PABRIK CARB OXYMETHYL CE LLULOSE LLULOSE DARI DARI SELULOSA, CAUSTI C SODA SODA DAN SODI SOD I UM
CHLOROACETATE
PRA RENCANA PABRIK
Disusun oleh :
Nama
: FARISCHA NUR FADILLAH
NPM
: 1531010122
Paralel
:C
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL ”VETERAN” JAWA TIMUR 2017
BAB I PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Pangan merupakan kebutuhan mendasar setiap manusia, tidak heran bila industri pangan mengalami perkembangan yang cukup pesat, baik pada skala nasional maupun internasional. Perkembangan gaya hidup masyarakat membuat produk pangan saat ini dituntut tidak hanya memenuhi kuantitas yang dibutuhkan, namun juga memenuhi kualitas yang diinginkan konsumen. Guna meningkatkan kualitas ini, berbagai zat aditif ditambahkan dalam proses produksi. Salah satu zat aditif yang lazim digunakan adalah karboksimetil selulosa, yang juga dikenal sebagai CMC (carboxymethyl (carboxymethyl cellulose). cellulose). Saat ini karboksimetil selulosa telah banyak digunakan dan bahkan memiliki peranan yang penting dalam berbagai aplikasi. Karboksimetil selulosa secara luas digunakan dalam bidang pangan, kimia, perminyakan, pembuatan kertas, tekstil, serta bangunan. Karboksimetil selulosa dapat larut dalam air dan mampu memperpanjang umur simpan produk pangan emulsi. Karboksimetil selulosa mampu meningkatkan kualitas produk pangan emulsi karena mempunyai sifat sebagai pengikat, penstabil, penahan air, serta pengental dalam produk pangan emulsi. Kemampuan atau sifat-sifat yang dimiliki oleh karboksimetil selulosa (CMC) tersebut sangat dibutuhkan oleh produk dalam bentuk emulsi. Contoh aplikasinya adalah pada pemrosesan selai, es krim, minuman, saus, dan sirup. Karena pemanfaatannya yang sangat luas, mudah digunakan, serta harganya yang tidak mahal, karboksimetil selulosa menjadi salah satu zat yang diminati. Di Indonesia, perkembangan produk ini belum terlalu pesat. Hal ini dapat terlihat dari jumlah pabrik yang memproduksi CMC masih sedikit di dalam negeri. Kapasitas produksi juga masih terbatas bila dibandingan dengan kebutuhan CMC oleh industri-industri lain di dalam negeri yang membutuhkan produk ini. Oleh karena itu tidak menutup kemungkinan didirikannya pabrik pa brik ini
di Indonesia untuk mencukupi kebutuhan CMC didalam negeri maupun luar negeri.
I.2 Sejarah Perkembangan Pabrik
CMC (carboxymethyl (carboxymethyl
cellulose) adalah suatu bahan kimia yang cellulose)
kemunculan pertama kalinya hanya disertai anjuran penggunaannya dalam sejumlah aplikasi. Meskipun demikian, perkembangannya tidak memerlukan waktu yang lama untuk mencapai status sebagai bahan industri. Produk CMC (carboxymethyl ( carboxymethyl cellulose) cellulose) pertana kali dikembangkan di Jerman, tidak begitu lama dari Perang Dunia I oleh Johsen. Dulunya CMC ini digunakan sebagai pengganti gelatin. Namun sejak Perang Dunia II mulai diproduksi
dalam
skala
besar
sebagai
produk
komersil
yang
mulai
diperdagangkan. Pada tahun 1945, sebuah literatur penelitian oleh Hallabaugh, Burt dan Wals menyimpulkan sejumlah kegunan dari CMC , terutama sekali dalam bentuk garam sodiumnya. Hallabaugh menyebutkan segala kegunaan dari CMC, diantaranya digunakan dalam industri kertas, tekstil, industri bahan perekat, (adhesive), adhesive), industri cat dan pernis, industri kulit untuk lapisan pelindung ( protecting protecting coating ), ), industri makanan, industri keramik, film dan filamen, dan juga digunakan dalam proses industri industri obat-obatan (farmasi) dan kosmetik. Mesipun keanekanekaragaman kegunaannya, pada asa itu belum muncul permintaan terhadap produk ini dalam jumlah yang besar, dan yang paling sedikit adalah di Amerika Serikat. Pada bulan yang sama dengan kemunculan literatur Hallabough, sebuah lapora oleh Hoyt, sebuah perusahaan konsultan menyatakan bahwa CMC telah digunakan secara ekstensif di Jerman sebagai bahan yang dapat menaikkan sifat kedeterjenan. Disebutkan pula bahwa kemampuan CMC ini telah ditemukan Jerman sekitar tahun 1935, dan pada tahun 1940 mulailah direkomendasikan penggunaannya bersama dengan asam lemak dalam industri sabun dan campuran detergen sintetis. Dalam literatur itu juga disebutkan bahwa sepanjang kurun waktu tersebut, penggunaan dari derivative cellulose masih dalam kategori grade yang rendah,
sedangkan penggunaan CMC dalam grade yang tinggi masih belum diteliti dan dieksploitasi. Seiring dengan laporan dari Hyot, sifat atau karakteristik kedetergenan CMC diteliti kembali dalam test laboratorium di Amerika Serikat. Penelitian secara intensif dilakukan oleh suatu grup peneliti dari Wyandotte Chemicals Corp, dengan tujuan pengembangan CMC dengan grade yang lebih tinggi. Dari produk ini diharapkan dapat dihasilkan suatu produk sabun dan detergen sintetis yang bergrade tingi pula, yang pabriknya sudah ada di Amerika Serikat. Pada waktu yang sama juga dilakukan penelitian yang cermat terhadap metode produksinya. Karena dapat digunakan dalam berbagai macam bentuk yang sangat bervariasi dan dengan range properties fisik yang luas. luas . CMC dapat diolah dalam berbagai variasi teknik pemrosesan. Hal ini pula yang memacu sehingga kemungkinan produk CMC dapat menjangkau pasar yang makin luas. Kemampuan CMC sebagai zat pengemulsi dan mengatur kekentalan suatu cairan juga telah membuat industri ini tumbuh dan semakin berkembang mulai tahun 1947. Meskipun awalnya produk CMC ini hanya sebagai pengganti getahgetahan, tetapi kemudian berkembang terus penggunaannya pada produk-produk baru. Pesatnya perkembangan produk ini terutama sekali didasarkan atas sifatsifat lain yang dimilikinya serta berbagai technical grade yang dapat dimilikinya, Perkembangan ini terus berlanjut sampai akhirnya produk CMC yang telah dimurnikan (memiliki kualitas/grade yang baik) dapat digunakan industri farmasi, kosmetik, dan industri makanan (seperti es krim dan permen karet). Perkembangan yang pesat juga ditunjukkan dengan penggunaannya dalam industri perminyakan. Perkembangan industri CMC di Indonesia masih belum sepesat perkembangan industri-industri industri -industri kimia organik dan agrokimia lainnya yang sudah mulai banyak berdiri. Saat ini, hanya terdapat dua buah perusahaan atau pabrik yang berlokasi di dalam negeri yang memproduksi CMC. Kedua perusahaan itu adalah PT. Risyad Brasali Chemindo (PMA) yang lokasi pabriknya di CilegonJawa Barat, dngan kapasitas produksi rata-rata 6000 ton/tahun dan PT. Inti
Cellulose Utama Indonesia (PMDN) yang lokasi pabriknya di Kabupaten SerangJawa Barat, dengan kapasitas produksi rata-rata 300 ton/tahun.
I.3 Sifat-sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku dan Produk
I.3.1. Karboksimetil Selulosa Sifat fisika a. Penampilan
: Bubuk padat (serbuk atau granula)
b. Bau
: Tidak berbau
c. Warna
: Putih
d. Spesific gravity
: 1,59
e. Viskositas
: 5 - 2000 cp
f. Tidak beracun Sifat kimia : a. Rumus molekul
: C5H7O4.CH2OCH2COONa
b. Bersifat biodegradable c. pH
: 6,5 – 8,0 8,0
d. Bersifat stabil e. Larut dalam air namun tidak larut dalam larutan organik f. Merupakan merupakan eter polimer selulosa linear dan berupa senyawa anion I.3.2. Natrium Hidroksida (Caustic ( Caustic Soda) Soda) Sifat fisika : a. Penampilan
: Padatan
b. Bau
: Tidak berbau
c. Warna
: Putih
d. Titik didih
: 1388 ° C (2530,4 ° F)
e. Titik lebur
: 323 ° C (613,4 ° F)
f. Berat jenis
: 2,13 g/cm3
Sifat kimia : a. Rumus molekul: NaOH b. Berat molekul : 40 g / mol
c. pH
: 13,5
d. Bersifat stabil e. Mudah larut dalam air f. Sangat reaktif dengan logam dan reaktif dengan zat pengoksidasi, zat pereduksi, asam, alkali, kelembaban. I.3.3. Natrium Kloroasetat (Sodium (Sodium Chloroacetate) Sifat fisika : a. Penampilan
: Bubuk padat
b. Warna
: Putih
c. Bau
: Tidak berbau
d. Densitas
: 4 g/cm3
e. Titik lebur
: 199°C (390.2°F)
Sifat kimia : a. Rumus molekul: ClCH 2COONa b. Berat molekul : 116.48 g/mol c. pH
:5
d. Larut dalam air e. Bersifat stabil I.3.4. Selulosa (Cellulose ( Cellulose)) Sifat fisika : a. Penampilan
: Padatan
b. Warna
: Tak berwarna
c. Bau
: Tidak berbau
d. Spesific gravity
: 1,5
e. Tidak larut dalam air dan pelarut organik f. Mudah terbakar Sifat kimia : a. Rumus molekul: (C6H10O5)n b. Terurai dalam larutan sodium hidroksida dan larut dalam Reagent
Scwaitzer’s
I.4 Kapasitas Produk
Kapasitas produksi pabrik mempengaruhi perhitungan ekonomis maupun teknis dalam suatu perancangan pabrik. Dalam menentukan kapasitas rancangan pabrik karboksimetil selulosa se lulosa perlu mempertimbangkan beberapa hal, diantaranya proyeksi konsumsi karboksimetil selulosa. Tabel 1. Data kebutuhan karboksimetil selulosa di Indonesia Tahun 2007
Kapasitas Produksi (kg/tahun) 1.508.348
2008 2009 2010
3,826.310 3.785.804 4.018.032
2012 2013 2014 2015 2016
4.785.023 5.794.662 3.785.972 3.751.711 5.003.165 (Sumber : BPS)
Berdasarkan data yang terdapat pada tabel kebutuhan klorobenzena dan diklorbenzena
mengalami
pasang
surut.
Namun
diprediksi
kebutuhan
karboksimetil selulosa akan mengalami peningkatan pada tahun-tahun berikutnya.
Produksi
Carboxymethyl Carboxymethyl Cellulose Cel lulose
8,000,000 7,000,000
k u d6,000,000 o r 5,000,000 P s a4,000,000 t i s a3,000,000 p a2,000,000 K
y = 225,110x 225,110x - 448,793,020 448,793,020 R² = 0
1,000,000 0 2006
2008
2010
2012
2014
2016
2018
Tahun
Grafik 1. Kapasitas Produksi Carboxymethyl Cellulose
2020
Dari grafik di atas diperkirakan kebutuhan Karboksimetil Selulosa pada tahun 2018 mencapai 5.450.000 kg/tahun. Dapat juga digunakan metoda Least Square untuk Square untuk mencari kebutuhan karboksimetil seulosa pada tahun 2018 : y = a + b ( – ̅ ) Dimana : a=y b =
−) −) −)( Σ( ̅ −) − ) Σ(
Σ(x
x)(y y) = Σ
Σx. Σy
Σ(̅
) = Σ
(Σx)
Keterangan :
̅ = rata-rata x y = rata-rata y n = jumlah data yang diobservasi Tabel.2. Perhitungan persamaan kebutuhan karboksimetil selulosa di Indonesia Tahun Kapasitas xy Tahun keProduksi x2 y2 (x) (y) 2007 1 1.508.348 1 2.275.113.689.104 1508348
2008 2009 2010 2012 2013 2014
2 3 4 5 6 7
3.826.310 3.785.804 4.018.032 4.785.023 5.794.662 3.785.972
4 9 16 25 36 49
14.640.648.216.100 14.640.648.216.100 14.332.311.926.416 14.332.311.9 26.416 16.144.581.153.024 16.144.581.1 53.024 22.896.445.110.529 22.896.445.1 10.529 33.578.107.694.244 33.578.107.6 94.244 14.333.583.984.784 14.333.583.9 84.784
7652620 11357412 16072128 23925115 34767972 26501804
2015 2016 Jumlah Ratarata
8 9 45
3.751.711 5.003.165 36259027
64 81 285
14.075.335.427.521 14.075.335.4 27.521 25.031.660.017.225 25.031.660.0 17.225 157.307.787.218.947 157.307.787.218.947
30013688 45028485 196827572
5
4028780,78
31,67
17.478.643.024.327 17.478.643.024.327
21869730,2
̅ = 5 y = 4.028.780,78 b =
−) −) −)( Σ( ̅ −) − ) Σ( Σ.Σ
Σ(x
x)(y y) = Σ
Σ(x
x)(y y) = 196.827.572 196.827.572
4 3..0
= 15.532.437
Σ(̅ ) = Σ
= 285 285 b =
(Σ)
(4)
= 60
.3.43 0
b = 258873,95 a=y = 4.028.780,78 Dari perhitungan, maka diperoleh persamaan sebagai berikut: y = a + b ( – ̅ ) y = 4.028.780,78+ 258873,95 (x- 5) y = 2734411,03 + 258873,95x Contoh Perhitungan untuk tahun 2018 : y = 2734411,03 + 258873,95x y = kebutuhan karboksimetil selulosa (kg/tahun) x = tahun key = 2734411,03 + 258873,95(11) y = 5.582.024,48 kg/tahun
Jadi, untuk tahun 2018 (tahun ketika pabrik sudah selesai dibangun dan telah masuk tahap produksi) diperkirakan Indonesia membutuhkan karboksimetil selulosa ± sebesar 5.582.024,48 kg/tahun.
BAB II SELEKSI DAN URAIAN PROSES II.1 Macam-macam Proses
Beberapa proses pembuatan Na-CMC yang telah diterapkan di industri adalah: 1.
German Batch Process Proses ini merupakan proses pembuatan Na-CMC komersial pertama kali
yang diterapkan di Jerman pada tahun 1918. Proses ini dikembangkan oleh Kalle and Co yang terletak di kota Wiesbaden-Biebrich. Proses ini menggunakan bahan baku bleached sulfit pulp. pulp. Bleaching sulfit pulp dengan pulp dengan ukuran 80 x 100 cm di press press menggunakan soda api. Tujuan pengepresan dengan soda api adalah memperoleh alkali selulosa. Alkali selulosa dihaluskan kemudian direaksikan dengan natrium monokhlor asetat kering, reaksi dilakukan dalam kneader . Hasil yang diperoleh adalah Na-CMC kering dan NaCl. Proses reaksi dilakukan selama 2 jam agar menghasilkan konversi 60-70% selulosa. 2.
Proses yang dikembangkan Hercules dikembangkan Hercules Powder Co Proses ini dikembangkan pada tahun 1947 di Amerika Serikat. Proses ini
merupakan proses pertama Na-CMC dikomersialkan sebagai bahan makanan yang aman. Proses ini mengembangkan proses dari German Batch German Batch Process Proces s pada tahap t ahap steeping dan dan pressing . Hasil yang didapat adalah Na-CMC dengan kemurnian 99%. 3.
Proses yang dikembangkan Buckeye Proses ini menggunakan bahan baku berupa cotton linter . Cotton linter ini ini
merupakan sumber selulosa yang dibentuk dalam bentuk continuous sheet . Sebelum direaksikan, cotton linter sheets sheets direndam dalam bak hidrolisis yang berisi larutan HCl 15% pada suhu 70-80°C. Kemudian cotton linters sheets dicuci dan dikeringkan sampai kadar air 10-25% dengan cara melewatkannya pada roll . Reaksi alkilasi dilakukan dengan membasahkan NaOH pada lembaran pada roll
tersebut.
Reaksi
karboksimetilasi
dilakukan
dengan
menambahkan
asam
monokhlor sasetat dan dilanjutkan dengan ripening untuk menyempurnakan reaksi. Sisa asam pada lembaran dinetralkan menggunakan gas CO 2. Kemudian lembaran dikeringkan kembali hingga kadar air 3%. Lembaran dihaluskan menjadi tepung dalam mill. Proses ini diterapkan oleh perusahaan Procter & Gamble (P&G), sebuah perusahaan multinasional Amerika Serikat. 4.
Proses yang dikembangkan oleh Wyandotte Bahan baku yang digunakan dalam proses ini adalah bleached sulfit pulp
yang telah ditepungkan. Reaksi alkalinasi dan karboksilasi dilakukan pada reaktor yang berputar dengan 3 zona. Reaksi alkalisasi dilakukan pada zone 1 dengan cara menyemprotkan NaOH untuk membentuk alkali selulosa. Reaksi karboksilasi dilakukan pada zone 2 dengan cara menyemprotkan asam monokhlor asetat sehingga terbentuk Na-CMC. Reaksi karboksilasi disempurnakan di zone 3. Waktu tinggal tiap zona di reaktor berkisar 1 jam tiap zona, sehingga total waktu tinggal di reaktor selama 3 jam. Pencampuran disebabkan oleh efek tumbling selama bahan berjalan di reaktor. Setelah keluar dari reaktor, produk diperam selama 8 jam untuk menstabilkan ikatan. Produk yang diperoleh dihaluskan dan dikeringkan. Produk yang dihasilkan adalah Na-CMC dengan kemurnian 68% dan kadar air 5%. Pengotor pada produk adalah NaCl, Na-Glikolat, dan sisa selulosa. 5.
Proses yang dipatenkan oleh Hoest (Jerman) Proses ini merupakan proses batch yang terdiri dari 8 jam reaksi dan 8
jam filtrasi. Reaksi berlangsung dalam reaktor vakum berpengaduk dan pendingin jaket. Selulosa direaksikan dengan NaOH lalu ditambah isopropanol hingga terbentuk alkali selulosa. Setelah reaksi alkalisasi selesai, kemudian reaksi dilanjutkan dengan reaksi eterifikasi dengan asam monokhloroasetat. Kemudian filtrasi di dalam vacuum batch filter . Setelah itu produk dicuci dengan campuran air, isopropanol, dan metanol. Proses ini digunakan oleh PT. Risjad Brasali Chemindo yang mulai beroperasi pada awal tahun 1994 dengan kapasitas 4000 ton/tahun.
II.2 Seleksi dan Uraian Proses
Proses yang dipilih adalah metode Wyandotte. Alasan dipilihnya metode Wyandotte karena proses ini salah satu proses yang kontinyu dibanding dengan proses-proses yang sudah ada lainnya. Kelebihan proses kontinyu antara lain lebih efisien waktu karena waktu jeda antar proses dapat dihindari, sedangkan proses batch memiliki waktu jeda untuk proses berikutnya. Untuk produksi yang besar, sebaiknya digunakan proses kontinyu karena produknya akan selalu tersedia sehingga kapasitas dapat terpenuhi. Untuk skala yang besar, biaya operasinya lebih kecil. Jika digunakan proses batch, batch, perlu beberapa reaktor batch yang batch yang bekerja bergantian agar proses lebih kontinyu. Proses ini lebih mudah mendapatkan bahan baku yaitu berupa pulp yang ditepungkan, sedangkan proses lainnya membutuhkan cotton linter yang yang berbentuk lembaran yang harganya relatif lebih mahal dibanding harga pulp, serta selulosa murni yang lebih mahal harganya. Proses Wyandotte ini memiliki kemurnian produk sebesar 68%. Hal tersebut telah memenuhi syarat sebagai bahan baku produksi lain. Untuk memperoleh hasil Na-CMC dengan kemurnian lebih dari 90% sebenarnya bisa digunakan proses Hercules Powder Co, namun proses ini berlangsung secara batch sehingga kurang menguntungkan. Proses pembuatan karboksimetil selulosa meliputi tahapan proses alkalisasi, karboksimetilasi, pemanasan, netralisasi, pemurnian yang meliputi pencucian dan pengeringan. Proses alkalisasi dan netralisasi merupakan tahapan proses yang menentukan terhadap karakteristik karboksimetil selulosa yang dihasilkan. Sebuah flowsheet singkat yang menggambarkan proses produksi CMC dengan cara Wyandotte dapat digambarkan :
Chloroacetic acid Caustic soda solution
Cellulose
Rotary reactor
Aging cans
Mill
Dryer
Carboxymetil cellulose
Gambar 2.1 Flowsheet singkat untuk pembuatan CMC dengan proses Wyandotte
1. Tahap Penyiapan Umpan Tahap awal proses produksi yaitu persiapan umpan dengan bahan baku utama berupa selulosa. Selulosa yang digunakan adalah selulosa murni yang telah bebas dari pengotor-pengotor, lignin, silan serta sisa-sisa tanaman berupa biji, kulit, ranting maupun daun. Selain itu dilakukan juga penyiapan bahan-bahan lain seperti isopropil alkohol sebagai pelarut organik, NaOH sebagai agen pembentuk selulosa alkali, natrium monokloroasetat sebagai agen eterifikasi selulosa alkali, metanol dan asam asetat teknis. 2. Tahap Pereaksian Pembuatan
karboksimetil
selulosa
meliputi
tahap
alkalisasi
yaitu
pereaksian antara selulosa dengan NaOH, yang dilanjutkan dengan reaksi karboksimetilasi antara alkaliselulosa dengan garam natrium monokloroasetat. Selain pembentukan karboksimetil selulosa terjadi juga pembentukan produk samping dalam bentuk natrium glikolat. Reaksi-reaksi yang terjadi dituliskan sebagai berikut:
RselulosaOH + NaOH → Rselulos aONa + H2O
(1)
RselulosaONa + ClCH2COONa → RselulosaOCH2COONa + NaCl
(2)
ClCH2COONa + NaOH → HOCH2COONa + NaCl
(3)
Pada tahap pereaksian, selulosa murni direaksikan dengan NaOH 30% sebanyak 1.3 kali jumlah mol selulosa selama 90 menit di dalam isopropil alkohol agar terjadi reaksi karboksimetilasi. Agar campuran reaksi merata, serat selulosa harus terbasahi seluruhnya oleh larutan NaOH. Proses yang dilakukan adalah dengan
menyemprotkan larutan NaOH ke lembaran-lembaran selulosa. Isopropil alkohol ini berperan sebagai medium reaksi sehingga tidak terjadi reaksi antara isopropil alkohol,
dengan
kata
lain
isopropil
alkohol
bersifat
inert.
Lembaran selulosa selanjutnya dicabik-cabik dan direaksikan dengan natrium monokloroasetat dengan perbandingan mol 1,3 : 1 terhadap selulosa. Natrium monokloroasetat dimasukkan kedalam tangki setelah NaOH dan isopropil alkohol bercampur sempurna. Campuran ini selanjutnya diaduk selama 90 menit. Campuran lalu dipanaskan hingga temperatur 55 oC dan dipertahankan selama 4 jam sambil terus dilakukan pengadukan. Produk yang dihasilkan adalah garam natrium karboksimetil selulosa. 3. Tahap Pemanasan Pada tahap pemanasan digunakan air hangat sebagai medium pembawa panas
dengan
menggunakan
utilitas
berupa
alat
penukar
panas
yang
memanfaatkan kukus sebagai sumber panasnya. Hasil campuran dipanaskan sampai temperatur 65oC selama 6 jam. Produk yang dihasilkan berupa natriumkarboksimetil selulosa dalam bentuk slurry. Produk keluaran tahap pemanasan ini berupa slurry. Tujuan tahap ini adalah untuk mematangkan hasil reaksi campuran c ampuran sehingga mempermudah perlakuan menuju tahap selanjutnya. 4. Tahap Penetralan Setelah
tahap
pengepresan,
dilakukan
tahap
penetralan.
Natrium
karboksimetil selulosa teknikal yang diperoleh mengandung campuran NaCl – glikolat. Campuran tersebut dipisahkan dari produk murni. Asam glikolat yang dihasilkan tersebut tidak praktis untuk diubah kembali menjadi asam kloroasetat. Oleh karena itu crude karboksimetil selulosa dinetralkan dengan asam asetat bertujuan untuk menghilangkan menghilangkan kadar natrium glikolatnya. 5. Tahap Pencucian Crude karboksimetil selulosa yang telah dinetralkan selanjutnya dicuci dengan
metanol
70%-v/v.
Tujuan
tahap
pencucian
ini
adalah
untuk
menyingkirkan natrium glikolat yang merupakan produk samping dari tahap pereaksian serta pengotor-pengotor lain yang masih terkandung di dalam crude
karboksimetil selulosa. Tahap pencucian ini juga menyebabkan kandungan isopropanol di dalam natrium karboksimetil selulosa menurun menjadi 5% berat. 6. Tahap Pengeringan Tahap pengeringan dilakukan setelah produk dicuci, tahap ini bertujuan untuk mengurangi kadar air dari karboksimetil selulosa. Produk tersebut dikeringkan dengan menggunakan udara kering bertemperatur 700 oC. Produk yang dihasilkan berupa karboksimetil selulosa yang memiliki derajat penggantian minimum 0,8 dan kandungan air maksimum 5% berat.
LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK
1. Lokasi Pabrik
Dalam menetapkan letak atau lokasi suatu pabrik ada beberapa faktor yang harus dipertimbangan. Faktor-faktor serupa juga berlaku dalam pendirian pabrik Carboxymethyl cellulose. cellulose. Faktor-faktor yang menjadi dasar pertimbangan pemilihan lokasi pendirian pabrik Carboxymethyl cellulose ini antara lain : 1. Faktor transportasi Pemilihan lokasi pabrik diusahakan dekat dengan sarana transportasi yang memadai seperti jalan utama dan pelabuhan sehingga transportasi untuk perolehan bahan baku maupun maupun pendistribusiannya tidak menjadi suatu masalah. 2. Faktor bahan baku Bahan baku yang berupa selulosa, sodium hidroksida dan sodium kloroasetat mudah diperoleh karena ditunjang oleh mudahnya transportasi, terutama untuk pembelian sodium kloroasetat yang diimpor dari luar negeri. 3. Faktor pemasaran Transportasi yang menunjang membuat hasil produk perusahaan ini dapat dipasarkan dengan mudah dan diusahakan lokasi pabrik dekat dengan daerah pemasaran. 4. Faktor persediaan daya (Power) Tersedianya fasilitas tenaga listrik dari PLN yang memadai sangat mendukung proses produksi. 5. Faktor tenaga kerja Tenaga kerja yang dibutuhkan untuk mendukung proses cukup banyak. Tenaga kerja ini dengan mudah dapat diperoleh karena lokasi dari pabrik tidak jauh dari pemukiman penduduk. penduduk. 6. Faktor persediaan air Tersedia air yang memadai diperlukan baik untuk sanitasi maupun untuk kebutuhan proses (utilitas).
Berdasarkan pertimbangan di atas, maka pabrik ditetapkan akan didirikan di daerah kawasan industri di sekitar Mojokerto, Provinsi Jawa Timur. Hal ini karena kawasan ini terletak dekat jalan utama (by ( by pass) pass) yang menghubungkan daerah pemasaran utama yaitu Surabaya. Daerah Mojokerto juga dilewati oleh aliran sungai besar, yaitu Sungai Brantas. Selain itu, daerah ini juga dekat dengan pelabuhan di Surabaya, yaitu Pelabuhan Tanjung Perak yang merupakan salah satu pelabuhan besar. Dengan lokasi yang strategis seperti itu, maka transportasi untuk perolehan bahan baku, pendistribusian produk, ketersediaan tenaga kerja maupun ketersediaan air telah memenuhi syarat untuk pemilihan lokasi pendirian pabrik.
2. Tata Letak Pabrik
19
11
21
20
18
8
17
16
10 15 12
7 5 6 14
13 3
1
Keterangan Gambar : 1. Pos keamanan 2. Kantor
5 2
9
4
1
3. Gedung serba guna 4. Tempat ibadah 5. Toilet 6. Koperasi 7. Poliklinik 8. Kantin 9. Tempat parkir 10. Laboratorium 11. Gudang bahan baku 12. Daerah proses 13. Gudang produk 14. Ruang kontrol 15. Pembangkit listrik 16. Gudang peralatan 17. Bengkel 18. Mess karyawan 19. Utilitas 20. Area perluasan 21. Limbah
3 Tata Letak Peralatan Pabrik Pabrik
H-310
H-320
R-210 M-110
F-111
F-220
F-121
F-124
M-120
C-230 H-330
B-330 F-131
F-134
M-130
E-333 F-333
FLOWSHEET PABRIK CARBOXYMETH YL CELLULOSE CELLULOSE WP CW S
Cellulose TC
H-320
F-111
E-97
G-311 M-110 H-310
R-210 R-210 J-112 J-113
F-220
Sodium Chloroasetat
E-96
G-332
LI
F-121
FC
FC
LC
F-123
C-230
M-120 L-124
L-122
H-330
B-240
NaOH
LI FC
F-131
TC
FC
LC
F-133
F-333
M-130 L-132
J-331
L-134
E-243 E-35
G-242 H-241
Carboxymethyl cellulose WWT CWR SC
FLOWSHEET PABRIK CARBOXYMETH YL CELLULOSE CELLULOSE WP CW S
Cellulose TC
H-320
F-111
E-97
G-311 M-110 H-310
R-210 R-210 J-112 J-113
F-220
Sodium Chloroasetat
E-96
G-332
LI
F-121
FC
FC
LC
F-123
C-230
M-120 L-124
L-122
H-330
B-240
NaOH
LI FC
F-131
TC
FC
LC
J-331
F-133
F-333
M-130 L-132
L-134
E-243 E-35
G-242 H-241
Carboxymethyl cellulose WWT CWR SC
Keterangan : MAIN EQUIPMENT 28
F-333
PACKING HOPPER
27
G-332
BLOWER
26
J-331
SCREW CONVEYOR
25
H-330
DUST CYCLONE
24
H-320
SECONDARY SECONDA RY CYCLONE CYCLONE
23
G-311
BLOWER
22
H-310
DUST CYCLONE
21
E-243
HEATER
20
G-242
BLOWER
19
H-241
AIR FILTER
18
B-240
ROTA RY DRYER DRYER
17
C-230
BALL MILL
16
F-220
STORAGE AGING
15
R-210
ROTARY REACTOR
14
L-134
CENTRIFUGAL PUMP
13
F-133
CAUSTIC SODA SOLUTION TANK
12
L-132
CENTRIFUGAL PUMP
11
F-131
CAUSTIC SODA STORAGE
10
M 130
CAUSTIC SODA DILLU DILLUTION TION TANK TA NK
Keterangan : MAIN EQUIPMENT 28
F-333
PACKING HOPPER
27
G-332
BLOWER
26
J-331
SCREW CONVEYOR
25
H-330
DUST CYCLONE
24
H-320
SECONDARY SECONDA RY CYCLONE CYCLONE
23
G-311
BLOWER
22
H-310
DUST CYCLONE
21
E-243
HEATER
20
G-242
BLOWER
19
H-241
AIR FILTER
18
B-240
ROTA RY DRYER DRYER
17
C-230
BALL MILL
16
F-220
STORAGE AGING
15
R-210
ROTARY REACTOR
14
L-134
CENTRIFUGAL PUMP
13
F-133
CAUSTIC SODA SOLUTION TANK
12
L-132
CENTRIFUGAL PUMP
11
F-131
CAUSTIC SODA STORAGE
10
M-130
CAUSTIC SODA DILLU DILLUTION TION TANK TA NK
9
L-124
CENTRIFUGAL PUMP
8
F-123
ACID SOLUTION STORAGE
7
L-122
CENTRIFUGAL PUMP
6
F-121
SODIUM CHLOROACETATE STORAGE
5
M-120
ACID DISSOLVING TANK
4
J-113
SCREW CONVEYOR
3
J-112
BUCKET ELEVATOR
2
F-111
CELLULOSE STORAGE
1
M-110
A GITATED ITA TED HOPPER
NO
KODE
PC TC FC
NAMA ALAT
LINE AND SYMBOL PRESSURE CONTROL TEMPERATURE CONTROL FLOW CONTROL
FLOWSHEET UTILITAS PABRIK KLOROBENZENA DAN DIKLORBENZENA
D-270
Al2(SO4)3
D-280
H-250
PLANT M-220
L-211
F-210
H-230
Fuel Gas Fuel Oil
L-212
Udara
SUNGAI
F-240
L-241
F-260
L-261
F-290A
Blow Down
L-291A
AIR PROSES Desinfektan
L-292A
L-262
Air Sanitasi F-290B
Keretangan :
No
KODE
NAMA ALAT
1
L-211
Pompa
2
F-210
Bak Penampung Air Sungai
3
L-212
Pompa
4
M-220
Mixer
5
H-230
Clarifier
6
F-240
Bak Penampung Air Jernih
7
L-241
Pompa
8
H-250
Sand filter
9
F-260
Bak Air Bersih
Keretangan :
No
KODE
NAMA ALAT
1
L-211
Pompa
2
F-210
Bak Penampung Air Sungai
3
L-212
Pompa
4
M-220
Mixer
5
H-230
Clarifier
6
F-240
Bak Penampung Air Jernih
7
L-241
Pompa
8
H-250
Sand filter
9
F-260
Bak Air Bersih
10
L-261
Pompa
11
D-270
Kation Tower
12
D-280
Anion Tower
13
F-290A
Feed Water Boiler Tank
14
L-291A
Pompa
15
L-292A
Pompa
