BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dewasa ini perkembangan Indonesia khususnya industri kimia terus

mengalami peningkatan. Dimana kebutuhan produk kimia bertambah seiring

dengan keperluan akan bahan baku proses. Pemenuhan sumber bahan baku serta

bahan tambahan dalam suatu proses kimia merupakan wacana dasar dalam

pendirian suatu pabrik kimia. Hal ini perlu diperhatikan mengenai dimana bahan

baku tersebut berasal. Oleh sebab itu, pendirian akan suatu industri sangatlah

diperlukan dalam mengantisipasi masalah tersebut.

Berdasarkan apa yang diamati saat ini, maka pemilihan perancangan

pabrik yang diharapkan adalah produk kimia yang dibutuhkan atau diinginkan

oleh pasar. Seperti yang dapat dilihat pula, alasan pendirian suatu pabrik selain

dalam hal pemenuhan kebutuhan bahan baku dalam negeri juga menyangkut

masalah seberapa besar keutungan yang akan diperoleh jika suatu pabrik itu

didirikan. Karena akan menjadi masalah besar jika pada suatu saat pabrik yang

didirikan tidak mencapai dengan apa yang telah dikehendaki. Jika bahan baku dan

bahan penunjang ini bisa dihasilkan di dalam negeri, hal ini tentunya akan

menghemat pengeluaran devisa dan meningkatkan nilai ekspor serta

mengembangkan penguasaan teknologi.

Etil asetat adalah suatu jenis ester yang paling banyak ditemui pada

golongannya. Hal ini menyebabkan etil asetat jauh lebih banyak diperlukan dalam

suatu pabrik kimia. Etil asetat dapat diperoleh dengan penambahan etanol dengan

katalisator asam sulfat. Reaksi ini juga banyak diterapkan baik dalam skala

Laboratorium maupun dalam skala pabrik, alasanya adalah bahan baku yang

diperoleh sangat mudah dijumpai, selain itu proses bisa dikatakan sangat mudah.

Reaksi yang terjadi adalah reakasi reversible. Sehingga salah satu reaktan dari

asam asetat maupun etanol harus dilebihkan agar produk yang dihasilkan bergeser

kearah kanan, penambahan katalisator diharapkan akan mempercepat laju

pembentukkan ester, dalam hal ini etil asetat. Reaksi ester ini sering disebut

dengan proses Fischer Troop. Ester memiliki ciri khas memberikan rasa atau

I-1

I-2

aroma essens sehingga dipergunakan sebagai bahan sintetis makanan atau bahan

pengaroma parfum. Selain itu Etil asetat banyak digunakan dibeberapa industri

kimia, seperti industri cat, farmasi, makanan, kosmetik, thinner, tinta cetak,

tekstil, pelapisan logam dan lain-lain.

Kebutuhan akan bahan etil asetat yang terus meningkat memacu

peningkatan produksi etil asetat. Oleh karena itu dirasa perlu untuk mendirikan

pabrik etil asetat di Indonesia. Pabrik etil asetat ini direncanakan akan didirikan di

Kawasan Anjir Muara Kabupaten Barito Kuala, Kalimanatan Selatan. Pabrik ini

menggunakan bahan baku etanol dan asam asetat dengan katalis padat Amberlyst-

15. Kapasitas pabrik yang akan didirikan sebesar 17.000 ton/tahun, dan

diharapkan dapat memenuhi kebutuhan etil asetat dalam negeri dan tidak menutup

kemungkinan untuk diekspor. Atas pertimbangan tersebut maka prarancangan

pabrik kimia etil asetat ini disusun untuk menunjang pembangunan pabrik.

Etil asetat merupakan turunan dari asam karboksilat yang memiliki banyak

kegunaan serta pasar yang cukup luas, etil asetat digunakan pada industri tinta,

cat dan tiner, lem, PVC film, polimer cair dalam industri kertas, serta banyak

industri penyerap lainya seperti industri farmasi, dan sebagainya (Mc Ketta and

Cunningham, 1992). Industri etil asetat merupakan salah satu industri kimia yang

berprospek di Indonesia. Dua perusahaan yang memproduksi etil asetat mencapai

kapasitas total 67.500 ton/tahun, dua perusahaan itu adalah PT. Indo Acidatama

Tbk dengan kapasitas 7.500 ton/tahun, serta PT. Sohawa Esterindo Indonesia

dengan kapasitas 60.000 ton/tahun (Buyung, 2012). Namun kebutuhan tersebut

masih belum dipenuhi oleh kedua perusaaan tersebut, terbukti menurut data yang

diperoleh pada website Badan Pusat Statistik Indonesia diketahui bahwa

permintaan pasar Indonesia terhadap etil asetat tiap tahunya dari tahun 2007-2011

data impor selalu mengalami peningkatan ton per tahunnya, sehingga dapat

disimpulkan masih diperlukannya etil asetat yang di impor langsung dari luar

negeri, untuk itu pabrik baru sebagai penambah pasokan etil asetat dalam negeri

didirikan.

Proses yang biasa digunakan untuk memproduksi etil asetat ada beberapa

cara diantaranya proses Tischenco, proses eseterifikasi dengan katalis padat

I-3

Amberlyst-15, proses gas etilen dan asam asetat. Diantara beberapa proses

tersebut yang, menjadi keunggulan ialah proses esterifikasi dengan katalis

Amberlyst-15. Keunggulan tersebut antara lain:

Konversi yang didapat jauh lebih besar yaitu 60%, dibandingkan dengan

proses etilen dengan asam asetat 43%

Bahan pembantu (katalis) yang digunakan dapat digunakan kembali.

Bahan baku mudah diperoleh didalam negeri.

Temperatur reaksi cukup rendah, sehingga kebutuhan akan energi proses

cukup rendah.

Berdasarkan pertimbangan-pertimbangan tersebut di atas, pabrik ini layak

untuk didirikan di Indonesia. Selain itu berdirinya pabrik etil asetat ini sejalan

dengan kebijakan-kebijakan pemerintah yang akan memberikan keuntungan

antara lain :

1. Memacu pertumbuhan industri lain, terutama yang menggunakan etil asetat

sebagai bahan baku atau bahan pembantu.

2. Menciptakan lapangan kerja baru, terutama bagi daerah dimana pabrik akan

didirikan.

3. Mengurangi tingkat pengangguran.

1.2 Tinjauan Pustaka

1.2.1 Definisi Etil asetat

 senyawa organik dengan rumus CH3CH2OC(O)CH3. Senyawa ini

merupakan ester dari etanol dan asam asetat. Senyawa ini berwujud cairan tak

berwarna, memiliki aroma khas. Etil asetat diproduksi dalam skala besar sebagai

pelarut (Anonim1, 2013). Struktur molekulnya seperti yang ditampilkan pada

gambar 1.2 sebagai berikut:

I-4

Gambar 1.2 Struktur Molekul Etil Asetat (Anonim1, 2013)

1.2.2 Bahan Baku Etil asetat

1.2.2.1 Etil Alkohol

Etanol, disebut juga etil alkohol, alkohol murni, alkohol absolut,

atau alkohol saja, adalah sejenis cairan yang mudah menguap, mudah terbakar, tak

berwarna, dan merupakan alkohol yang paling sering digunakan dalam kehidupan

sehari-hari. Etanol banyak digunakan sebagai pelarut berbagai bahan-bahan kimia

yang ditujukan untuk konsumsi dan kegunaan manusia. Contohnya adalah pada

parfum, perasa, pewarna makanan, dan obat-obatan. Dalam kimia, etanol adalah

pelarut yang penting sekaligus sebagai stok umpan untuk sintesis senyawa kimia

lainnya. Dalam sejarahnya etanol telah lama digunakan sebagai bahan bakar.

1.2.3.2 Asam Asetat

Asam asetat merupakan salah satu asam karboksilat paling sederhana,

setelah asam format. Larutan asam asetat dalam air merupakan sebuah asam

lemah, artinya hanya terdisosiasi sebagian menjadi ion H+ dan CH3COO-. Asam

asetat merupakan pereaksi kimia dan bahan baku industri yang penting. Asam

asetat digunakan dalam produksi polimer seperti polietilena tereftalat, selulosa

asetat, dan polivinil asetat, maupun berbagai macam serat dan kain. Dalam

industri makanan, asam asetat digunakan sebagai pengatur keasaman. Di rumah

tangga, asam asetat encer juga sering digunakan sebagai pelunak air. Dalam

setahun, kebutuhan dunia akan asam asetat mencapai 6,5 juta ton per tahun. 1.5

juta ton per tahun diperoleh dari hasil daur ulang, sisanya diperoleh dari industri

petrokimia.

1.3 Penentuan Kapasitas

I-5

Faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan dalam menentukan kapasitas

rancangan pabrik etil asetat, yaitu:

A. Kapasitas produksi pabrik etil asetat di dunia

Dalam menentukkan besar kecilnya kapasitas suatu pabrik etil asetat yang

akan dirancang, kita harus mengetahui dengan jelas kapasitas pabrik yang sudah

beroperasi. Tujuanya adalah kita dapat menegtahui kebutuhan pasar, sehingga

dapat memperkirakan jumlah kapasitas optimal yang akan dirancang beberapa

tahun kedepan. Prediksi kebutuhan etil asetat di Indonesia

Kebutuhan etil asetat dalam industri di Indonesia cukup tinggi. Namun

belum semua kebutuhan tersebut dapat dipenuhi dari industri etil asetat dalam

negeri, sebagian kebutuhannya masih dipenuhi dari impor.Data impor etil asetat di

Indonesia dapat dilihat pada Tabel 1.1.

Tabel 1.1 Kapasitas impor etil asetat

Tahun Jumlah Impor (ton)

2005 9677.926

2006 12402.308

2007 11988.311

2008 14278.38

2009 17936.195

2010 19054.766

(Sumber: Badan Pusat Statistik Indonesia)

Dari data tersebut maka penentuan kapasitas dilakukan dengan metode least

square, dengan persamaan:

a=(n.∑ xy )−¿¿

b=∑ y – (a .∑ x )

n

Dari persamaan tersebut dihasilkan data kapasitas baru untuk etil asetat yaitu:

Tabel 1.2 kapasitas produksi menggunakan metode least square:

Tahun Kapasitas produksi (ton)

2005 9.524,701

2006 11.404,013

I-6

2007 13.283,324

2008 15.162,636

2009 17.041,947

2010 18.921,259

Dari data tersebut diatas dibuat grafik hubungan antara kapasitas produksi

terhadap tahun.

2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 20110

2000000400000060000008000000

100000001200000014000000160000001800000020000000

Tahun

Kapa

sitas

(kg)

Gambar 1.1 Data impor etil asetat di Indonesia

Pabrik direncanakan akan didirikan pada tahun 2018. Berdasarkan

Gambar 1.1 dapat diperkirakan kapasitas pabrik dengan cara least square,

sehingga didapatkan persamaan:

y=1.879 .311,429 X−3.758,494E+06

dimana, x tahun pabrik didirikan. Jadi perkiraan kebutuhan Indonesia akan etil

asetat pada tahun 2018 adalah sekitar 33.955,75 ton/tahun. Akan tetapi, penentuan

kapasitas pabrik tidak hanya berdasarkan kapasitas impor, tetapi juga harus

memperhatikan kapasitas komersial pabrik yang sudah ada dan kebutuhan etil

asetat di dunia.

B. Ketersediaan bahan baku

I-7

Bahan baku pembuatan etil asetat adalah etil alkohol, dan asam asetat.

Berikut data ketersediaan bahan baku.

Tabel 1.3 Data kapasitas pabrik penghasil bahan baku

No.

Pabrik Produk Kapasitas (Ton/Tahun)

1.Indo Acidatama Tbk., Solo Jawa Tengah

Asam Asetat 33.000

2.Liyanyungung Mintop Trading, Co. Ltd, Jiangsu, China

Asam Asetat 36.000

3. BP Chemicals, Hull, UK Asam Asetat 520.0004. PT. Molindo Etanol 50.000

5.Jinan Qianyue Chemical Dept. Cina

Etanol 2000 Metric

Katalis yang digunakan adalah Amberlyst-15 yang diproduksi oleh PT. Arianto

darmawan.

Dilihat dari ketersediaan bahan baku tersebut yang berlimpah di Indonesia

serta kebutuhan etil asetat yang semakin meningkat, maka sangat menarik untuk

dipertimbangkan lebih lanjut untuk mendirikan sebuah pabrik yang memproduksi

etil asetat. Dengan pendirian pabrik etil asetat yang direncanakan berdiri tahun

2018 diharapkan dapat memenuhi kebutuhan etil asetat yang terus meningkat dari

tahun ke tahun. Selain itu, untuk memacu pendirian pabrik baru, khususnya yang

menggunakan etil asetat sebagai bahan baku, dan pabrik yang menghasilkan

bahan baku untuk pembuatan etil asetat, membuka lapangan kerja baru sehingga

diharapkan dapat menunjang program pemerintah dalam mengatasi

pengangguran, serta memperlancar alih teknologi & ilmu pengetahuan.

C. Kapasitas Minimum Pabrik

Kapasitas pabrik yang didirikan harus diatas kapasitas minimum pabrik,

atau minimal sama dengan pabrik yang berjalan. Untuk pertimbangan kapasitas

dilihat dari pabrik yang sudah berdiri, dan dapat dilihat di tabel 1.2 berikut ini :

Tabel 1.4 Kapasitas Produksi pabrik Etil Asetat di Dunia

Pabrik Lokasi Kapasitas ( ton/ tahun)

I-8

Shandong Ying Biotechnology Qindao, Cina 36.000

Tinjin factory Feiched, Cina 24.000

Qindao Hisea Chemical Qindao, Cina 12.000

Petrhochemical incorporated Singapura 3.600

Taeyang industri Corp Ulsan, Korea 24.000

Berdasarkan berbagai pertimbangan diatas, baik melalui data impor,

ketersediaan bahan baku, maka kapasitas produksi ditetapkan perancangan awal

pabrik etil asetat direncanakan didirikan tahun 2018 dengan kapasitas 33.955,75

ton/tahun yaitu 50% dari kapasitas minimum.

1.4 Spesifikasi Bahan

1.4.1 Spesifikasi Bahan Baku

1.4.1.1 Etanol

Sifat-sifat etanol antara lain:

1. Rumus Molekul : C2H5OH

2. Fase : Cair

3. Berat Molekul : 46,06 kg/kgmol

4. Suhu Didih (Tb) : 351,44 K

5. Suhu Lebur (Tf) : 159,05 K

6. Suhu Kritis (Tc) : 513,92 K

7. Tekanan Kritis (Pc) : 61,48 bar

8. Densitas (ρ), pada 20 oC : 0,789 kg/L

9. Kemurnian : 95 %

10. Panas Pembentukan (ΔHof) : - 277,69 kJ/kg

11. Energi Gibbs (∆G°f) : -174,780

12. Kelarutan Dalam Air : ∞

1.4.1.2 Asam asetat

Sifat-sifat asam asetat antara lain :

I-9

1. Rumus Molekul : CH3COOH

2. Fase : Cair

3. Berat Molekul : 60,04 kg/kgmol

4. Suhu Didih (Tb) : 391,05 K

5. Suhu Lebur (Tf) : 289,81 K

6. Suhu Kritis (Tc) : 591,95 K

7. Tekanan Kritis (Pc) : 57,86 bar

8. Densitas (ρ), pada 20 °C : 1,049 kg/L

9. Kemurnian : 98 %

10. Panas Pembentukan (ΔHof) : - 484,5 kJ/kg

11. Energi Gibbs (∆G°f) : -389,9

12. Kelarutan Dalam Air : ∞

1.4.1.3 Amberlyst-15

Sifat-sifat amberlyst-15 antara lain:

- Bentuk : Padatan

- Bentuk ion : H+

- Densitas : 610 g/L

- Konsentrasi : ≥4,7 eq/kg

- Surface Area : 53 m2/g

- Ukuran : 0,3-0,425 mm

- Diameter pori : 300Å

- Total pori : 0,40 cc/g

1.4.2 Spesifikasi Produk

1.4.2.1 Etil asetat

Sifat-sifat etil asetat antara lain:

1. Rumus Molekul : CH3COOC2H5

2. Fase : Cair

3. Berat Molekul : 88,08 kg/kgmol

4. Suhu Didih (Tb) : 350,21 K

I-10

5. Suhu Lebur (Tf) : 189,60 K

6. Suhu Kritis (Tc) : 523,30 K

7. Tekanan Kritis (Pc) : 38,8 bar

8. Densitas (ρ), pada 20 °C : 0,902 kg/L

9. Kemurnian : 99 %

10. Panas Pembentukan (ΔHof) : - 511,46 kJ/kg

11. Energi Gibbs (∆G°f) : -381,45

12. Kelarutan Dalam Air : 0,087 kg/kg H2O

(Perry, 2008 dan Vannes)