pendahuluan - prarancangan pabrik sikloheksana dari benzena kapasitas 95.000 ton/tahun

Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Gas Alam Kapasitas 250.000 Ton/Tahun Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

Tira Karawuri 07/257753/TK/33533 Nuri Narulita 08/265701/TK/33797 1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Indonesia sebagai negara berkembang sedang menggalakkan

pembangunan di bidang industri. Dengan program alih teknologi, perkembangan

industri di Indonesia khususnya industri kimia mengalami peningkatan yang

cukup pesat baik secara kuantitatif maupun kualitatif.

Sikloheksana merupakan senyawa organik yang termasuk dalam senyawa

turunan dari benzena. Sikloheksana yang mempunyai rumus molekul C6H12

berwujud cair pada temperatur kamar dan tekanan atmosferis. Sikloheksana

mudah terbakar dan termasuk dalam sikloalkana.

Hampir sebagian besar sikloheksana digunakan sebagai bahan baku

pembuatan asam adipat untuk nylon 66 dan caprolactam untuk nylon 6. Dari total

produksi sikloheksana, jumlah penggunaannya untuk adipic acid sekitar 52%,

caprolactam 19%, 1,6-Hexamethylenediamine (HMDA) 4%. Sikloheksana juga

digunakan sebagai solvents untuk cellulose ethers, resin, lilin, lemak, minyak,

bitumen, penghapus cat, dan karet, dan sebagian kecil digunakan sebagai reaksi

pengencer pada proses polimer (Mc Ketta, 1982).

Dewasa ini produk aromatis di berbagai negara semakin berkembang.

Konsumsi produk semakin meningkat dari tahun ke tahun. Di Indonesia, industri

sikloheksana diperkirakan akan menjadi industri yang bernilai strategis.

Sikloheksana sendiri menjadi kebutuhan yang sangat penting mengingat

bahan ini merupakan bahan baku berbagai produk turunannya. Adapun

pertimbangan penentuan kapasitas pabrik dapat dilihat dari faktor-faktor berikut :

1. Potensi dan Permintaan Pasar

Sikloheksana merupakan produk yang sangat penting, karena saat ini

banyak industri yang membutuhkan produk tersebut, terutama industri

penghasil adipic acid untuk nylon 66 dan caprolactam untuk nylon 6,



sehingga industri sikloheksana ini cukup strategis, mengingat Indonesia

merupakan negara yang berkembang.

Produksi dan konsumsi sikloheksana secara global pada tahun 2010 sekitar

4.6 juta metrik ton. Pada tahun 2010 penggunaan sikloheksana rata-rata 72%,

meningkat dari 67% pada tahun 2009. Konsumsi sikloheksana pada tahun

2010 diperkirakan telah meningkat hampir 10% dari 2009. Pertumbuhan rata-

rata 3.6% per tahun 2010 - 2015, dan 2.3% per tahun 2015-2020. Berdasarkan

produksi sikloheksana secara global, disebutkan bahwa 63% dari permintaan

sikloheksana berasal dari caprolactam untuk pembuatan nilon 6 sedangkan

sisanya dikonsumsi oleh adipic acid untuk pembuatan nilon 6.6 (27%),

sikloheksanon (6% ) dan lainnya (4%) (www.icis.com).

Kebutuhan akan sikloheksana di pasaran dunia terus meningkat, di

Indonesia industri-industri yang menggunakan sikloheksana juga terus

meningkat, sehingga perlu adanya pemenuhan kebutuhan sikloheksana secara

mandiri tanpa perlu mengimpor. Bahan baku (benzena) saat ini cukup

melimpah dan selama ini kelebihan benzena tersebut masih untuk di ekspor.

Hal ini menunjukkan bahwa adanya potensi untuk mendirikan pabrik

sikloheksana, dimana saat ini belum ada pabrik sikloheksana di Indonesia

yang berproduksi. Konsumsi dunia untuk sikloheksana dalam pie chart

(www.ihs.com):



2. Kebutuhan Produk Sikloheksana

Indonesia saat ini masih mengimpor sikloheksana dari berbagai negara,

seperti Jepang, Korea selatan, Taiwan, China, Singapura, Selandia baru,

United States, Australia, India dan Jerman.

Jumlah impor Indonesia dalam 3 tahun terakhir (BPS, Impor 2008 –

2010):

Tahun Net (Kg) CIF (US $)

2008 347,227 554,371

2009 527,878 918,837

2010 745,969 1,534,873

Dari data di atas, dapat dilihat bahwa kebutuhan sikloheksana dari tahun

ke tahun terus mengalami peningkatan, sehingga perlu ditentukan kapasitas

produksi yang dapat memenuhi kebutuhan tersebut.

3. Kapasitas Pabrik yang Sudah Ada

Sikloheksana merupakan salah satu komoditi dari negara maju karena

produk tersebut sangat strategis. Banyak industri di dunia yang memproduksi

karena permintaan pasar akan produk tersebut terus meningkat. Berikut

merupakan daftar industri penghasil sikloheksana yang masih berproduksi

beserta kapasitas yang ada (www.icis.com):

Perusahaan Lokasi Kapasitas, (ton/tahun)

Azot Cherkassy Cherkassy, Ukraine 60,000

BP Gelsenkirchen, Germany 140,000

Cepsa Huelva, Spain 150,000

Chemko AS Strazske, Slovakia 90,000



Chevron Phillips Al-jubail, Saudi Arabia 285,000

Port Arthur, Texas 414,000

Erdol-Raffinerie-Emsland Lingen, Germany 260,000

ExxonMobil Botlek, Netherlands 270,000

Fina Antwerp Olefins Antwerp, Belgium 110,000

Grodno Azot Grodno, Belarus 80,000

Holborn Refinery Hamburg, Germany 63,000

Huntsman Petrochemicals Wilton, UK 330,000

JSC Kuibyshevazot Togliatti, Russia 120,000

Kemerovo Azot Kemerovo, Russia 155,000

Lukoil Neftochim Burgas, Bulgaria 50,000

PKN Orlen Plock, Poland 120,000

Rivneazot Rivne, Ukraine 30,000

Shchekinoazot Shchekino, Russia 65,000

SSME Azot Severodonetsk, Ukraine 50,000

ZA Pulawy Pulawy, Poland 60,000

ZA Tarnowie-Moscicach Tarnow, Poland 35,000

Dari data di atas, dapat dilihat bahwa kapasitas produksi pabrik

sikloheksana berbeda-beda di berbagai negara. Kapasitas produksi terbesar

yaitu pabrik Chevron Phillips Port di Arthur, Texas sebesar 414,000 ton dan

kapasitas terkecil yaitu pabrik Rivneazot di Rivne, Ukraine sebesar 30,000

ton.

Berdasarkan pertimbangan-pertimbangan yang ada, maka ditentukan

kapasitas pabrik yang akan dirancang sebesar 95,000 ton/tahun. Dikarenakan

jumlah bahan baku yang ada saat ini (yang telah berproduksi) dapat



memenuhi kebutuhan untuk memproduksi sikloheksana dengan kapasitas

tersebut. Kapasitas ini diharapkan menjadi kapasitas yang optimum sehingga

dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri maupun untuk keperluan ekspor

yang dapat menambah pendapatan negara.

B. Tinjauan Pustaka

Ada beberapa jenis proses yang dapat digunakan untuk membuat

formaldehyde. Proses-proses tersebut (Kirk and Othmer, 1994) adalah

1. Fractional Distillation from Crude Oil

Kemurnian sikloheksana yang rendah dapat diperoleh dari pemungutan

fraksi minyak bumi dan catalytic reformer effluent (Kirk and Othmer, 1980).

Sikloheksana yang terkandung pada crude oil sekitar 0.5 – 1 %.

Sikloheksana dapat diperoleh dengan proses distillasi dengan cara

memisahkannya dari komponen lainnya. Dengan proses ini dapat diperoleh

kemurnian sikloheksana sekitar 85%. Dengan proses pemungutan

sikloheksana dari crude oil ini diperoleh jumlah produk yang sedikit, sehingga

proses ini jarang digunakan dalam skala industri dan tidak dapat mengalami

peningkatan kapasitas (Mc Ketta, 1982).

2. Proses Hidrogenasi Benzena

Hampir sebagian besar proses produksi sikloheksana di dunia dengan

hidrogenasi benzena, Kemurnian produk sikloheksana yang tinggi dapat

diperoleh dengan proses ini.

Reaksi hidrogenasi benzena merupakan reaksi katalitik dengan katalisator

nikel yang disupport dengan alumina. Reaksi dapat dilakukan pada fasa gas-

gas atau fasa gas-cair, pada suhu antara 2500C – 3500C dan tekanan antara 20

– 30 atm( Kirk and Othmer, 1980).

Reaksi yang terjadi :

ggg HCHHC 126266 3 (- H 91,500 BTU/lbmol)



Reaksi yang terjadi sangat eksotermis sehingga perlu menjaga suhu reaksi

dengan sangat baik, sebab suhu yang lebih tinggi dapat menyebabkan

kesetimbangan reaksi bergeser dan kemurnian sikloheksana tidak tercapai, dan

juga isomerisasi sikloheksana menjadi metil siklopentane dapat terbentuk (Mc

Ketta, 1982).

Dengan proses hidrogenasi benzena ini dapat diperoleh jumlah produk

yang cukup besar sehingga cocok untuk diterapkan pada skala industri. Akan

tetapi faktor safety sangat diperhatikan, mengingat kondisi operasi pada suhu

dan tekanan tinggi serta sikloheksana yang sangat eksotermis dan mudah

terbakar

Dari pertimbangan-pertimbangan yang ada, maka proses yang dipilih

dalam prarancangan pabrik sikloheksana adalah proses hidrogenasi dari

benzene, dengan alasan :

1. Kemurnian produk sikloheksana yang diperoleh lebih tinggi

2. Cocok untuk produksi dengan kapasitas besar

3. Adanya recovery H2

pendahuluan - prarancangan pabrik sikloheksana dari benzena kapasitas 95.000 ton/tahun

Documents