PRA RANCANGAN PABRIK KIMIA ALKIL BENZENE SULFONATE DARI DODEKIL BENZENE DAN OLEUM 20% DENGAN PROSES SULFONASI KAPASITAS 150.000 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR Diajukan sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Kimia
Disusun Oleh :
Zeffa Aprilasani
( 2008430039 )
Widya Putri
( 2009437021 )
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH JAKARTA CEMPAKA PUTIH, JAKARTA PUSAT 2012 1
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Pendirian Pabrik
Dewasa ini kebutuhan akan dodekil benzene sulfonat semakin meningkat, baik sebagai bahan baku pada industri detergen maupun sebagai bahan untuk menurunkan tegangan muka atau tegangan antar muka pada industri, terutama industri pengeboran minyak dengan teknologi enhanced oil recovery yang salah satunya mengambil minyak dengan surfactant looding.
Dilihat dari fungsinya, maka kebutuhan Alkil Benzene Sulfonat akan semakin meningkat seiring dengan kemajuan industri dalam bidang kimia. Dengan didirikannya pabrik ini diharapkan akan tumbuh industri-industri baru yang berskala kecil untuk membuat detergen yang siap untuk dipasarkan, sehingga dapat memperluas lapangan kerja dan meningkatkan taraf hidup.
1.2.
Prospek Produk
Perancangan pabrik Alkil Benzene Sulfonate ini direncanakan dengan pertimbangan untuk memenuhi kebutuhan akan Alkil Benzene Sulfonate di dalam negeri. Meningkatnya pendirian pabrik pada industri hilir pemakai bahan baku Alkil Benzene Sulfonat akan meningkatkan kebutuhan akan Alkil Benzene Sulfonate pada tahun-tahun mendatang, sehingga perlu bekerja sama dengan pabrik-pabrik yang lain untuk menyediakan bahan baku dan bahan pembantu. Untuk bahan baku Dodekil Benzene pabrik Alkil Benzene Sulfonate ini bekerja sama dengan pabrik kimia di Cilegon dan untuk Oleum 20% bekerja sama dengan pabri kimia di daerah Tangerang dan Gresik. Untuk pendistribusian produk Alkil Benzene Sulfonat ini bekerjsama dengan pabrik yang membutuhkan Alkil Benzene Sulfonat sebagai bahan baku pembuatan detergen, seperti PT. Unilever di Surabaya. 2
Berdasarkan pertimbangan faktor-faktor diatas, maka perancangan pabrik Alkil Benzene Sulfonate secara komersial menguntungkan sehingga perlu direalisasikan. Berdasarkan dari data [31] tahun 1994-2003 di dapat data kebutuhan Alkil Benzene Sulfonate sebagai berikut : Tabel 1.1 Data Statistik Kebutuhan Industri Alkil Benzene Sulfonat. Tahun
Kebutuhan (Ton/Tahun)
Pertumbuhan
1994
44.399
-
1995
52.581
0,18428343
1996
57.498
0,093512866
1997
61.682
0,072767748
1998
77.792
0,261178302
1999
86.920
0,117338544
2000
93.180
0,072020249
2001
105.880
0,136295342
2002
126.610
0,195787684
2003
136.860
0,08095727
Dengan pertumbuhan rata-rata sebesar 13,49 % maka diperoleh prediksi kebutuhan Alkil Benzene Sulfonate tahun 2014 berdasarkan persamaan: F = Fo (1 + i )
(Peter&Timmerhaus, 2003)
n
Dimana : F
= Nilai pada tahun ke-n Fo
= Nilai pada tahun awal
i
= Pertumbuhan rata-rata
n
= selisih waktu
3
Dengan pertumbuhan penjualan Alkil Benzene Sulfonate sekitar 13,49 % per tahun, maka pada tahun 2014 diperkirakan kebutuhan Alkil Benzene Sulfonate sebesar 550.000 ton/tahun. Karena mempertimbangkan asupan Alkil Benzene Sulfonate dari berbagai industri, salah satunya yang sudah besar adalah PT. Unggul Indah Corporation dengan kapasitas 61.000 ton/tahun, juga beberapa industri skala kecil, dan masih belum mencukupi kebutuhan Alkil Benzene Sulfonate dalam negeri, sehingga Indonesia terpaksa mengimpor. Maka dipertimbangkan untuk membuat pabrik Alkil Benzene Sulfonate untuk mencukupi kebutuhan kurang lebih 30% dari perkiraan kebutuhan Alkil Benzene Sulfonate tahun 2014. Dan dipilihlah kapasitas 150.000 ton/tahun, karena pabrik Alkil Benzene Sulfonate ini diharapkan dapat mengurangi ketergantungan impor karena dari kapasitas pabrik yang sudah beroperasi namun tidak mencukupi untuk kebutuhan dalam negeri. Juga diharapkan dengan berdirinya pabrik ini dapat mengurangi jumlah pengangguran yang ada di Indonesia. Untuk pemilihan lokasi, karena pertimbangan penyediaan bahan baku, maka pabrik akan didirikan di Gresik, dimana tersedia bahan baku Oleum 20% yang terletak di Gresik, sehingga mempermudah proses produksi dengan pemipaan langsung bahan baku ke unit proses. Dan bahan baku Dodekil Benzene didapatkan dari industri petrokimia di Cilegon yang dekat dengan transportasi laut yaitu melalui pelabuhan Banten sehingga pengangkutan bahan baku lebih mudah.
4
BAB II PERANCANGAN PRODUK
Untuk memenuhi kualitas produk sesuai target pada perancangan ini, maka mekanisme pembuatan Alkil Benzene Sulfonate dirancang berdasarkan variabel utama yaitu : spesifikasi produk, spesifikasi bahan baku, spesifikasi bahan pembantu dan pengendalian kualitas.
2.1 Spesifikasi Produk 1) Alkil Benzene Sulfonat °
Bentuk, 30 C, 1 atm
: Cair
Berat Molekul (BM)
: 348,5 g/gmol
Rumus molekul
: C6H4(C12H25)SO3Na
Kemurnian
: 85%
Viscositas (μ)
: 230 Cp
Kapasitas panas (Cp)
: 1,001 kal/g C
Densitas (ρ)
: 1,029172 g/cc
Konduktivitas
: 622 kal/m.j. K
°
°
2) H2SO4 98%
2.2
°
Bentuk, 30 C, 1 atm
: Cair
Berat Molekul (BM)
: 98,1
Viscositas (μ)
Densitas (ρ)
: 9 Cp : 1,834 gr/cc
Spsesifikasi Bahan Baku
1) Dodekil Benzene (DDB) °
Bentuk, 30 C, 1 atm
: Cair
Rumus Kimia
: C6H5.C12H25
Berat Molekul (BM)
: 246 g/gmol
Kemurnian
: 44%
Viscositas (μ)
: 12 Cp
Kapasitas panas (Cp)
: 0,585 kal/g C
°
5
Densitas (ρ)
: 0,873 g/cc
Temperatur kritis (Tc)
: 446,7 C
Tekanan kritis (Pc)
: 16,01 atm
Titik didih (Td)
: 293,5 C
Konduktivitas
: 135 kal/m.j. K
°
°
°
2) Oleum 20%
2.3
°
Bentuk, 30 C, 1 atm
: Cair
Rumus Kimia
: H2SO4 SO3
Komposisi berat
: 20% SO3 + 80% H2SO4
Berat Molekul (BM)
: 94,4 g/gmol
Kemurnian
: 56%
Viscositas (μ)
: 9 Cp
Kapasitas panas (Cp)
: 0,33 kal/g C
Densitas (ρ)
: 1,915 g/cc
Titik didih (Td)
: 44,8 C
Konduktivitas
: 334 kal/m.j. K
°
°
°
Spesifikasi Bahan Pembantu
1) NaOH 20% °
Bentuk, 30 C, 1 atm
: Cair
Berat Molekul (BM)
: 21,84 g/gmol
Viscositas (μ)
: 3,87 Cp
Kapasitas panas (Cp)
: 0,784 kal/g C
Densitas (ρ)
: 1,43 g/cc
Konduktivitas
: 1140 kal/m.j. K
°
°
2) Air °
Bentuk, 30 C, 1 atm
: Cair
Berat Molekul (BM)
: 18 g/gmol
Rumus kimia
: H2O
Viscositas (μ)
: 0,8 Cp
Kapasitas panas (Cp)
: 1 kal/g C
Densitas (ρ)
: 1 g/cc
Konduktivitas
: 726 kal/m.j. K
Titik leleh
:0 C
°
°
°
6
2.4
Titik didih
°
: 100 C
Pengendalian Kualitas
2.4.1
Pengendalian Kualitas Bahan Baku
Sebelum dilakukan proses produksi, dilakukan pengujian terhadap kualitas bahan baku yang diperoleh. Pengujian ini dilakukan dengan tujuan agar bahan baku yang digunakan sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan. Evaluasi yang digunakan yaitu standart yang hampir sama dengan standart Amerika yaitu ASTM 1972. Adapun parameter yang akan diukur adalah : 1) Kemurnian dari bahan baku Dodekil Benzene dan Oleum 20% 2) Kandungan di dalam Dodekil Benzene dan Oleum 20% 3) Kadar air 4) Kadar zat pengotor
2.4.2
Pengendalian Kualitas Produk
Setelah perencanaan produksi dijalankan perlu adanya pengawasan dan pengendalian produksi agar proses berjalan dengan baik. Kegiatan proses produksi diharapkan dapat menghasilkan produk yang mutunya sesuai dengan standart dan jumlah produksi yang sesuai dengan rencana serta waktu yang tepat sesuai jadwal. Untuk itu perlu dilaksanakan pengendalian produksi sebagai berikut : 1) Pengendalian Kualitas Penyimpangan kualitas terjadi karena mutu bahan baku jelek, kesalahan operasi dan kerusakan alat. Penyimpangan dapat diketahui dari hasil monitor/analisa pada bagian laboratorium pemeriksaan. 2) Pengendalian Kuantitas Penyimpangan kuantitas terjadi karena kesalahan operator, kerusakan mesin, keterlambatan pengadaan bahan baku, perbaikan alat terlalu lama dan lain-lain. Penyimpangan tersebut perlu diidentifikasi penyebabnya dan diadakan evaluasi. Selanjutnya diadakan perencanaan kembali sesuai dengan kondisi yang ada. 3) Pengendalian Waktu Untuk memcapai kuantitas tertentu perlu adanya waktu tertentu pula.
4) Pengendalian Bahan Proses 7
Bila ingin dicapai kapasitas produksi yang diinginkan, maka bahan untuk proses harus mencukupi. Karenanya diperlukan pengendalian bahan proses agar tidak terjadi kekurangan.
8
