skKelompok 3 / Semester Genap

BAB III. BASIS PERANCANGAN

3.1 Laju Produksi

Kebutuhan akan pupuk urea di Indonesia terus meningkat setiap tahunnya. Salah satu faktor yang harus diperhatikan dalam mendirikan pabrik pupuk urea adalah kapasitas pabrik. Pabrik pupuk urea ini direncanakan akan mulai beroperasi pada tahun 2018 dengan kapasitas produksi 300.000 ton/hari. Tabel 3.1 Perkiraan kebutuhan pupuk urea tahun 2007-2015TahunKebutuhan (ton/tahun)Kapasitas Produksi (ton/tahun)Balance (ton)

20065.620.0007.872.000-1297483

20079.169.4837.872.000-1908280

20089.780.2807.872.000-2567861

200910.439.8617.872.000-3280600

201011.152.6007.872.000-4051281

201111.923.2817.872.000-4885143

201212.757.1437.872.000-5787930

201313.659.9307.872.000-6765932

201414.637.9327.872.000-7826042

201515.698.042

Sumber: Departemen Pertanian RI (2006)

Kebutuhan pupuk urea yang terus meningkat setiap tahunnya. Sesuai dengan yang disajikan pada tabel 3.1 dari tabel terlihat bahwa pupuk yang ada belum mencukupi kebutuhan pasar, sehingga kerap kali menimbulkan kelangkaan pupuk urea ini di pasaran. Pada tabel 3.2 juga disajikan beberapa kapasitas produksi beberapa industri pupuk urea di Indonesia.

Tabel 3.2 . Jumlah Produksi Pupuk Urea Berdasarkan dari tiap-tiap Pabrik.

TAHUNPUSRIKUJANGKALTIMPIMPETROTOTAL

20092.026.710990.0922.949.750447.182443.1076.856.841

20102.031.700998.9882.887.285398.835405.1406.721.948

20111.968.4101.051.1562.793.766478.701451.3906.743.422

20121.960.060994.6653.008.266532.069412.1766.907.236

20131.980.020888.2532.955.025392.903482.1486.698.349

Sumber : APPI , 2014

3.2 Spesifikasi Bahan Baku

Bahan baku yang digunakan adalah Amonia dan Karbon Dioksida. Spesifikasi dapat dilihat pada tabel 3.2.Tabel 3.2 Sifat Fisika dan Karakteristik Amonia dan Karbon Dioksida

KarakteristikNilai

Amonia

Rumus molekulNH3

Massa molar17,0306 g/mol

PenampilanGas tak berwarna, berbau tajam

Massa jenis dan fase0,6942 g/L, gas

Kelarutan dalam air89,9 g/100 ml pada 0 oC

Titik beku-77,07 oC

Titik didih-33,35 oC

Densitas0,817 g/mL (80 oC)

Viskositas0,255 cP (-30 oC)

Panas pembentukan46,2 kJ/mol (18 oC)

Panas penguapan23,3 kJ/mol (-33,3 oC)

Panas spesifik2,225 J/g oC

Keasaman (pKa)4,75

Kebasaan (pKb)9,25

Karbon Diokasida

Rumus molekulCO2

Massa molar44,0095 g/mol

PenampilanGas tidak berwarna

Densitas1.600 g/L (padat)

Titik leleh-57 oC

Titik didih-78 oC

Kelarutan dalam air1,45 g/L

Keasaman (pKa)6,35

Kebasaan (pKb)10,33

Viskositas0,07 cP pada -78 oC

Sumber: www.praxair.com3.3 Spesifikasi Produk

3.3.1 Produk Antara

Tabel 3.3 Karakteristik Amonium Karbamat [NH4COONH2]KarakteristikNilai

Massa molar78,07 g/mol

PenampilanPutih, kristalin produk dengan bau amonia yang kuat. Sangat higroskopis.

DekomposisiMulai membusuk pada 35 oC, diatas 60 oC sepenuhnya menjadi amonia dan CO2

Tekanan uap (20 oC)82 mbar

Tekanan uap (45 oC)442 mbar

Densitas (20 oC)1,6 g/cm3

Kelarutan dalam air (20 oC)423 g/kg

Tekanan uap (40 oC)100 mmHg (26,7 oC)

Sumber: caledonslabs.com

3.3.2 Produk Utama

Urea [CO9NH2)2]Tabel 3.4 Karakteristik Urea cKarakteristikNilai

Massa molar60,06 g/mol

PenampilanBerbau, putih, solid

Kepadatan 1,32 g/cm3

Kelarutan dalam air (20 oC)108 g/100 ml

Titik leleh132,7 oC

Sumber : Perrys Chemical Engineers Handbook (1999)3.3.3 Produk Samping

Air (H2O)

Tabel 3.5 Karakteristik Air (H2O)

KarakteristikNilai

Densitas dan fase0,998 g/cm3 (cairan pada 20 oC)

Kalor jenis4184 J/(kg K)

Tekanan kritis (Pc)218,4 atm

Temperatur kritis (Tc)374,15 oC

Densitas 0,998 g/mL

Berat molekul18,02 g/mol

Titik beku0 oC

Titik didih100 oC

Viskositas0,8948

Sumber : Perrys Chemical Engineers Handbook (1999)3.4 Lokasi Pabrik

Lokasi perusahaan merupakan hal yang penting dalam menentukan kelancaran usaha. Kesalahan pemilihan lokasi pabrik dapat menyebabkan biaya produksimenjadi mahal shingga tidak eknomis. Pabrik urea ini direncanakan didirikan di Bontang, Kalimantan Timur dengan pertimbangan:1. Ketersediaan Bahan Baku

Kota Bontang dikenal dengan kota industri dan jasa, serta memiliki kawasan industri petrokimia yang bernama Kaltim Industrial Estate. Bontang memiliki tiga perusahaan besar yang memproduksi ammonia dengan gas CO2 sebagai hasil sampingnya. Ketiga perusahaan itu adalah PT Pupuk Kalimantan Timur (PKT), PT Kaltim Pacific Ammonia (KPA), dan PT Kaltim Parna Industri (KPI). PT Kaltim Pacific Ammonia merupakan salah satu perusahaan penghasil amoniak terbesar didunia yang sekarang resmi dikelola oleh PT Pupuk Kalimantan Timur. Dengan demikian total kapasitas produksi PT Kalimantan Timur dari 1,85 juta ton per tahun bertambah menjadi 2,51 juta ton pertahun. Sedangkan PT Kaltim Parna Industri memiliki kapasitas produksi sebesar 500.000 ton per tahun. Untuk menekan biaya penyediaan bahan baku, maka pabrik pupuk didirikan berdekatan dengan pabrik pemasok bahan baku.

Gambar 3.1 Peta Kota Bontang, Kalimantan Timur2. Ketersediaan Utilitas

Pabrik didirikan di daerah yang memiliki sistem utilitas yang bagus. Sumber air diperoleh dari fasilitas sumber air yag ada, sedangkan untuk listrik direncanakan akan dipasok secara eksternal dan internal.3.5 Faktor Keselamatan

Agar prosses produksi di pabrik ini berjalan dengan lancar, maka faktor keselamatan harus diperhatikan dan bahaya-bahaya yang dapat mengganggu jalannya proses harus diminimalkan. Faktor keselamatan meliputi:

1. Penggunaan bahan-bahan kimia dalam proses produksi

2. Pengoperasian peralatan proses

3. Faktor utilitas

4. Faktor manusia

5. Faktor alam atau lingkungan3.5.1 Faktor peralatan dan pengoperasian peralatan proses

Peralatan yang digunakan dalam pengoperasian pabrik didesain pada kondisi yang telah ditentukan agar alat bekerja efisien, peralatan tidak cepat rusak dan aus. Pencegahan bahaya yang ditimbulkan pada pengoperasian peralatan proses adalah:1. Pemeriksaan dan perawatan alat secara berkala

2. Pengoperasian alat harus sesuai dengan kapasitas desain dan prosedur kerjanya

3. Membuat konstruksi bangunan yang tahan api pada setiap tempat yang rawan kebakaran

4. Melengkapi setiap bangunan pabrik dengan papan petunjuk penyelamatan diri dan pertolongan pertama bila terjadi kecelakaan dan kerusakan peralatan serta menyediakan pintu keluar darurat

3.5.2Faktor Unit Utilitas

Unit utilitas yang paling rawan adalah unit pembangkit listrik. Potensi bahaya yang ditimbulkan seperti hubungan singkat (corsleting), sengatan listrik yang dapat menimbulkan cidera, dan jaringan listrik teganagn tinggi yang dapat menimbulkan percikan api dan kebakaran. Pencegahannya antara lain:

1. Pengecekan dan perawatan jaringan listrik secara berkala

2. Pemasangan sekring otomatis pada setiap gardu listrik

3. Penggunaan isolasi yang baik pada setiap kawat-kawat listrik

4. Pengguanaan alat penangkal petir pada bangunan dan peralatan yang tinggi

3.5.3Faktor Manusia

Pencegahan kecelakaan kerja karena kelalaian dan kecerobohan para pekerja atau karyawan dapat dilakukan dengan cara:

1. Pemberian informasi dan pelatihan kepada karyawan mengenai hal-hal yang dapat menimbulkan bahaya

2. Cara penanggulangan bahaya dan cara penyelamatan diri

3. Menciptakan suasana kerja yang baik dan menyenangkan

4. Pabrik sebaiknya dilengkapi dengan pagar yang cukup tinggi serta pos penjagaan diaga oleh satuan pengamanan untuk menghindari orang-orang yang tidak berkepentingan ke kawasan pabrik

3.5.4Faktor Alam

Bencana alam seperti banjir, petir, gempa bumi, angin ribut tidak dapat dihindari. Cara mencegah kerusakannya adalah mendirikan bangunan pabrik dengan konstruksi yang tepat dan memasang alat penangkal petir untuk bangunan dan alat yang tinggi.

Pra-Rancangan Pabrik Urea dari Amonia dan Karbon Dioksida

ByCheckedApproved

Dian Anggraini PurbaHeni IsmawatiHasnul Bustamam