pabrik asam asetat dari metanol dan karbon … · pabrik asam asetat dari metanol ... kegunaan...

37
PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON MONOKSIDA DENGAN PROSES KARBONILASI MONSANTO Oleh : Zainiyah Salam (2309 030 021) Anggi Candra Mufidah (2309 030 049) Dosen Pembimbing : Dr. Ir. Lily Pudjiastuti, MT Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2012

Upload: tranthuan

Post on 27-Feb-2019

310 views

Category:

Documents


6 download

TRANSCRIPT

Page 1: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL

DAN KARBON MONOKSIDA DENGAN

PROSES KARBONILASI MONSANTO

Oleh :

Zainiyah Salam (2309 030 021)

Anggi Candra Mufidah (2309 030 049)

Dosen Pembimbing :

Dr. Ir. Lily Pudjiastuti, MT

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2012

Page 2: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

PENDAHULUAN

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2012

Latar Belakang

Produk asam asetat di Indonesia memiliki pasar yang cukup luas

Industri yang menggunakan asam asetat sebagai bahan baku sebagian masih diimpor

Pengembangan pembangunan sektor industri di Indonesia di

bidang bahan kimia

Page 3: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

Sejarah

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2012

Tahun Keterangan

1874 Kimiawan Jerman Herman Kolbe mensintesis asam asetat dari zat anorganik untuk pertama kalinya.

1910 Asam asetat dihasilkan dari cairan piroligneous yang diperoleh dari distilasi kayu.

1932 di Jerman diperkenalkan pembuatan asam asetat secara komersial.

Page 4: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

Penentuan Kapasitas Pabrik

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2012

Kebutuhan Asam asetat

Tersedianya bahan Baku

Produksi Asam asetat dalam

negeri

Page 5: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

Data Impor Asam asetat

(Sumber : Biro Pusat Statistik Tahun 2005-2009)

No Tahun Jumlah

(ton/tahun)

1 2005 88.704

2 2006 91.053

3 2007 81.215

4 2008 82.288

5 2009 91.585

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2012

Page 6: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

Sehingga diperkirakan jumlah asam asetat pada tahun 2016 yang belum dipenuhi dalam negeri sebesar:

Y = m.x + c

Y = -300,3 (2016) + 689.671,1

Y = 84.266,3 ton/tahun

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2012

Page 7: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

Produksi Asam Asetat dalam Negeri

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2012

PT. Acidatama

32.000 ton per tahun

Page 8: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

Kapasitas Pabrik = 50% x Kebutuhan Tahun 2016

= 50 % x 84.266,3 ton/tahun

= 42.133,13 ton/tahun

Maka ditetapkan kapasitas pabrik =

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2012

43.000 ton/tahun

Beroperasi secara Semi Continue

Waktu Operasi : 330 hari/tahun

24 jam/hari

Page 9: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

Lokasi Pabrik

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2012

Bontang, Kalimantan

Timur

Page 10: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

DASAR TEORI

Asam asetat (CH3COOH)

Rumus bangun Asam asetat

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2012

Page 11: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

Sifat Fisika Sifat Kimia

• Rumus Molekul : CH3COOH

• Berat Molekul : 60,053 g/gmol

• Titik leleh : 16,635 ± 0,002oC

• Titik didih : 117,87oC

• Panas leleh : 207,1 J/g

• Densitas (20oC) : 1,04928 g/ml

• Viskositas larutan

20 oC : 11,83 cp

25 oC : 10,97 cp

40 oC : 8,18 cp

• Reaksi dengan alkohol terjadi reaksi esterifikasi.

2CH3OH + CH3COOH CH3COOCH3 +

H2O

• Pembentukan garam keasaman.

2CH3COOH + Zn (CH3COO)2Zn + 2H+

• Konversi ke ester

CH3COO CH2OH CH3COOH2

Benzil alkohol Benzil asetat

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2012

Page 12: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

Kegunaan

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2012

media pelarut katalis dalam Industri PTA

bahan baku utama dalam Industri etil asetat

pengatur pH dalam Industri tekstil

bahan baku utama pada Industri cuka

bahan penggumpal ( co-agulant ) dalam Industri benang karet

bahan setengah jadi untuk membuat bahan-bahan kimia seperti vinil asetat, selulosa asetat, asam asetat anhidrid, maupun kloro asetat.

Page 13: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

Macam Proses Pembuatan Asam asetat

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2012

Oksidasi Asetaldehid

Oksidasi n-butana

Karbonilasi Metanol

Page 14: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

Perbandingan Jenis Proses

Kriteria

Jenis Proses

Oksidasi

Asetaldehid

Oksidasi

n-butana

Karbonilasi

(Monsanto)

Yield 88-95% 60-70% 90-99%

Bahan baku Asetaldehid n-butana Metanol dan

CO

Suhu 160-180oC 150-250oC 150-200oC

Tekanan 45-55 atm 54 atm 30-40 atm

Katalis Mangan asetat Cobalt Rhodium

Hasil samping Sisa asetaldehid, gas

nitrogen, air, etil

asetat, asam format

dan asam propionat

Sisa n-Butana,

methanol, CO,CO2,

dan senyawa 2-4

karbon gugus

alcohol dan keton.

air dan asam

propionic

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2012

Page 15: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

FLOWSHEET PROSES

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2012

Page 16: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

NERACA MASSA

Page 17: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO
Page 18: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

NERACA PANAS

Page 19: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO
Page 20: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

SPESIFIKASI PERALATAN

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2012

Page 21: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

REAKTOR (R-110)

• Volume Reaktor :

812,981 ft3/jam

• Volume Liquid :

712,209 ft3/jam

• Diameter shell :

8,84 ft

• Tinggi reaktor :

13,26 ft

• Tinggi Liquid :

11,2 ft

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2012

ts

Hs

Ds

hdth

pb

Da

d1

hd th

d2

Keterangan :Ds : Diameter shellHs : Tinggi shellhd : Tinggi dishth : Tebal dishd1 : Diameter inlet aird2 : Diameter outletDa : Diameter impelerpb : panjang bladelb : lebar blade

lb

Page 22: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

• Pengaduk

Tipe : four blade type propeller

Diameter : 2,7 ft

Putaran : 60 rpm

• Jaket

Tebal jaket : 0,26 in

Jarak shell dengan jaket : 2 in

OD : 111 in

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2012

Page 23: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

UTILITAS

Page 24: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

UTILITAS

• Kebutuhan Air Air Sanitasi : 57,6 m3/hari Air Pendingin : 13.360,426 m3/hari Air Umpan Boiler : 176,770 m3/hari

Total Kebutuhan air : 13.594,796 m3/hari

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2012

Page 25: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

FLOWSHEET UTILITAS

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2012

Page 26: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

KESEHATAN DAN KESELAMATAN KERJA

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2012

Page 27: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

K3 Pabrik Asam Asetat

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2012

• Bahan baku • Proses Produksi • Utilitas

Safety helmet

Sepatu boots

Sarung tangan

Ear plug

Masker

Page 28: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

INSTRUMENTASI

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2012

Page 29: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

Instrumentasi

• Level Indikator

• Pressure Controller

• Temperature Controller

Page 30: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

LIMBAH PABRIK ASAM ASETAT

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2012

Page 31: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

LIMBAH PABRIK ASAM ASETAT

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2012

GAS

CAIR

H2, CO2, CH4

Air, H3COOH, CH3CH2COOH, HI, dan sisa katalis

Page 32: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

Pengolahan Limbah

• Limbah Gas

Gas buangan terlebih dahulu melewati scrubber. Di dalam scrubber gas dispray dengan air, kemudian dibuang melewati cerobong asap.

• Limbah Cair

Limbah cair yang dihasilkan bisa diolah kembali menjadi produk.

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2012

Page 33: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

KESIMPULAN

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2012

Page 34: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

Kesimpulan

• Rencana Operasi

Pabrik Asam Asetat ini direncanakan beroperasi secara semi continue selama 330 hari operasi/ tahun dan 24 jam/ hari.

• Kapasitas Produksi.

Kapasitas produksi pabrik ini sebesar 43.000 ton/hari asam asetat 97%.

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2012

Page 35: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

• Bahan Baku

Bahan baku utama pabrik ini adalah metanol dan karbon monoksida.

Metanol : 126.201,958 kg/hari

CO : 110.574,698 kg/hari

• Proses

Proses yang digunakan pada pabrik ini adalah proses Karbonilasi (Monsato)

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2012

Page 36: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

• Utilitas Keseluruhan air yang dibutuhkan : 13.594,796 m3/hari

• Pengolahan Limbah

- Limbah Gas terlebih dahulu melewati scrubber. Di dalam scrubber gas dispray dengan air, kemudian dibuang melewati cerobong asap.

- Limbah Cair yang dihasilkan bisa diolah kembali menjadi produk.

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2012

Page 37: PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL DAN KARBON … · PABRIK ASAM ASETAT DARI METANOL ... Kegunaan Institut Teknologi ... asam format dan asam propionat Sisa n-Butana, methanol, CO,CO

TERIMA KASIH

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2012