industri formaldehid

7/24/2019 Industri Formaldehid

1/21

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Industri formaldehid merupakan salah satu industri yang

perkembangannya cukup pesat di Indonesia dan mempunyai prospek masa

depan yang cukup baik. Penggunaan formaldehid meliputi dimetilol

dihidroksi etilen dalam industri tekstil untuk menghasilkan kain tekan

permanen, piridin untuk industri bahan kimia pertanian, paraformaldehid

untuk penghambat korosi, dan biosida dalam produksi minyak

(Othmer, vol.11, 1994.

!ebutuhan formaldehid di Indonesia cenderung mengalami

peningkatan yang cukup besar, namun pada saat krisis ekonomi

mengguncang Indonesia pada tahun 199", kebutuhannya lebih kecil

dibanding tahun berikutnya. !ebutuhan formaldehid mengalami

peningkatan pada tahun 1999, dan cenderung menigkat ta#am pada tahun$

tahun berikutnya. !onsumsi formaldehid dalam negeri dapat diketahui

dari data impor formaldehid yang diperoleh dari %P& (%iro Pusat &tatistik

industri.

'ata impor formaldehid Indonesia dari tahun 199"$))* dapat dilihat pada

+abel 1.1

1

1


2/21

+abel 1.1. 'ata kebutuhan impor formaldehid Indonesia

+ahun !ebutuhan (tontahun

199"

1999

)))

))1

))

))*

*.44-,4/

/.))1,9/

1).)),-4

1).)-",./

"./*-,99

".*"9,*1

(%iro Pusat &tatistik, 199"$))*

'ari data diatas dapat dilihat kecenderungan peningkatan konsumsi

formaldehid di Indonesia, dimana kebutuhan tersebut belum dapat

dipenuhi oleh pabrik yang memproduksi formaldehid. Pabrik yang

memproduksi formaldehid di Indonesia dapat dilihat di +abel 1..

+abel 1. 'aftar pabrik produsen formaldehid di Indonesia


3/21

Nama Perusahaan Lokasi

Kapasitas

ton/thP+. 0sia aya 2luesindo &emesta &umatra 3tara -9./))

P+. %atu Penggal hemical Industry &amarinda ).)))

P+. %enua 5ulti 6estari Pontianak 1-*.)))

P+. %ina 7aya oda !arya %arito 9).)))

P+. akram 3tama 7aya &amarinda ".)))

P+. 'uta Perti8i usantara Pontianak /.)))

P+. 'uta endra 5ulya !alimantan %arat "*./))

P+. 0r#una 3tama !imia &urabaya -).)))

P+. 'over hemical &erang ").)))

P+. 'yno 5ugi Indonesia 0ceh +imur 1/.)//

P+. 2elora itra !imia %an#armasin 1/).)))P+. 2iat 3ltra hemical Industry %arito !uala -".)))

P+. Intan :i#aya hemical Industry %an#armasin )/./))

P+. !ayu 6apis Indonesia &orong 9/.)))

P+. !ayu 6apis Indonesia &emarang 4".)))

P+. !orindo 0badi +an#ung Pinang 4/.)))

P+. !orindo 0riabima &ari Pangkalan %un *9.)))

P+. !urnia !apuas 3tama 2lue Industries Pontianak )1.)))

P+. 6akosta Indah &amarinda -".)))

P+. usa Prima Pratama 5aluku +engah 1/..)))

P+. &abak Indah 7ambi 11).)))

P+. &uperin 5edan "".)))

&umber ; ikah.dprin.go.id

'engan pedoman pabrik yang direncanakan berdiri pada tahun

)11 diharapkan dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri dan dapat

membuka peluang untuk mengekspor produk ini. Pendirian pabrik ini #uga

akan mendorong pendirian pabrik lain yang berbahan baku formaldehid.

'engan demikian pabrik ini akan dapat membuka lapangan ker#a baru dan

mengatasi masalah pengangguran di Indonesia

.

1.2 Kapasitas Peranangan

*


4/21

'alam penentuan kapasitas rancangan pabrik diperlukan beberapa

pertimbangan yaitu kebutuhan produk, ketersediaan bahan baku, dan

kapasitas rancangan minimum. Pada prarancangan pabrik formaldehid dari

metanol dan udara dengan proses metal oxideini drencanakan berkapasitas

*/.))) tontahun, dengan pertimbangan sebagai berikut ;

1..1 !ebutuhan $

.1)- dimana y adalah impor formaldehid pada tahun tertentu dalam ton,

sedangkan > adalah tahun. 2rafik impor formaldehid dapat dilihat pada

2rafik 1.1.

2ambar 1.1 2rafik Impor


5/21

'ari persamaan y = 1)1)," > $ .1)-, besarnya impor formaldehid di

Indonesia untuk tahun )1* adalah sebesar *4.4),4 ton, sehingga

prarancangan pabrik berkapasitas */.))) tontahun mampu mencukupi

kebutuhan impor tersebut, sedangkan sisanya untuk diekspor.

1.. !etersediaan %ahan %aku

%ahan baku utama pembuatan formaldehid adalah metanol. !ebutuhan

metanol dapat dipenuhi dari P+ !altim 5etanol Indonesia

1..* !apasitas 5inimum Pabrik


6/21

1.*.1.1 %ahan %aku

6okasi bahan baku sangat mempengaruhi kelangsungan hidup suatupabrik. 6okasi pabrik harus dekat dengan sumber bahan baku. %ahan baku

metanol diperoleh dari P+ !altim 5etanol Indonesia

1.*.1. Pemasaran

Pemasaran produk sebagian besar untuk mencukupi kebutuhan impor

dalam negeri dengan prioritas utama pemasaran formaldehid antara lain

pabrik tekstil, plastik, insektisida, resin, dan sebagian lagi untuk tu#uan

ekspor ke negara lain.

1.*.1.* 3tilitas

3tilitas yang dibutuhkan adalah keperluan tenaga listrik, air dan bahan

bakar. !ebutuhan tenaga listrik didapat dari P6 setempat dan dari

generator pembangkit yang dibangun sendiri. !ebutuhan air dapat diambil

dari air laut dan sumur dalam. !ebutuhan bahan bakar dapat diperoleh dari

Pertamina dan distributornya sebagai pemasok bahan bakar solar dan

62.

1.*.1.4 +enaga !er#a

%ontang berpenduduk padat sehingga penyediaan tenaga ker#a kasar danmenengah dapat terpenuhi dari masyarakat sekitar, sedangkan tenaga ahli

dapat didatangkan dari luar.

1.*.1./ +ransportasi dan +elekomunikasi

6okasi pabrik dekat dengan pelabuhan sehingga mempermudah

pemasokan bahan baku dan pemasaran produk baik untuk dalam negeri

maupun luar negeri (ekspor. +ransportasi le8at darat #uga dapat dilakukan

dengan mudah. +elekomunikasi di daerah %ontang cukup baik dan

ber#alan dengan lancar.1.*.


7/21

%ontang merupakan ka8asan industri dan berada dalam teritorial negara

Indonesia, sehingga kebi#akan pemerintah dalam hal peri#inan, lingkungan

masyarakat sekitar, faktor sosial dan perluasan pabrik memungkinkan

untuk berdirinya pabrik formaldehid.

1.*..* +anah dan Iklim

Penentuan suatu ka8asan industri terkait dengan masalah tanah,

yaitu tidak ra8an terhadap bahaya tanah longsor, gempa maupun ban#ir,

#adi pemilihan lokasi pendirian pabrik di ka8asan industri %ontang tepat,

8alaupun masih diperlukan ka#ian lebih lan#ut tentang masalah tanah

sebelum pabrik didirikan. !ondisi iklim di %ontang seperti iklim di

Indonesia pada umumnya dan tidak memba8a pengaruh yang besar

terhadap #alannya proses produksi.

1.*..4 !eadaan 5asyarakat

5asyarakat !alimantan +imur merupakan campuran dari berbagai suku

bangsa yang hidup saling berdampingan. Pembangunan pabrik di lokasi

tersebut dipastikan akan mendapat sambutan baik dan dukungan dari

masyarakat setempat, dan dapat meningkatkan taraf hidup masyarakat.

1.# $in%auan Pustaka

1.4.1 5acam$5acam Proses Pembuatan


8/21

mempunyai kelemahan yang merupakan alasan mengapa proses ini tidak

dikembangkan lagi, yaitu dihasilkan beberapa hasil samping yang

terbentuk bersama$sama formaldehid, antara lain asetaldehid, propane,

asam$asam organik. &ehingga tentu sa#a diperlukan pemurnian untuk

mendapatkan formaldehid dengan kemurnian tertentu. 'engan demikian

proses men#adi mahal dan hasilnya kurang memuaskan. (!eyes, 19/

1.4.1.. Proses &ilver atalyst

Proses ini menggunakan katalis perak dengan reaktor fi>ed bed

multitube. !atalis ini berbentuk kristal$kristal perak atau spherical yang

ditumpuk pada tube. !atalis ini mempunyai umur sekitar " @ 1 bulan.

!atalis ini mudah teracuni oleh sulfur dan beberapa logam dari golongan

transisi. eaksi yang ter#adi adalah sebagai berikut;

1. Oksidasi

?*O? A B O ??OA?O ?= $*,* kcalmol

2. 'ehidrogenasi

?*O? ??O A ? ?=),* kcalmol

&ecara keseluruhan reaksinya adalah reaksi eksotermis dan pada

suhu yang tinggi yaitu -)) @ -/) ) dan tekanan sedikit di atas tekanan

atmosfer. Pada proses ini udara yang dimurnikan direaksikan dengan

methanol dalam reaktor katalitik. Produk didinginkan dengan cepat

dengan pendingin dowterm-A, selan#utnya dialirkan ke menara absorber

dimana methanol, air dan formaldehid terkondensasi di dasar menara.

3ntuk memurnikan produk sesuai dengan keinginan dilakukan pemurnian

dengan proses destilasi.(Othmer,vol.11,1994

1.4.1.* Proses 5etal O>ide atalyst

Proses ini mula$mula menggunakan katalis Canadium Penta

Oksida yang diikuti dengan katalis Oksida besi dan oksida 5olibdenum

yang dipromosikan dengan oksigen. 7enis katalis metal o>ide mempunyai

umur efektif 1$1" bulan. Proses pembuatan formaldehid menggunakan

methanol dan udara dengan katalis Iron Molybdenum Oxide. Proses ini

beroperasi pada suhu *))$4))o, dan tekanan 1 @ 1,/ atm. 5ethanol

dengan udara direaksikan dengan katalis Iron Molybdenum Oxidedalam

+=-))) P=1,*atm

!at. 0g

+=-))) P=1,* atm

!at. 0g

"


9/21

sebuah reaktor fi>ed bed multitube. !onversi yang diperoleh mencapai

9D (3lman, vol 011, 19""

dengan plant yield formaldehid 94,4 D. (5c.!etta,19-

'asar eaksi ;

eaksi utama

?*O?(lA B O(g ?O(lA ?O(l E? = $*," kkalmol

eaksi samping

?O(lA B O(g O(gA ?O(l E? = A/1 kkalmol

1.4. 'ari berbagai macam proses diatas, digunakan proses metal o>ide dengan

pertimbangan ;

$ konversi maupun yielnya tinggi

!onversinya mencapai 9D, sedang plant yieldnya 94,4D. Proses silver

konversinya mencapai -/,1 D, yieldnya "9,*1 D

$ proses yang lebih sederhana, pada proses metal o>ide pemurnian

produknya hanya dibutuhkan absorber sa#a, sedangkan proses yang lain

masih diperlukan menara destilasi.

$ umur katalis pan#ang ( 1$ 1" bulan

$ &uhu operasi lebih rendah

yaitu antara *))$4))o, sedangkan pada proses &ilver antara -))$-/) o

sehingga kebutuhan akan pemanas akan lebih kecil.

1.4.* !egunaan Produk

!egunaan formaldehid dalam industri kimia yaitu ;

3rea$formaldehyde resins.

9


10/21

Phenolic resin

0cetylenic chemicals

Polyacetal resins

Pentaerythritol

?e>amethylene tetramine

3rea$formaldehyde concentrates

5elamine resins

(5c. !etta, 19-

1.4.4 &ifat fisis dan kimia bahan baku dan produk

1.4.4.1 %ahan %aku

a. 5etanol

&ifat


11/21

(Othmer, vol1-, 199/

'ata termodinamika ;

?f o 9"(gas = $)1,1 k7mol

2o9"(gas = $1-,/1 k7mol

p gas (1))$1/))o! = 4),)4- $ *,"".1)$+ A ,4/9.1)$4+@

,1-9.1)$+*A /,99)9.1)$11+47gmol.o!

F gas (4)$1)))o! = $14,*- A *,"9*/.1)$1+ @ -,-.1)$/ +

micropoise

k gas (*$-"4o! = ).))*4 A /,4*4.1)$- + A 1,*1/4.1)$ +

:m.o!

(Ga8s, 1999

&ifat !imia ;

H eaksi methanol yang penting dalam industri ;

1) 'ehidrogenasi dan dehidrogenasi oksidatif dengan katalis

silvermolybdenum oksida membentuk formaldehid

?*O? A B O ??O A ?O

2) !arbonilasi dengan katalis kobaltrhodium membentuk asam

asetat

?*O? A O ?*OO?

3) 'ehidrasi dengan katalis asam membentuk dimethyl eter dan air

?*O? ?*O?*A ?O

(Othmer, vol.1-, 199/

11


12/21

b. 3dara

+abel 1.* !omposisi udara (gas

!omponen D Colume

itrogen

Oksigen

0rgon

!arbon 'ioksida

0ir

",)"4 A ),))4

),94- A ),))

),9*4 A ),))1

),)** A ),))*

),1 $ ,"

( Othmer, vol.1, 199-

&ifat


13/21

Ciskositas gas pada /o; ),)-*9 mPa.s

(Othmer, vol.1, 199-


p gas (/)$1/))o! = 9,/- @ ","999.1)$*+ A *,")"*.1)$/ + @

*,-9.1)$"+*A ","-).1)$1+47gmol.o!

F gas (1/)$1/))

o

! = 44,4 A /,-.1)

$1

+ @ 1,1*.1)

$4

+

micropoise

k gas (")$1/))o! = ),))11 A ",-1/.1)$/+ $1,**4-.1)$"+:m.o!

(Ga8s, 1999

&ifat !imia Oksigen ;

H %ereaksi dengan semua elemen lain kecuali gas helium, neon, dan

argon.

H 3ntuk elemen tertentu seperti alkali logam rubidium, cesium, energi

aktivasi pada suhu kamar mencukupi, dan reaksi ber#alan secara

spontan.

H %ahan yang akan direaksikan dengan oksigen harus dipanaskan

terlebih dahulu sampai suhu tertentu untuk pembakaran a8al.

H 7ika direksikan dengan petroleum, gas alam, atau batu bara akan

dihasilkan panas, O, ?O.


&ifat


14/21

umus 5olekul ;

:u#ud ; gas tak ber8arna, tak berasa

dan tak berbau

%erat 5olekul ; ",)1*4 ggmol

+itik didih (1 atm ; $19/,-/o

+emperatur kritis ; $14-,"o

+ekanan kritis ; *,*99 5Pa (**,// atm

'ensitas relatif (udara pada *,1/o! ; ),9-

Ciskositas dinamik pada *,/o! ; 1/,9.1)$*mPa.s



p gas (/)$1/))o! = 9,*4 @ *,/*9/.1)$*+ A 1,))-.1)$/ + @

4,*11-.1)$9+*A ,/9*/.1)$1*+47gmol.o!

F gas (1/)$1/))o! = 4,-)- A 4,/.1)$1+ @ 9,"".1)$/+micropoise

k gas ("$1/))o! = ),))*)9 A ,/9*.1)$/+ $1,1)14.1)$"+:m.o!

(Ga8s, 1999

1.4.4. Produk


15/21

(membuat susah bernafas

6arut dalam air, alkohol, dan pelarut polar lain

%erat 5olekul ; *),)- ggmol

+itik didih (1 atm ; $19o

+itik lebur (1 atm ; $11"o

+emperatur kritis ; 1*,$141,o

+ekanan kritis ; -,"4$-,-* 5Pa

'ensitas pada $)o ; ),"1/* gcm*

(Othmer, vol.11, 1994


?f o9"(gas = $11/,9 k7mol

2o9"(gas = $1)9,91 k7mol

p gas (/)$1/))o! = *4,4" @ ,99.1)$ + A 1,/1)4.1)$4 + @

1,**.1)$+*A *,*"".1)$11+47gmol.o!

F gas (/4$1)))o! = $-,4*9 A 4,4").1)$1+ @ 1,)1*.1)$4+micropoise

k gas (/4$994o! = ),))11 A 1,94*1.1)$/+ A 9,/".1)$"+:m.o!

(Ga8s, 1999

&ifat !imia ;

H 'apat terdekomposisi men#adi O dan ?.

1/


16/21

H 'apat membentuk ?*O? melalui proses hidrogenasi.

H Pada temperatur ")$1))o relatif stabil tetapi perlahan$lahan akan

ter#adi polimerisasi pada temperatur rendah.

H 'apat teroksidasi membentuk O, ?O.

H 'apat bereaksi dengan macam$macam senya8a membentuk turunan

methylol dan methylen.


1.4.4.* Produk &amping

a. arbon 5onoksida

&ifat


17/21


?fo9"(gas = $1*",41 k7mol

2o9"(gas = $1*," k7mol

p gas (-)$1/))o! = 9,//- @ -,/").1)$* + A ,)1*.1)$/ + @

1,.1)$"+*A ,-1.1)$1+47gmol.o!

F gas (-"$1/)o! = *,"11 A /,*944.1)$1 + @ 1,/411.1)$4 +

micropoise

k gas ()$1/)o! = ),))1/" A ",/11.1)$/+ @ 1,9)"1.1)$"+:m.o!

(Ga8s, 1999

&ifat !imia ;

H %ereaksi dengan air mele8ati katalis (Water Gas Shift Reation!

O A ?O ?A O

H Oksidasi tanpa atau dengan katalis membentuk O

H 'isproporsionasi men#adi unsur karbon dan Odi permukaan katalis

O A O

H Pembentukanphosgenedengan katalis karbon aktif

O Al Ol

H Pembentukan methanol dengan katalis opper hromite

O A ? ?*O?

H !arbonilasi metanol berkatalis homogen membentuk asam asetat

1


18/21

?*O? A O ?*OO?

(Othmer, vol./, 199*

b. 0ir (vapour

&ifat


19/21

c. !onversi tinggi mencapai 9 D (3lman, vol 011, 19""

d. %iaya relatif rendah

e. fektivitas katalis lebih lama


Oksidasi metanol dengan udara men#adi formaldehid pada fase gas

menggunakan katalisator


20/21

2ambar 1. 'iagram alir proses pembuatan formaldedid proses metal o>ide

%ahan baku metanol cair dari tangki penyimpan methanol dipompa

men#adi tekanan 1, atm dan dialirkan menu#u "apori#eruntuk diuapkan.

3ap metanol dan metanol cair yang keluar dari "apori#er selan#utnya

dipisahkan oleh separator$ &elan#utnya uap metanol dinaikkan suhunya

men#adi *))J menggunakan ?.

3dara dialirkan menggunakan blo8er, dan dinaikkan tekanannya

dari 1 atm men#adi 1, atm. ampuran metanol dan udara dinaikkan

suhunya men#adi *))o diumpankan pada reaktorfixed bed multitube. 'i

dalam reaktor ter#adi reaksi oksidasi sebagai berikut ;

?*O? (gA B O (g ??O (gA ?O (g

)


21/21

eaksi ter#adi pada fase gas dengan katalis padat

industri formaldehid

Documents