uap etil asetat yang keluar dari bagian atas Pre column (DA 501). Sebagai pendingin adalah air.

Jenis

: Shell dan Tube horizontal

Shell ID

: 464 mm

Panjang : 5960 mm Tube ID

: 38.4 mm

Panjang : 6000 mm Jumlah Pass

: 1-4

3.9. Heat Kondensor ( HC 502) Tugas

: Mengkondensasikan uap etil asetat yang belum terkondensasikan pada kondensor (AE 501). Sebagai pendingin adalah air.

Diameter

: 338 mm

Jenis

: Shell and Tube

Jumlah Pass : 1- 1 Jumlah Tube : 22 Panjang

: 3575 mm

OD

: 45,6 mm

Posisi

: vertical

3.10.Heat Kondensor ( HC 503) Tugas

: Mengkondensasikan uap etil asetat yang keluar dari bagian atas Finishing column ( DA 504) . Sebagai pendingin adalah air.

Diameter

: 940 mm



Panjang

: 5960 mm

Jenis

: Shell and Tube

33

Jumlah Pass : 1- 6 Jumlah Tube : 198 OD

: 42,4 mm

Posisi

: Horizontal

3.11.Heat Kondensor ( HC 504) Tugas

: Mengkondensasikan uap etil asetat yang keluar dari kondensor (HC 503). Sebagai pendingin adalah air

Diameter

: 406 mm

Panjang

: 3575 mm

Jenis

: Shell and Tube

Jumlah Pass : 1- 1 Jumlah Tube : 38 ID Posisi

: 42,4 mm : vertical

3.12. Heat Exchanger ( HE 501) Tugas

: Memanaskan cairan yang berasal dari bawah Extraction column ( DA 503). Sebagai pemanas adalah cairan dari bawah Concentration column (DA 502).

Luas perpindahan panas : 1,16 m2 Jenis

: Plate

Jumlah Plate

: 48



34

3.13. Heat Exchanger ( HE 502 1 dan 2 ) Tugas

: Mendinginkan cairan hasil kondensor ( HC 503) sebelum diumpankan pada Extraction column ( DA 503). Sebagai pendingin adalah air.


: Plate

Jumlah Plate

: 49

3.14.Heat Exchanger ( HE 503) Tugas

: Mendinginkan etil asetat yang merupakan hasil bawah DA 504


: Plate

Jumlah Plate

: 10

3.15. Pompa ( P 501) Tugas

: Mengalirkan umpan etanol ke evaporator tank (ET 501)

Jenis

: pompa sentrifugal

Power

: 1,5 kW

Frekuensi : 50 Hz, 220 – 380 V


: Mengalirkan umpan asam asetat ke evaporator tank ( ET 501)

Jenis

: pompa sentrifugal

Power

: 1,5 kW

Frekuensi : 50 Hz , 220 – 380 V



35


: Mengalirkan luther water hasil bawah concentraction column ( DA 502) ke pengolahan limbah

Jenis

: pompa sentrifugal

Power

: 2,2 kW

Frekuensi

: 50 Hz , 220 – 380 V


: Mengalirkan hasil bawah extraction column ( DA 503 ) ke concentraction column ( DA 502)

Jenis

: pompa sentrifugal

Power

: 1,5 kW

Frekuensi

: 50 Hz , 220 – 380 V


: Mengalirkan refluks concentraction column ( DA 502)

Jenis

: pompa sentrifugal

Power

: 2,2 kW

Frekuensi

: 50 Hz , 220 – 380 V


: Mengalirkan produk ke tangki etil asetat

Jenis

: Pompa sentrifugal

Power

: 2,2 kW

Frekuensi : 50 Hz , 220 – 380 V



36

3.21. Pompa ( P 507 ) Tugas

: Mengalirkan kondensat ke finishing column ( DA 504 ) dank ke extraction column ( DA 503 )

Jenis

: Pompa sentrifugal

Power

: 2,2 kW

Frekuensi

: 50 Hz , 220 – 380 V

3.22. Pompa ( P 508 ) Tugas

: Mengalirkan hasil bawah finishing column ( DA 504) untuk mengambil panas dari hasil atas concentraction column ( DA 502)

Jenis

: Pompa sentrifugal

Power

: 5 kW

Frekuensi

: 50 Hz , 220 – 380 V


: Memvakumkan finishing column (DA 504)

Jenis

: Pompa sentrifugal

Power

: 3 kW

Frekuensi

: 50 Hz , 220 – 380 V


: Mengsirkulasikan cairan dalam evaporator tank ( ET 501)

Jenis

: Pompa sentrifugal

Power

: 1,5 kW

Frekuensi : 50 Hz , 220 – 380 V



37


: Mengalirkan larutan katalis ke evaporator tank ( ET 501)

Jenis

: Pompa sentrifugal

Power

: 1,5 kW

Frekuensi : 50 Hz , 220 – 380 V

3.26. Tangki ( FB 601 C) Tugas

: Menyimpan etil asetat off spec

Kapasitas : 34.000 L Tinggi

: 10,67 m

Bahan

: carbon steel

3.27. Tangki ( FB 603 ) Tugas

: Menyimpan bahan baku etanol


: 10,67 m

Tebal shell : 6 mm Bahan

: carbon steel

3.28. Tangki ( FB 604 ) Tugas

: Menyimpan etil asetat on spec

Kapasitas

: 957.000 L

Tinggi

: 10,67 m

Tebal shell : 6 mm Bahan

: carbon steel

3.29. Tangki ( FB 605 A dan FB 605 B) Tugas

: Menyimpan asam asetat



38


: 9,5 m

Tebal shell : Bottom Head Bahan

: 5 mm : 4 mm

: stainless steel



39

BAB IV UTILITAS

Utility Department adalah Departemen yang bertanggung jawab di dalam menompang proses produksi , di mana utilitas merupakan prasarana proses produksi. Departemen utilitas bertugas menyediakan cooling tower , steam , power , udara dan lain- lain. Adapun Departemen utilitas terdiri dari beberapa unit , antara lain : 4.1. Unit Cooling Tower Unit ini bertugas menunjang proses produksi dalam bidang cooling tower , process water , soft water dan service water. Dari tugas dan fungsi di atas semuanya berhubungan dengan air. Di PT.INDO ACIDATAMA Tbk. Ini , sumber air utama berasal dari sumur dalam tanah yang mempunyai kedalaman antara 150 – 200 m. Dengan kedalamann sampai 200 m maka akan diperoleh kualitas air yang baik dan debit yang besar , serta tidak menganggu siklus air di sekitar lingkungan perusahaan. Untuk mengalirkan air dari kedalaman 200 m digunakan pompa air yang berada di dalam tanah, yang disebut Deep Well / Well Pump . Pompa berkekuatan 11 kW dengan debit air yang dihasilkan 20 – 30 m3 / jam. Air yang dihasilkan masih mengandung beberapa zat yang terlarut di dalam endapan tanah atau pasir. Untuk mengurangi zat – zat terlarut ataupun endapan maka dilakukan proses filterisasi sebelum masuk ke bak penampung. Dalam tangki sand filter terdapat pasir silica yang bertugas sebagai penyaring. Semakin lama pasir / endapan yang terbawa bersama air semakin banyak sehingga perlu dilakukan back wash sand filter supaya pasir dan endapan keluar dari sand filter.



40

Cara kerja saat beroperasi : 1.Well pump dihidupkan , valve yang dibuka adalah no 1 dan 3 yang lain dalam posisi closed. 2.Flowmeter dari masing – masing Well pump berputar 3.Manometer menunjuk 0,25 – 1,25 bar 4.Dari glass control air tampak bersih. Dari data tersebut sand filter masih layak dioperasikan. Bila indikasi kotoran dalam sand filter sudah banyak dan manometer menunjuk lebih dari 1,5 bar maka sand filter telah kotor dan harus dibersihkan dengan jalan back wash dan aerasi. Cara pembersihan : 1. Tutup valve no 1 dan 3 kemudian buka valve no 2



41

2. Star pompa back wash P 709.4 dan buka valve no 5 dan 4 , Setelah air keluar lewat drain canal , atur pembukaan valve no 4 dan 2 drain , amati kotoran yang keluar. 3. Bila air yang keluar sudah bersih , dikembalikan seperti cara kerja saat beroperasi , stop pompa P 709.4. Di PT. INDO ACIDATAMA Tbk. Terdapat 3 unit sand filter , yaitu : FB 721, FB 722, FB 723 dengan kapasitas ± 3000 L. Setelah melalui penyaringan, air ditampung dalam water pit yang berukuran 10 x 10 x 5 m. 1.Cooling Wate Di PT.INDO ACIDATAMA Tbk. Terdapat 2 cooling tower. Cooling tower 1 dilengkapi dengan unit fan dan cooling tower 2 dilengkapi dengan 3 unit fan. Cooling tower dilengkapi dengan 2 bak ( basin) yaitu cold basin yang menampung cooling water dan hot basin yang menampung water returm dari plant. 2. Process water Process water adalah air yang dibutuhkan di plant untuk kepentingan proses. Process water langsung diambil dari water pit tanpa mengalami pengolahan lagi. Air dari water pit dialirkan dengan pompa P 708.1 , P 708.2 , P 708.3. 3. Soft water Soft water digunakan untuk umpan boiler. Soft water mengalami pengolahan di dalam suatu tangki yang disebut softener tank yang dilengkapi dengan resin Na+ yang bertujuan mengikat Ca dan Mg yang menyebabkan kerak yang menempel pada dinding boiler

sehingga menghambat perpindahan

panas. Bila konsentrasi Ca dan Mg sudah jenuh / total hardness di atas 4 ppm maka harus diregenerasi dengan 700 kg larutan NaCl tiap regenerasi. Selain itu soft water digunakan untuk proses di Area 500 , ekspansion tank diesel , compressor , cooling tower dari micro lab untuk aquadest.



42

4. Service water Service water merupakan air untuk cleaning , MCK , masak , dan lain – lain. Service water tidak mengalami pengolahan lagi tetapi langsung dialirkan dengan pompa P 709.1 dan P 709.2 ke tangki FC 702 kemudian didistribusikan ke seluruh pabrik secara gravitasi.

4.2. Unit Nitrogen Nitrogen yang ada di PT. INDO ACIDATAMA Tbk. Adalah Nitrogen cair yang disediakan oleh PT. Samator Gas dan PT. Aneka Gas. Kebutuhan Nitrogen oleh area 400 adalah untuk inerisasi system agar tidak ada oksigen yang



43

terdapat dalam system karena eksplosif. Nitrogen cair mempunyai tekanan di 10 – 15 bar dengan temperature 800 C.

Area 400 membutuhkan Nitrogen gas

sehingga Nitrogen cair dialirkan melewati evaporator sehingga terjadi kenaikan suhu dan terjadi perubahan fase dari cair menjadi gas.

4.3. Unit Boiler Unit Boiler bertugas mendukung proses produksi dengan menyediakan steam yang digunakan plant dan sebagian kecil digunakan di area BBM dan Boiler. Secara umum boiler adalah alat yang digunakan untuk mengubah air menjadi uap melalui proses pembakaran bahan bakar dengan udara dengan tekanan dan temperature tertentu. Di dalam dapur boiler energi kimia dari bahan bakar diubah menjadi panas dan panas yang dihasilkan akan memanaskan permukaan bidang pemanas. Hal ini menyebabkan air yang terdapat didalam boiler mendidih sehingga berubah menjadi uap. Uap yang dihasilkan digunakan sebagai fluida kerja / media pemanas.



44

PT.INDO ACIDATAMA Tbk.mempunyai 5 unit boiler dengan spesifikasi sebagai berikut : 1. Boiler nomer 3 , merk : ONNICAL Spesifikasi :  Buatan

: Omnical –jerman

 Tipe

: DDH 14,0

 Kapasitas: 14 ton steam / jam  Tekanan kerja jam : 10-11 bar  Tekanan uap max : 13 bar  Temperature uap / feed water : 3500 C / 160 0 C  Luas bidang panas : 386, 158 m2  Effisiensi : 88,5 %  Bahan bakar : Gas metana  Konsumsi bahan bakar max : 916 kg/jam 2. Boiler no 4 dan 5 , merk : COALMAC Spesifikasi :  Buatan : Boiler Trenda  Type : CMC 10 -13  Kapasitas : Basuki = 17 ton / jam Alstom = 15 ton / jam  Tekanan uap : Basuki = 15 bar Alstom = 15 bar  Bahan bakar : Basuki = batu bara Alstom = batu bara  Luas bidang panas : 386/90 m2 Secara umum prinsip kerja boiler pipa api merupakan pengembangan dari boiler lorong api dengan penambahan pipa-pipa api didalamnya. Gas panas



45

hasil pembakaran diruang bakar mengalir didalam lorong api dan pipa api sehingga memanaskan air yang berada di sekelling lorong api dan pipa api. Bagian-bagian utama dari boiler : 1. Dapur pembakaran Bagian ini merupakan tempat terjadinya pembakaran di mana udara yang ditiupkan blower bercampur dengan bahan bakar yang sudah dikabutkan oleh burner. 2. Pipa api Bagian ini merupakan pipa-pipa yang tersusun sejajar di mana gas hasil pembakaran akan langsung memanaskan air dalam boiler. 3. Deaerator Alat ini berfungsi untuk pemanasan awal air boiler dan untuk membuang sisasisa oksigen yang ikut terbawa dari air umpan boiler untuk mencegah korosif dalam boiler. Pemanas dalam deaerator diambil dari steam header. 4. Feed water tank Alat ini meupakan perlakuan pemanasan lanjutan dari deaerator dan juga untuk menampung air isian boiler. 5. Heat exchanger Alat ini sebagai pemanas awal air umpan boiler dengan menggunakan panas kondensat yang dihasilkan dari steam header. 6. Economizer Alat ini merupakan bagian akhir dari pemanasan awal sebelum air masuk ke ruang boiler. Panas berasal dari sisa gas buang.

Untuk menjaga kualitas air boiler maka diperlukan injeksi chemical secara kontinyu dengan dosis sebagai berikut : 

Katalis sulfit : 4kg/hari



Ametroll

: 7kg/hari





Duree 211

: 5kg/hari



Drew plex

: 3kg/hari

46



47

4.4.Unit Bahan Bakar ( BBM) Area

ini

bertugas

menyediakan

bahan

bakar.

PT.

INDO

ACIDATAMA Tbk, menggunakan beberapa jenis bahan bakar , antara lain : 

Residu ( R 1)



Batu bara



Gas metana Dalam hal BBM , residu merupakan bahan bakar yang berwujud cair

bila pada temperature 600 C dan mudah membeku karena mempunyai titik beku yang tinggi serta mempumyai nilai kalor yang tinggi. Oleh karena itu dibuat line



48

pemanas ( heater trace ) di sepanjang pipa yang dilewati oleh BBM R1 serta dilengkapi alat pemanas yang disebut oil heater untuk pemanasan awal. Untuk pengiriman maupun penyedian BBM dari BBM plant ke boiler dilengkapi beberapa alat seperti berikut : 1. Oil stronge tank Alat ini merupakan penampung sementara residu yang masuk dari truk pertamina.

2. Separator Alat ini digunakan untuk membersihkan BBM residu dari kandungan air,tanah,pasir serta partikel-partikel lain yang terbawa dalam residu karena residu merupakan limbah dari kilang minyak pertamina. Dari separator akan dihasilkan residu bersih yang ditampung di delay tank yang berkapasitas ±5.000 L dan siap dialirkan ke boiler. Untuk menjaga kehomogenan BBM R1 dan menaikkan titik bakar maka perlu ditambahkan zat aktif protech dengan perbandingan 1 : 500 L. 3. Pompa BBM Alat ini digunakan untuk mengalirkan residu dari delay tank ke boiler melewati pre heater dan burner. Spesifikasi pompa : Buatan : Krall-jerman Type

: D 5 / 4 W2

Jumlah : 2( utama dan spare ) Rpm

: 3.000-3.600 rpm

Tegangan

: 220-260 V

Kapasitas

: 63 L/min

Tekanan

: 3 bar



49

4. Oil pre heater Alat ini berfungsi sebagai pemanas residu sebelum masuk ke burner supaya residu selalu dalam fase cair karena jika residu membeku maka akan menyumbat pipa BBM sehingga pembakaran akan mati. Setting alat ini adalah 70-80 0C.pemanas dalam oil pre heater adalah electric heater , sedangkan yang lain menggunakan steam header. 5. Burner Alat ini alat utama dari proses pembakaran. Prinsip kerja alat ini adalah menyemprotkan residu sehingga bercampur dengan udara yang dihasilkan oleh blower. Untuk pembakaran pertama menggunakan bantuan LPG.begitu pembakaran terjadi maka LPG akan mati secara otomatis.

4.5. Biogas plant Biogas adalah hasil samping pengolahan limbah dari area 300 yang ditampung dalam bak anaerob yang sudah di covering. Gas yang dihasilkan oleh bak anaerob berupa gas metana yang bermanfaat untuk pengganti BBM dari boiler no.3. dengan adanya gas metana yang dihasilkan sangant mengurangi kebutuhan R1, dimana 1 unit boiler membutuhkan 13-16 ton BBM / hari. Hasil gas metana yang dipakai ± 48.000 m3/hari. Cara operasional dari biogas plant : 

Gas yang dihasilkan oleh bak anaerob dihisap oleh blower 1 dan di mampatkan lewat tangki scrubber 1 yang berisi air untuk menyaring kotoran yang terbawa oleh gas metana.



Setelah melewati scrubber 1 maka gas metana akan menuju scrubber 2 yang berisi larutan NaOH yang akan mengikat sulfur dalam gas metana tidak menyebabkan korosi pada boiler dan tidak menimbulkan bau menyengat pada cerobong boiler.





50

Setelah melewati scrubber 2 , gas metana akan dihisap dan dimampatkan oleh blower 2 untuk menaikkan tekanan gas supaya sesuai dengan yang dibutuhkan oleh boiler yaitu 0,28-0,7 bar sehingga mendapatkan pembakaran yang sempurna.



Untuk air scrubber diambil dari well pump dan setelah terpakai di scrubber akan dialirkan ke bak naerob sebagai pengencer.

4.6. Unit power station Unit ini bertugas menyediakan tenaga listrik yang dibutuhkan oleh plant. Tenaga listrik yang ada di power station antara lain : 1. Tenaga listrik dari PLN

: 2 x 1100 kW + 570 = 2770 kVA

2. Tenaga listrik dari genset

: 3 x 1.100 kW = 3.300 kW



51

4.7. Unit Compressor Unit ini bertugas menyediakan udara tekan untuk proses produksi dan instrumentasi. PT. INDO ACIDATAMA Tbk. Mempunyai 6 kompresor dengan spesifikasi sebagai berikut : 1. 4 buah kompresor piston dengan kapasitas udara @ 1.250 kg/jam 2. 2 buah kompresor turbo dengan kapasitas udara @ 5.250 kg/jam Ada 2 jenis udara yang dihasilkan oleh unit kompresor , yaitu : 1. Udara proses untuk proses produksi 2. Udara instrument Bahan baku udara yang berasal dari udara bebas dengan tekanan 1 atm dihisap oleh suction valve dan dimampatkan oleh delivery valve cylinder low pressure sehingga tekanan naik menjadi 2,5 bar. Karena mengalami kenaikan tekanan maka suhu udara menjadi 640 C. Untuk menurunkan suhu maka udara dilewatkan intercooler . Karena tekanan udara yang dihasilkan low pressure cylinder masih rendah maka udara dialirkan ke high pressure cylinder sehingga tekanan naik menjadi 5,5 – 7,2 bar dan suhunya menjadi 720 C. Karena udara proses yang diijinkan maksimal 600 C maka udara ditampung sementara di Stabilizer tank , yaitu : FA 550 A-B-C- D ,kemudian baru dialirkan ke plant yang membutuhkan. Untuk udara instrument , udara dari FA 550 D dikeringkan dan didinginkan dengan air dryer

sehingga suhunya menjadi 100 C. Untuk

meyakinkan bahwa udara instrument benar – benar kering maka dilengkapi dengan hyper filter S – Q yang dilengkapi dengan drain condensate.



52

BAB V PENGOLAHAN LIMBAH

PT. INDO ACIDATAMA Tbk., menghasilkan beberapa macam limbah yaitu sludge yang berupa lumpur yang berasal dari area 200/ area fermentasi , stillage yang menjadi limbah utama yang berupa cairan yang mencapai 800 m3 / hari dengan kadar COD 120.000 ppm , BOD 70.000 ppm dan bersifat organic dari area 300/area destilasi ethanol . Sistem penanganan limbah di PT. INDO ACIDATAMA Tbk , dilakukan dengan 2 cara yaitu : 5.1. Diolah Proses pengolahan limbah di unit pengolahan limbah (WWT ) sebagai berikut : stillage dari area 300 dialirkan ke dalam 3 buah bak yang masing – masing mempunyai ukuran 145 m x 45 m x 7 m , yang prosesnya terjadi secara anaerob. Di dalam bak ini limbah diberi nutrisi berupa urea , TSP dan NaOH untuk pengaturan PH , serta pengadukan dengan menggunakan pompa (setiap bak dilengkapi dengan 6 pompa). Waktu tinggal di dalam bak selama 99 hari. Hasil yang diperoleh dari ketiga bak anaerobic tersebut adalah gas ( biogas) dengan kadar methane 55% , C02 = 43% , H 2S = 1 % dan bahan organic yang lain sebesar 1 % yang kemudian dilewatkan di Unit scrubber untuk mengikat gas H2S dan kemudian digunakan sebagai bahan bakar boiler , dan sisanya digunakan untuk pembuatan pupuk kompos. Keluar dari anaerobic lagoon cairan mencapai kadar COD 25.000 ppm dan BOD 5000 ppm setelah itu dialirkan ke aerobic lagoon yang dilengkapi dengan aerator – aerator , untuk meningkatkan pertumbuhan bakteri maka diberi nutrisi berupa urea dan TSP dengan waktu tinggal di bak selama 20 jam , setelah dari aerobic lagoon cairan dipompa ke biological clarifier untuk memisahkan sludge dengan cairannya. Sebagaian sludge digunakan untuk campuran pembuatan kompos sedang cairannya dimasukkan dalam clarifier setelah ditambah bahan



53

koagulan dan flokulan . Di dalam clarifier , maka sludge dan cairan dipisah,sludge untuk dibuat pupuk sedangkan cairannya dilewatkan sand filter dan carbon filter kemudian dibuang ke sungai karena telah memenuhi baku mutu yang ditetapkan yaitu dengan kandungan BOD 80 ppm. Untuk pengukuran dari kandungan BOD,COD, dan PH dilakukan setiap 2 jam sekali dilaboratorium.

5.2. Dimanfaatkan Stillage

yang dihasilkan tiap harinya sekitar 25 % dimanfaatkan untuk

pembuatan pupuk. Di PT. INDO ACIDATAMA Tbk , pupuk yang dihasilkan adalah pupuk kompos , super alfinase, dan granulair alfinase . Pupuk super alfinase dibuat dari pupuk kompos yang ditambah dengan phospat, dolomite,abu sekam, bekatul, tembakau yang rusak , kotoran ayam dan efektif mikroorganisme (EM4). Sedang pupuk kompos sendiri dibuat dari dedaunan dan grajen yang prosesnya dilakukan selama 26 hari dan diaduk setiap hari, setelah menjadi kompos ( C- N ratio < 20 ) diperkaya dengan bahan tertentu sampai kandungan N, P, K nya sesuai standar. Pupuk granulair alfinase dibuat dari super alfinase ditambah sludge yang dipadatkan.



54

BAB VI LABORATORIUM

Pengawasan mutu produksi merupakan hal yang sangat penting dalam suatu industri. Demikian juga di PT.INDO ACIDATAMA Tbk. Pengawasan mutu ini dilakukan agar produk yang dihasilkan sesuai dengan standar mutu yang diharapkan , yaitu sesuai dengan ISO 9000. Pengawasan mutu dilakukan selama 24 jam setiap harinya. Dengan adanya pengawasan mutu , selain menjaga kualitas produk , juga berguna untuk pengawasan efisiensi kerja suatu alat. Analisa yang dilakukan di unit etil asetat / area 500 adalah sebagai berikut : 1. Analisa A- 500 Tujuan analisa A-500 adalah untuk mengetahui komposisi kimia dalam suatu bagian pada proses pembuatan etil asetat. Analisa A- 500 terdiri dari : a. Menyiapkan gas kromatografi dengan kondisi sebagai berikut :  Injeksi temperature

: 205 ° C

 Detektor temperature : 200 ° C  Oven maksimum

: 225 ° C

 Initial temperature

: 205 °C

 Rate

:0°C

 Final time

:0

 Flow carrier He

: 21 mL/ min

 Detector

: porapak q

 Column

: TCD

b. Menyiapkan integrator dengan kondisi sebagai berikut :  Attenuation

:2

 Thresh hold

:0



 Chard speed

: 0,5

 Peak width,pkwd

: 0,04

55

c. Melakukan analisa  Mengocok botol sampel agar sampel homogen  Membilas syringe dengan sampel hingga bersih  Mengambil 1 µL sample dengan syringe  Menginjeksikan pada injection port GC  Setelah 5 menit , hasil analisa akan diperoleh dari kromatografi dengan % area = % konsentrasi yang sesungguhnya dengan data retention time sebagai berikut : Tabel 5.1. Data Komposisi berdasarkan retention time Komposisi

Retention Time

Air

0,55

Asetaldehid

0,8 – 0,9

Ethanol

0,95

Asam Asetat

1,54

Etil Asetat

2,49

2. Analisa kadar etil asetat dengan metode SII a. Menyiapkan peralatan kerja sebagai berikut :  Pipet volume 10 mL dan 50 mL  Termometer  Erlenmeyer 250 mL  Corong kaca  Water batch  Neraca analitis  Gelas arloji



56

 Buret kapas basah b. Menyiapkan reagen sebagai berikut :  Etanol PA  KOH 0,5 N  HCl 0,5 N  Larutan indicator PP 1% c. Melakukan analisa  Menimbang 1 g sampel dengan Erlenmeyer 250 mL  Menambahkan 10 mL etanol PA dan 50 mL KOH 0,5 N  Menutup Erlenmeyer dengan corong kaca yang bagian atasnya diberi kapas untuk mencegah penguapan sampel kemudian ditutup dengan gelas arloji  Memanaskan sampel selama 20 menit tepat dalam water batch dengan temperature 800 C  Mendinginkan hingga temperature sampel sama dengan suhu kamar  Menitrasi larutan tersebut dengan HCl 0,5 N dengan indicator PP 1%  Melakukan prosedur yang sama untuk blank hanya tanpa penambahan sampel (𝑉1−𝑣2)𝑥𝑁𝑋 8,81

 Perhitungan : % bw 𝑒𝑡𝑖𝑙𝑎𝑠𝑒𝑡𝑎𝑡 = 𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 (𝑚𝑔)

3. Analisa kadar asam asetat a. Menyiapkan alat :  Neraca analitik  Erlenmeyer 250 mL  Gelas ukur 50 mL  Buret b. Menyiapkan reagen :



57

 NaOH 0,5 N  Larutan indicator PP 1 % c. Melakukan analisa  Memasukkan 50 mL aquadest dalam Erlenmeyer  Memasukkan 10 mL sampel yang ditimbang beratnya  Menambahkan 2 – 3 tetes indicator PP 1%  Menitrasi dengan NaOH 0,5 N hingga warna merah muda yang konstan  Mencatat volume NaOH 0,5 N yang dibutuhkan  Perhitungan : % 𝐴𝑠𝑎𝑚𝑎𝑠𝑒𝑡𝑎𝑡 =

𝑚𝑙𝑁𝑎𝑂𝐻𝑋𝑁𝑁𝑎𝑂𝐻𝑋 60 𝑋100% 𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙𝑥 1000

4. Analisa pH a. Menyiapkan alat sebagai berikut : 

pH meter



Larutan Buffer pH 4



Larutan Buffer pH 7

b. Melakukan kalibrasi pH meter dengan larutan buffer pH 4 dan larutan buffer pH 7 c. Melakukan analisa 

Menyelupkan electrode pH meter ke dalam sampel air



Mengatur suhu pada pH meter sesuai dengan suhu sampel air



Membaca pH sampel pada display pH meter



58

BAB VII PENUTUP

6.1. Kesimpulan dan Pengamatan 1. PT. INDO ACIDATAMA Tbk adalah pabrik alcohol integrated ( selain memproduksi alcohol juga memproduksi asam asetat dan etil asetat ) pertama di Indonesia dan Asia Tenggara yang terletak di Desa Kemiri , Kecamatan Kebakkramat , Kabupaten Karanganyar , Propinsi Jawa Tengah. 2. Produk etil asetat dengan kadar 100% diproduksi secara continue dengan mereaksikan asam asetat dan etanol dengan katalisator Para Toluen Sulfuric Acid ( PTSA). 3. Pada unit etil asetat terdapat lima alat utama , yaitu : evaporator tank ( ET 501) ,pre column ( DA 501) , concentraction column ( DA 502),extraction column ( DA 503) ,finishing column ( DA 504). 4. Unit utilitas di PT. INDO ACIDATAMA Tbk terdiri dari : Unit cooling Tower dan Water Treatment, Unit Boiler , Unit Power Station , dan Unit Kompresor. 5. Pengawasan mutu etil asetat yang dilakukan laboratorium meliputi analisa A500 , analisa kadar etil asetat dengan metode SII , analisa kadar asam asetat ,dan analisa pH

6.2. Saran 1. Perlunya peningkatan efisiensi kerja alat instrument dan analisa laboratorium sehingga akan memberikan informasi yang lebih akurat 2. Pemakaian teknologi computer sehingga akan memudahkan dalam pengoperasian dan pengolahan data



59



60

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Alat pemisahan yang digunakan di PT. INDO ACIDATAMA Tbk adalah kolom destilasi. Oleh karena itu untuk mendapatkan spesifikasi produk yang diinginkan maka perlu merancang kolom destilasi.

1.2.Perumusan Masalah Unit Kolom distilasi perlu dievaluasi kembali untuk mengetahui keefektifan dari proses pemisahan. Dengan menggunakan data – data yang diberikan oleh pabrik PT.INDO ACIDATAMA Tbk diharapkan dapat merancang suatu concentraction column ( destilasi) yang baru. Dengan demikian dapat dibuat suatu perbandingan terhadap kelayakan dari destilasi yang ada.

1.3.Tujuan Tujuan dari tugas ini adalah merancang kolom destilasi untuk memisahkan etanol dan air yang terbawa oleh etil asetat.

1.4.Manfaat Manfaat dari tugas khusus ini adalah supaya penyusun lebih memahami proses pembuatan etil asetat secara umum di PT. INDO ACIDATAMA Tbk serta memahami prinsip kerja kolom destilasi. Bagi pihak pabrik , laporan ini dapat menjadi bahan pertimbangan untuk mengevaluasi kelayakan kolom destilasi.



61

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Pengertian Destilasi adalah suatu cara operasi dimana suatu konstituen tunggal diuapkan dari larutannya. Tetapi pada umumnya istilah destilasi itu hanya dikenakan untuk operasi – 2 dimana penguapan campuran

cairan itu

menghasilkan fase uap yang mengandung lebih dari satu konstituen dan dimaksudkan untuk memperoleh satu atau lebih konstituen ini dalam keadaan murni. Bedanya dengan proses penguapan adalah bahwa proses destilasi dikenakan pada campuran dimana solute dan solventnya berbentuk cair, misalnya alcohol dalam campurannya dengan air. Tetapi pada proses penguapan dikenakan untuk pemisahan dimana solutenya berupa zat padat dan solventya zat cair, misalnya memisahkan NaCl dalam air. Syarat dasar dari pada pemisahan komponen – komponen dengan proses destilasi ialah bahwa susunan dari fase uap itu harus berbeda dengan susunan cair, dimana uap dan cairan itu dalam keadaan kesetimbangan. Jika susunan uap itu sama seperti susunan cairan maka dengan destilasi kita tidak bias memisahkan komponen – komponennya. Secara teoritis maka destilasi tidak pernah menghasilkan suatu komponen dalam keadaan 100% murni., tetapi secara praktis dapat kita peroleh hasil yang kemurniannya dapat diterima. Tujuan komponennya

dari

proses

destilasi

adalah

memisahkan

komponen

–

dari suatu campuran berdasarkan perbedaan sifat mudah

menguapnya atau perbedaan titik didihnya. Zat yang mudah menguap akan keluar sebagai hasil puncak disebut top produk , zat yang sukar menguap terdapat sebagai hasil dasar disebut bottom



62

produk, sebagaian dari hasil puncak dikembalikan ke kolom destilasi sebagai reflux. Pesawat destilasi terdiri dari 3 bagian yang pokok , yaitu : 1. Kolom destilasi berfungsi melakukan pemisahan 2. Kondenser berfungsi mencairkan top produk 3. Reboiler berfungsi mendidihkan bottom produk supaya bagian yang mudah menguap dapat kembali ke kolom destilasi Ada beberapa tahap dalam perancangan

menara distilasi dengan tray/plate

yaitu: A. Type tray - Bubble cap - Sieve tray / perforated tray - Jenis lainnya ( modifikasi oleh industri ) B. Perencanaan : a. Perancangan kolom menyeluruh , meliputi : -

Temperature dan tekanan operasi

-

Jumlah tray

-

Diameter kolom

-

Jarak tiap tray

-

Umpan dan letak

-

Bahan konstruksi

b. Perencanaan detail tray, meliputi : -

Tipe tray

-

Luas aktif

-

Ukuran , perencanaan dan jumlah cap

-

Cap layout ( pitch dan spacing )

-

Cap skrit clearance dan static slot seal



63

-

Cap steeping (jika diinginkan )

-

Vapor riser dimentions

-

Tray buffle dan calming zone

-

Luas downflow

-

Tipe downcomer dan clearance

-

Tray inlet weir

-

Tray outlet splash baffle

-

Tipe outlet weir

-

Tinggi dan lebar outlet weir

-

Drain holes

-

Tray dan weir levenlness

-

Bahan konstruksi

2.2. Fraksinasi ( Rextifikasi ) Fraksinasi adalah metode yang terbaik untuk memisahkan larutan biner secara distilasi. Rextifikasiyang dapat dianggap sebagai “flash distillation “ yang disusun secara seri sedemikian rupa hingga uap dan liquid tiap stage berlawanan arah satu sama lain,dengan demikian terjadi kontak intim diantara keduanya. Liquid kemudian mengalir ke stage di bawahnya sedangkan uap (vapour) mengalir ke stage diatasnya. Karena dalam rektifikasi tiap stage merupakan plate atau stage.Kolom fraksinasi A diumpani dengan feed yang tertentu rate dan kadarnya. Plate tempat masuknya feed disebut feed plate. Semua bagian yang berada diatas feed plate disebut bagian rectifying sedangkan yang berada dibawah feed plate disebut bagian stripping . Feed mengalir menuruni bagian stripping kedasar kolom dimana permukaan liquid dipertahankan

konstan. Liquid mengalir ke dalam reboiler dengan gaya

gravitasi. Reboiler dipanasi dengan indirect steam.



64

Uap yang naik ke atas melalui bagian rectifying di embunkan seluruhnya dalam kondensor dan kondensasi dikumpulkan dalam akumulator dimana permukaan liquid di dalamnya dipertahankan pada ketinggian tertentu. Sebagian kondensat kemudian dikembalikan ke dalam kolom melalui plate teratas dengan pompa reflux. Liquid yang dikembalikan disebut reflux. Tanpa adanya reflux maka di bagian rectifying tidak akan terjadi rektifikasi dan produk yang dihasilkan konsentrasinya tidak dapat melebihi konsentrasi uap. Kondensat yang tidak direflux didinginkan dalam cooler dan keluar sebagai produk atas. Bila campuran yang didistilasi bukan campuran azeotrop , maka baik produk atas maupun

produk bawah dapat diperoleh dengan kadar atau

kemurnian yang dikehendaki , asal jumlah plate dan refluxnya mencukupi. 2.2.1. Plate column Plate ideal adalah suatu plate standard sebagai pembanding dalam menentukan plate yang sebenarnya (actual plate). Pada plate ideal fase uap yang meninggalkannya berkeseimbangan dengan fase liquid yang juga meninggalkannya. Plate ideal juga sering disebut perfect plate , dengan plate effisiensi maka jumlah actual plate dapat ditentukan. Untuk menentukan ketinggian kolom maka harus ditentukan dahulu jumlah plate yang sebenarnya dan jumlah plate ideal harus ditentukan terlebih dahulu. Untuk itu diperlukan data tentang aliran massa dan panas pada setiap plate. Dengan demikian diperlukan juga data termodinamika system. Untuk menentukan diameter kolom diperlukan data mengenai aliran yang dikehendaki dengan pressure drop yang terjadi pada setiap plate. 2.2.2.Rextifikasi pada plate ideal Pemberian nomer plate teratas dan seterusnya ke bawah hingga plate terbawah. Pada setiap plate ada 2 aliran masuk dan 2 aliran keluar. Untuk



65

plate ke n, aliran yang memasukinya adalah aliran liquid, LN-1 dengan kadar XN-1 mol fraksi dan aliran uap, VN+1 mol/jam dengan kadar YN+1, sedangkan aliran yang meninggalkannya adalah aliran liquid, LN mol/jam dengan kadar XN dan aliran uap, VN mol/jam dengan kadar YN , maka XN berkeseimbangan dengan YN.

2.1.3.Desain dan karakteristik operasi plate kolom Faktor – factor yang penting dalam perencanaan dan operasi plate kolom adalah : 1. Jumlah plate yang diperlukan untuk mendapatkan pemisahan yang dikehendaki 2. Ukuran diameter kolom 3. Panas yang diperlukan reboiler 4. Panas yang dibuang di kondensor 5. Jarak antara 2 plate berturutan 6. Tipe plate 7. Konstruksi detail dari plate Menentukan jumlah plate ideal (plate teoritis) dapat dilakukan dengan beberapa metode yaitu : 1. Metode Mc Cabe – Thiele Metode ini cukup baik dipergunakan bila panas pelarutan dan kehilangan panas tidak terlalu besar. Disamping itu metode ini tidak memerlukan data entalphi yang terperinci. Penentuan jumlah plate berdasarkan pada garis operasi dan kurva keseimbangan system. 2. Metode Ponchon –Savarit Metode ini memerlukan data entalphi yang lebih terperinci . Penentuan jumlah plate berdasarkan pada tie – line pada entalphy concentration chart dan kurva keseimbangan system.



66

3. Metode Lewis – Sorel Metode ini banyak dipergunakan untuk system multi komponen dan sebagai dasar perhitungan plate dengan computer. Penentuan plate ideal berdasarkan pada perhitungan analitis dan kurva keseimbangan.

2.3. Penentuan Jumlah Plate Ideal Dengan Metode Mc.Cabe – Thiele Dalam metode ini dianggap bahwa di setiap bagian kolom, antara feed dan plate teratas , juga antara feed dan plate terbawah alirannya ekuimolar. Untuk mentukan jumlah plate harus digambarkan kurva keseimbangan system dan garis operasi masing – masing bagian yaitu bagian rectifying dan bagian stripping. 2.3.1.Garis operasi bagian rectifying Dianggap aliran ekuimolar maka : L1 = L2 =…..= Ln dan V1 = V2 = ….=Vn = Vn+1 Material balance : Vn+1 = Ln + D Komponen : Vn+1 . Yn+1 = Ln . Xn + D. XD Reflux ratio adalah perbandingan antara reflux dengan produk atas atau dengan uap dari plate teratas , jadi ada 2 macam reflux ratio : Rv = internal reflux ratio Rv = L Va

= L L+D

RD = eksternal reflux ratio RD = L D

= V- D D



𝑌𝑛 + 1 =

67

𝑅 𝑋𝑑 𝑋𝑛 + 𝑅+1 𝑅+1

2.3.2.Garis operasi bagian stripping Material balance total : Vm+1 = Lm - W

Komponen : Vm+1 . Ym+1 = Lm . Xnm - W. XW Dianggap ekuimolar maka : Lm = LD dan Vm+1 = VD 𝑌𝑚 + 1 =

𝐿𝑚 𝑊. 𝑋𝑤 𝑋𝑚 − 𝑉𝑚 + 1 𝑉𝑚 + 1

2.3.3.Feed Plate Pada penambahan rate feed akan mengakibatkan bertambahnya reflux di bagian stripping , menambah uap di bagian rectifying atau keduanya dapat terjadi. Pada bagian rectifying rate uap lebih besar dari rate liquid , slope garis rectifying lebih kecil dari 1. Pada bagian stripping rate liquid lebih besar dari rate uap, slope garis stripping lebih besar dari1. Effek kuantitatif pemasukkan feed tergantung pada kondisi feed tersebut. Ada beberapa pengaruhnya yaitu : 1. Feed dingin, akan segera menjadi bagian dari reflux di bagian stripping di samping itu mengembunkan sebagian uap yang naik , kondensatnya akan menjadi di bagian dari liquid yang terdiri dari : a. Feed sendiri b. Reflux dari bagian rectifying c. Kondensat



68

2. Feed berupa liquid jenuh,dalam hal ini tidak terjadi kondensasi uap yang baik 3. Feed sebagian berupa uap sebagian lagi berupa liquid , jadi sebagian dari liquid feed menjadi bagian dari L dan sebagian dari uap feed menjadi bagian dari V. 4. Feed berupa uap jenuh, dalam hal ini tidak ada yang bergabung dengan liquid 5. Feed berupa uap lewat jenuh , maka sebagian dari liquid berasal dari bagian rectifying akan diuapkan , disamping feed sendiri akan bergabung dengan uap dari bagian stripping. Jadi uap di bagian rectifying terdiri dari : a. Feed sendiri b. Uap dari bagian stripping c. Hasil penguapan reflux Kelima jenis feed diatas dapat dinyatakan dengan sebuah factor yang disebut factor q yaitu jumlah mol aliran liquid di bagian stripping yang berasal dari permukaan 1 mol feed. Berbagai harga q pada feed line yaitu : a. ra , feed dingin, q> 1 b. rb , feed liquid jenuh , q = 1 c. rc , feed campuran uap dan liquid , 0


69

Kondensor yang mengembunkan seluruh uap yang masuk disebut total kondensor dan reboiler yang menguapkan kembali sebagian dari liquid dari plate terbawah disebut partial reboiler. 2.3.5.Minimum reflux ( Rm) Minimum reflux adalah suatu harga reflux ratio dimana untuk pemisahan yang diinginkan diperlukan plate ideal yang tak berhingga jumlahnya. Jadi dalam hal ini harga V adalah minimum dan ukuran reboiler & kondensor adalah minimum. 𝑅𝑚 =

𝑋𝑑 − 𝑌 𝑌−𝑋

Atau

𝑌=

𝑋𝑑 𝑅𝑚 + 1

Umumnya reflux ratio operasi/optimum sekitar 1,2 – 2 kali reflux ratio minimumnya. 2.3.6.Effisiensi Plate Pada setiap plate tidak akan terjadi kesetimbangan yang sempurna antara liquid dan uap yang meninggalkannya. Dengan demikian jumlah plate actual akan lebih banyak daripada plate ideal,jadi ada factor effisiensi plate. Ada 3 macam effisiensi untuk plate pada distilasi dan absorbsi : 1. Effisiensi total Adalah perbandingan antara jumlah plate ideal (teoritis) terhadap plate actual di dalam kolom. 𝐸𝑜 =

𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑙𝑎𝑡𝑒 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑡𝑖𝑠 100 % 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑙𝑎𝑡𝑒 𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙

Penentuan plate actual dengan effisiensi ini paling mudah yaitu hanya dengan membagi jumlah plate ideal dengan effisiensi total ini tetapi hasilnya tidak begitu memuaskan. Untuk distilasi hidrokarbon umumnya effisiensi total berkisar antara 50% - 85 % sedangkan untuk absorbs antara 10% - 50%.



70

2. Effisiensi Murphree Effisiensi ini berdasarkan pada konsentrasi rata – rata uap pada setiap plate. Liquid yang jatuh pada suatu plate dan kemudian melaluinya untuk kemudian jatuh lagi ke plate di bawahnya , maka konsentrasi masuk Xn – 1 dan keluar XD , tetapi diantara tempat masuk dan keluar konsentrasinya ada diantara Xn-1 dan Xn . Jadi di tiap titik di suatu plate konsentrasinya tidak uniform. 𝐸𝑚 =

𝑌𝑛 − 𝑌𝑛 + 1 100% 𝑌𝑛 − 𝑌𝑛 + 1

3. Effisiensi lokal Konsentrasi uap diperhitungkan pada tiap titik di dalam menara. Jadi berlainan besarnya pada setiap titik yang berlainan dalam menara. Effisiensi ini dipergunakan untuk menara kolom yang diameternya relative besar. 𝐸𝑙 =

𝑌𝑛 − 𝑌𝑛 + 1 100% 𝑌𝑛 − 𝑌𝑛 + 1

2.4. Menentukan Diameter Cara yang biasa dipakai berdasarkan kecepatan maksimum aliran di dalam menara. Kecepatan gas yang terlalu tinggi menyebabkan blowing sedangkan kecepatan liquid yang tinggi menyebabkan tinggi cairan yang berlebih ( flooding). Kecepatan aliran uap melalui menara dicari dengan persamaan : 𝑉𝑚𝑎𝑥 = 𝐾(𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑−(densitas

gas gas))1/2 densitas



71

Dimana : ρl = densitas cairan ρg = densitas gas K = konstanta V dalam cuft/(det ft2 luas penampang menara kosong ) V = ( 65 – 80 % ) Vmax , biasanya dipilih 70%. Kecepatan maksimum

diameter minimum

Bila kecepatan aliran gas sudah diketahui : V = Q/ A = Q / ((π/4)D2 )1/2

2.5.Menghitung Tinggi Head Bentuk head dan alas torispherical dished head : (Brownell, 1959) BC = rc – icr AB = ID - icr 2 AC = ( BC2 – AB2 )0,5 b = rc - AC OA = thead+ b + sf Dimana : b = depth of dish (inside),in sf = staright flange (in) OA = tinggi head (in)

2.6. Menghitung Tinggi Menara Tinggi Menara = (2. OA)+ (n-1).t + tinggi kosong Dimana : OA = tinggi head



72

n = jumlah tray t = tray spacing



73

BAB III METODOLOGI

3.1. Pengumpulan Data Dalam menyelesaikan tugas khusus ini, data yang diperlukan diperoleh dari : 1. Data operasi kolom distilasi yang merupakan hasil pengamatan di control room 2. Data analisa laboratorium Etil Asetat pada tanggal 2 Juli 2011 3. Data yang diperoleh dari wawancara dengan narasumber di PT.INDO ACIDATAMA Tbk. Data yang diperoleh dari studi literature seperti : densitas , berat molekul dan lain-lain . Studi literature dilakukan untuk memperoleh data yang tidak terdapat pada pengamatan langsung di lapangan. Data – data fisis tersebut diambil dari Nastiti ,J & Saputro, H “Perancangan Pabrik Etil Asetat Dari Etanol Dan Asam Asetat “. Pada suhu 25 o C 

ρETANOL= 0,78506 g/ml



ρasam asetat = 1,044 g/ml



ρetil asetat = 1,85 g/ml

Berat Molekul 

Air = 18



Etanol = 46,09



Asam Asetat = 60,53



Etil Asetat = 88,106

Titik Didih 

Air = 100 OC



Etanol = 78 O C



Asam asetat = 118,1 OC





74

Etil asetat = 77,1 OC

Data – data tersebut adalah : 

Arus umpan = 725 kg/jam Komposisi : - Air = 7,90 % - Etanol = 10,99 % - Asam asetat = 13,96 % - Etil asetat = 67,15 %



Produk atas = 3758,33 kg/jam Komposisi : - Air = 8% - Etanol = 6,67 % - Asam asetat = 0,77 % - Etil asetat = 84,56%



Ekstrak Komposisi : - Air = 86,98 % - Etanol = 6,16 % - Asam asetat = 0,18 % - Etil asetat = 6,68 %



Luther water Komposisi : - Air = 99,44 % - Etanol = - Asam asetat = 0,56 % - Etil asetat = -





75

Side stream = 400 kg / jam Komposisi :



-

Air = 22,69 %

-

Etanol = 22,28 %

-

Asam asetat = -

-

Etil asetat = 55,03 %

Reflux = 3000 kg/jam Komposisi :



-

Air = 5,04 %

-

Etanol = 21,56 %

-

Asam asetat = -

-

Etil asetat = 73,4 %

Steam = 362,232 kg/jam

 Diameter = 9900 mm  Tinggi = 22500 mm  Jumlah plate = 50

3.2. Cara Mengolah Data Metode perhitungan kolom distilasi dengan tahap – tahap berikut ini : 1. Menghitung laju alir input dan output kolom distilasi 2. Menghitung neraca massa keselurahan 3. Menghitung jumlah plate dengan metode Mc.Cabe-Thiele 4. Menghitung diameter 5. Menghitung tinggi head 6. Menghitung tinggi menara



76

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAAN

Kolom Distilasi ( DA-502 ) berfungsi untuk memisahkan etanol dan air yang masih terbawa di dalam Etil asetat dengan distilasi. Produk atas yang keluar dari kolom distilasi di masukkan ke dalam kolom pemurnian untuk di memurnikan Etil asetat agar di peroleh kemurnian 99,93 % sedangkan ada sebagian yang direflux dan di side streamkan untuk mengolah etil asetat yang terbawa. Prinsip pemisahan etanol dengan metode distilasi yaitu beradasarkan perbedaan titik didih. Kelarutan etanol dalam air sangat besar dibandingkan kelarutan etil asetat dalam air sehingga digunakan solvent berupa air sedangkan etanol dan etil asetat merupakan dua komponen yang tidak saling melarutkan. Pada awal pendirian pabrik PT.INDO ACIDATAMA Tbk. kapasitas produksi etil asetat sebesar 7500 ton per tahun. Perancangan kolom distilasi dengan diameter 9,9 m dikondisikan untuk memenuhi kapasitas produksi pada saat ini.Namun , kapasitas produksi etil asetat sekarang diturunkan menjadi 5.000 ton per tahun.Adanya penurunan kapasitas produksi juga mempenagruhi ukuran diameter kolom. Untuk kondisi sekarang , diameter yang ideal adalah 2,4 m. Jumlah plate hasil perhitungan adalah 16 buah sedangkan jumlah plate di pabrik adalah 50 m. Adanya perbedaan Jumlah plate di pabrik dengan hasil perhitungan di karenakan dalam mencari jumlah plate berbeda menggunakan metode. Ketinggian menara hasil perhitungan adalah 10 m sedangkan ketinggian menara di pabrik adalah 22,5 m. Adanya perbedaan tinggi di pabrik dengan hasil perhitungan dikarenakan perbedaan spesifikasi distributor yang digunakan. Dipasaran,jenis distributor yang ditawarkan sangat beragam sehingga ukuran ketinggian distributor tergantung pabrik yang memproduksinya.



77

BAB V PENUTUP

5.1. Kesimpulan Berdasarkan hasil perhitungan dan pembahasaan , maka dapat disimpulkan bahwa re design distillation column dengan spesifikasi sebagai berikut :  Jumlah Plate = 16 buah  Diameter = 2,4 m  Tinggi Head =0,18 m  Tinggi Menara = 10 m

5.2. Saran Dari perhitungan dan analisa yang telah dilakukan maka penyusunan memberikan saran berikut ini : 1. Perlu melakukan perhitungan dengan pendekatan yang lebih akurat sehingga akan diperoleh spesifikasi alat yang sesuai dengan spesifikasi alat yang sebenarnya 2. Perlu melakukan kalibrasi terhadap beberapa alat instrument yang kurang akurat 3. Perlu melakukan pengendalian kondisi operasi dari analisa komposisi arus yang lebih teliti



78

PERANCANGAN KOLOM DISTILASI

Data

Rf

H

F

S

E

SS

Lw



79

Keterangan : F = Feed (umpan ) masuk dari DA 501 (kg/jam ) Rf = Reflux (kg/jam ) H = Produk atas dari DA 502 ( kg /jam ) E = Ekstrak dari DA 503 ( kg/jam ) Lw = Luther water yang keluar dari DA 502 (kg/jam ) SS = Side stream (kg/jam) S

= steam (kg /jam)

Data Pabrik : F = 725 kg/jam ( FI – 5006) H = 3758,33 kg/jam (FIC-5051 + FIC 5050) Rf = 3000 kg/jam (FI – 5051) SS = 400 kg/jam ( FIC – 5021) S = 360 kg/jam ( FIC – 5020) x factor koreksi = 360 x 1,0062 = 362,232 kg/jam

Tabel 1. Komposisi arus masuk dan keluar kolom distilasi (%) Komponen

F

Rf

E

H

SS

Lw

Air

7,90

5,04

86,98

8

22,69

99,44

Etanol

10,99

21,56

6,16

6,67

22,28

-

Asam asetat

13,96

-

0,18

0,77

-

0,56

Etil asetat

67,15

73,4

6,68

84,56

55,03

-

(Labratorium analisa EA dalam %)



80

 Mencari E,dihitung dari DA-503 S

E

R

U

Keterangan : S = solvent R = rafinat E = ekstrak U = umpan

Data Pabrik : S = 4400 kg / jam (FIC-5040) X factor koreksi = 4400 x 1,5124 = 6654,56 kg/jam U = 3000 kg/jam +758,33 ( FIC-5050) = 3591,66 kg/jam



81

Tabel 2. Komposisi arus masuk dan keluar DA-503(%) Komponen

Proses water

Umpan

Ekstrak

Rafinat

Air

100

8,31

86,98

7,19

Etanol

-

7,96

6,16

1,90

Asam asetat

-

0,73

0,18

0,50

Etil asetat

-

83

6,68

90,41

Neraca Massa Total : U+P=R+E 3591,66 + 6654,56 = R + E 10246,22 = R + E R = 10246,22 – E

Neraca Komponen : 

Air U.XUair + P. XPair = R. XRair + E. XEair 3591,66 . 8,31% + 6654,66 . 100% = R. 7,19% + E. 86,98% 298,47 + 6654,66 = (10246,22 – E) 7,19% + 86,98 % E 6953,03 = 736,70 – 0,0719 E + 0,8698 E 6216,33 = 0,7979 E E = 7790,86 kg/jam



Etanol U.XUetanol + P. XPetanol= R. XRetanol + E. XEetanol

3591,66 . 7,96% + 6654,66 . 0 = R. 1,90% + E. 6,16% 285,90 = (10246,22 – E) 1,90 % + 6,16 % E 285,90 = 194,68 – 0,019 E + 0,0616 E 91,22 = 0,0426 E E = 2141,31 kg/jam





82

Asam asetat U.XUasam asetat + P. XPasam asetat= R. XRasam asetat + E. XEasam asetat

3591,66 . 0,73 % + 6654,66 . 0 = R. 0,50% + E. 0,18% 26,22 = (10246,22 – E) 0,50 % + 0,18 % E 26,22 = 51,23 – 0,005 E + 0,0018E -25,01 = -0,0032 E E = 7815,63 kg/jam 

Etil asetat

U.XUetil asetat + P. XPetil

asetat =

R. XRetil asetat + E. XEetil asetat

3591,66 . 83 % + 6654,66 . 0 = R. 90,41% + E. 6,68% 298,08 = (10246,22 – E) 90,41 % + 6,68 % E 298,08= 9263,61 – 0,9041 E + 0,0668 E E = 7503,32 kg/jam

Ekstrak : o Air = 86,98 % x 7790,68 kg/jam

= 6776,49 kg/jam

o Etanol = 6,16 % x 2141,31 kg/jam

= 131,90 kg/jam

o Asam asetat = 0,18 % x 7815,63 kg/jam

= 14,07 kg/jam

o Etil asetat = 6,68% x 7503,32 kg/jam

= 501,22 kg/jam = 7423,68 kg/jam



Mencari Lw pada DA-502 Neraca massa total : F + Rf + E = SS + H + Lw 725 + 3000 + 7423,68 = 400 + 3758,33 + Lw 11148,68 = 4158,33 + Lw Lw = 6990,35 kg/jam





83

Neraca Massa Tabel 3. Neraca massa pada umpan Komponen

Kg/jam

Fraksi berat

BM

Kmol

Fraksi mol

Air

7095,1575

0,6364

18

394,175

0,8699

Etanol

1183,7775

0,1062

46

25,734

0,0568

Asam asetat

114,57

0,0103

60

1,910

0,0042

Etil asetat

2755,175

0,2471

88

31,309

0,0691

11148,68

1.0000

453,128

1.0000

Tabel 4. Neraca massa pada produk atas(destilat ) Komponen

Kg/jam

Fraksi berat

BM

Kmol

Fraksi mol

Air

391,43

0,0941

18

21,746

0,3187

Etanol

339,8

0,0817

46

7,387

0,1083

Asam asetat

28,94

0,0070

60

0,482

0,0070

Etil asetat

3398,16

0,8172

88

38,615

0,5659

4158,33

1.0000

68,23

1.0000

Tabel 5. Neraca massa pada produk bawah ( bottom) Komponen

Kg/jam

Fraksi berat

BM

Kmol

Fraksi mol

Air

6951,20

0,9944

18

386,178

0,9983

Etanol

0

0

46

0

0

Asam asetat

39,15

0,0056

60

0,6525

0,0017

Etil asetat

0

0

88

0

0

6990,35

1.0000

386,8305

1.0000



84

Tabel 6. Neraca massa pada DA-502 Komponen

Umpan

Destilat

Bottom

Air

7095,1575

391,43

6951,20

Etanol

1183,7775

339,8

0

Asam asetat

114,57

28,94

39,15

Etil asetat

2755,175

3398,16

0

Sub total

11148,68

6990,35

4158,33

Total

11148,68

11148,68

 Mencari Jumlah Plate Tabel 7. Konstanta Antoine Komponen

Ant A

Ant B

Ant C

Air

18,3036

3814,44

-46,13

Etanol

18,9119

3803,98

-41,68

Asam asetat

16,8080

3405,57

-56,34

Etil asetat

16,1516

2790,50

-57,15

- Menentukan light key dan heavy key : a. Syarat light key : 1. Titik didih paling rendah 2. Paling menentukan di bawah dilihat dari fraksinya paling kecil 3. Komponen ada di destilat dan bottom b. Syarat heavy key : 1. Titik didih paling tinggi 2. Paling menentukan di bawah dilihat dari fraksinya paling besar 3. Komponen ada di destilat dan bottom



85

Tabel 8. Heavy key dan light key Heavy key

Etil asetat

Light key

Air

Persamaa Antoine : 𝐿𝑛 𝑃° = 𝐴𝑛𝑡 𝐴 −



Air 𝐿𝑛 𝑃° = 18,3036 −



𝐴𝑛𝑡 𝐵 𝑇 + 𝐴𝑛𝑡 𝐶

3814,44

……………………………………….(1)

𝑇−46,13

Etil asetat 2790,50

𝐿𝑛 𝑃° = 16,1516 − 𝑇−57,15………………………………………(2) Tabel 9. Data penentuan xa dan ya No.

Temperatur (K)

Poetilasetat

P0air

(mmHg)

(mmHg)

Xa

Ya

αair&etilasetat

1

350,25

758,21

315,60

1,00

1,00

2,4024

2

352,75

821,78

349,60

0,87

0,94

2,3506

3

355,25

889,49

386,63

0,74

0,87

2,3006

4

357,75

961,50

426,88

0,62

0,79

2,2524

5

360,25

1038,02

470,58

0,51

0,70

2,2058

6

362,75

1119,21

517,97

0,40

0,59

2,1608

7

365,25

1205,29

569,26

0,30

0.48

2,1173

8

367,75

1296,44

624,72

0,20

0,34

2,0752

9

370,25

1392,86

684,59

0,11

0,20

2,0346

10

373,15

1511,57

759,94

0,00

0,00

1,9891



𝑋𝑎 =

𝑌𝑎 =

86

𝑃𝑡 − 𝑃°𝑎𝑖𝑟 𝑃°𝑒𝑡𝑖𝑙 𝑎𝑠𝑒𝑡𝑎𝑡 − 𝑃°𝑎𝑖𝑟

𝑃°𝑒𝑡𝑖𝑙 𝑎𝑠𝑒𝑡𝑎𝑡 . 𝑋𝑎 𝑃𝑡

𝛼 𝑒𝑡𝑖𝑙 𝑎𝑠𝑒𝑡𝑎𝑡& 𝑎𝑖𝑟 =

𝑃°𝑒𝑡𝑖𝑙 𝑎𝑠𝑒𝑡𝑎𝑡 𝑃°𝑎𝑖𝑟

Diambil : Rm = 1,9 Qf = 0 Qs diperoleh dari perbandingan antara air dan etil asetat dengan perbandingan 1 :2 Xs , Xf , Xd , Xw diperoleh dari komposisi etil asetat

Diambil : Rop = 1,3 . Rm = 1,3 . 1,79 = 2, 47 𝑋𝑑 𝑅𝑚 + 1 0,85 = 1,9 + 1

𝑌=

= 0,29

Dari grafik diperoleh : -

Plate teoritis = 11 buah

-

Plate teoritis sidestream = 8 buah



87

Effisiensi = 70% 𝑝𝑙𝑎𝑡𝑒 𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 = =

𝑝𝑙𝑎𝑡𝑒 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑡𝑖𝑠 𝑒𝑓𝑓𝑖𝑠𝑖𝑒𝑛𝑠𝑖 11 0,7

= 15,7 = 16 buah 𝑠𝑖𝑑𝑒𝑠𝑡𝑟𝑒𝑎𝑚 = =

𝑝𝑙𝑎𝑡𝑒 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑡𝑖𝑠 𝑒𝑓𝑓𝑖𝑠𝑖𝑒𝑛𝑠𝑖 8 0,7

= 11,43 = 11 buah  Mencari BMcampuran , ρcairan Tabel 10. Kondisi Operasi Puncak P = 1atm dan T = 70° C = 158 °F Komponen

Fraksi

BM

BMcampuran

ρ (kg/m3)

ρcairan(kg/m3)

Air

0,3187

18

5,7366

977,771

311,6156

Etanol

0,1083

46,09

4,9915

163,717

17,7306

Asam asetat

0,0071

60,53

0,4298

159,901

1,1353

Etil asetat

0,5659

88,106

49,8592

369,539

209,1221

1.0000

60,9436

539,6036

Tabel 11. Kondisi Operasi Puncak Pada Dasar Menara P = 1,23 atm dan T = 99,9 ° C = 211,82 °F Komponen

Fraksi

BM

BMacampuran

ρ(kg/m3 )

ρcairan( kg/m3)

Air

0,9983

18

17,9694

958,431

956,8017

Etanol

0

46,09

0

0

0

Asam asetat

0,0017

60,53

0,1029

266,086

0,4523



Etil asetat

0 1.0000

88,106

88

0

0

18,0272

0 957,254

Keterangan : 

Mencari BMcanpuran BMcampuran = BM x fraksi



Mencari ρ (kg/jam ) - Etanol = menginterpolasikan antara ρ pada suhu 25 °C dengan 240,92 °C ρ pada suhu 240,92°C = 5,965 Kmol/ m3 - Asam asetat = menginterpolasikan antara ρ pada suhu 25 ° C dengan 318,95°C ρ pada suhu 318,95 ° C = 5,595 kmol/m3 - Etil asetat = menginterpolasikan antara ρ pada suhu 25 °C dengan 250,3 °C ρ pada suhu 250,3 ° C = 3,479 kmol/m3

 Mencari Diameter  Puncak Vuap = 14429,4051 kg/jam = 31811,3551 lbmol/jam BMcampuran = 60,9436 T = 70° C = 158 °F P = 1 atm ρ cairan = 539,6036 kg/m3 =33686,2656 lb/ft3 

Bawah Vuap = 25578,0851 kg/jam = 56389,95797 lbmol/jam BMcampuran = 18,0272 T = 99,9° C = 211,82 °F P = 1,23 atm



89

ρ cairan = 957,254 kg/m3 =59759,2613 lb/ft3

Diambil : Tray spacing = 24 in Seal Liquid = 2 in K = 0,16

-

Diameter sebenarnya  Puncak menara 𝐵𝑀 492 . 359 460 + 𝑇°𝐹 60,9436 492 = . 359 460 + 158

𝜌 𝑔𝑎𝑠 =

= 0,135 lb / ft3 𝑉𝑚𝑎𝑥 = 𝐾. (

(𝜌 𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑 − 𝜌 𝑔𝑎𝑠) 1 )2 𝜌 𝑔𝑎𝑠 = 0,16 . (

( 33686,2656 − 0,135) 1/2 ) 0,135

= 79,92 ft/det 1 𝑄 = 𝑉𝑚𝑎𝑥 . 𝜌 𝑔𝑎𝑠 . 𝐴 = 𝑉𝑚𝑎𝑥 . 𝜌 𝑔𝑎𝑠 . ( 𝜋 𝐷2 ) 4 4𝑄 𝐷2 = (𝑉𝑚𝑎𝑥 . 𝜌 𝑔𝑎𝑠 . 𝜋 ) =

4. (31811,3551 ). ( 60,9436 ) (79,92 .0,135 .3,14 .3600)

D = 7,9 ft  Dasar menara 𝜌 𝑔𝑎𝑠 =

𝐵𝑀 492 𝑃 𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ . . 359 460 + 𝑇°𝐹 𝑃 𝑝𝑢𝑐𝑎𝑘



=

90

18,0272 492 1 . . 359 460 + 211,82 1,23

= 0,045 lb/ft3 𝑉𝑚𝑎𝑥 = 𝐾. (

(𝜌 𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑 − 𝜌 𝑔𝑎𝑠) 1 )2 𝜌 𝑔𝑎𝑠

= 0,16 . (

( 59759,2613 − 0,045) 1 )2 0,045

= 184,38 ft/det 1 𝑄 = 𝑉𝑚𝑎𝑥 . 𝜌 𝑔𝑎𝑠 . 𝐴 = 𝑉𝑚𝑎𝑥 . 𝜌 𝑔𝑎𝑠 . ( 𝜋 𝐷2 ) 4 4𝑄 𝐷2 = (𝑉𝑚𝑎𝑥 . 𝜌 𝑔𝑎𝑠 . 𝜋 ) =

4. (56389, 95797). ( 18,0272) (184,38 .0,045 .3,14 .3600)

D = 6,5 ft Dengan demikian , diameter menara minimum adalah 6,5 ft = 1,98 m

-

Diameter 

Puncak menara Vmax = 79,92 ft / det Ditetapkan V = 70% Vmax Jadi , V = 0,7 . 79,92 ft /det = 55,944 ft / det 𝐷2 = =

4𝑄 (𝑉𝑚𝑎𝑥 . 𝜌 𝑔𝑎𝑠 . 𝜋 )

4. (31811,3551). ( 60,9436) (55,944 .0,135 .3,14 .3600)

D = 9,5 ft 

Bawah menara Vmax = 184,38 ft / det



91

Ditetapkan V = 70% Vmax Jadi , V = 0,7 . 184,38 ft /det = 129,066 ft / det 𝐷2 = =

4𝑄 (𝑉𝑚𝑎𝑥 . 𝜌 𝑔𝑎𝑠 . 𝜋 )

4. (56389,95797). ( 18,0272) (129,066.0,045 .3,14 .3600)

D = 7,8 ft Jadi, dipilih D = 7,8 ft = 2,4 m  Mencari Tinggi Head Diambil : Tabel 5-7 Brownell : menggunakan tebal standar 3/16 in , sf = 2 in Bentuk head torispherical , bahan carbon steel yang OD standar 28 in. Icr = 1,75 in dan r = 26 in

ID = OD- 2.ts = 28 – 2. (3/16) = 27,625 in

𝑎= =

𝐼𝐷 2

27,625 2

= 13,8125 in 𝐴𝐵 =

𝐼𝐷 − 𝐼𝑐𝑟 2

27,625

=

2

− 1,75

= 12,0625 in



92

BC = r – irc = 26 – 1,75 = 24,25 in AC = ( BC2 – AB2 )1/2 = (24,252 – 12,06252)1/2 = 21,0371 in b = r – AC = 26 – 21,0371 = 4,9629 in

Tinggi head =th + b + sf = (3/16) + 4,9629 + 2 = 7,1504 in = 0,18 m  Mencari Tinggi Menara Diambil : t = 24 in tinggi ruang kosong = 16 in n = 16 buah Tinggi head (OA) = 7,1504 in H = (OA x 2 ) + (n-1) x t + tinggi ruang kosong = (7,1504 x 2 ) + ( 16 – 1) x 24 + 16 = 390,3008 in = 9,9 m = 10 m



93


Ethyl Asetat

Recommend Documents