TUGAS CLASS PROJECT PRAKTIKUM SIMULASI PROSES SEMESTER GENAP TAHUN AKADEMIK 2019 – 2020 PRARANCANGAN PABRIK KIMIA HEXAKLOROBUTADIENE DARI 1,3 BUTADIENE DAN KLORIN KAPASITAS 10.000 TON/TAHUN Disusun Oleh : KELOMPOK G / KELAS E Anggota : Anugrah Afzavi Habibilah NIM : 121170067 Adi Anggara NIM : 121170076 Rahayan Pavita Prastuti NIM : 121170106 LABORATORIUM KOMPUTASI PROSES JURUSAN TEKNIK KIMIA, FAKULTAS TEKNIK INDUSTRI UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” YOGYAKARTA 2020 I. Resume Prarancangan Pabrik I.1 Tujuan Pendirian Pabrik Hexachlorobutadiene merupakan senyawa dengan rumus kimia C4Cl6. Senyawa tersebut memiliki kegunaan yang banyak, antara lain sebagai pelarut dalam pembuatan karet dan polimer, sebagai bahan kimia intermediet dalam proses produksi Klorofluorokarbon dan minyak pelumas, untuk pemungutan kembali gas yang mengandung klorin dalam pabrik pembuatan klorin. Oleh karena itu, ditinjau dari kegunaannya Hexachlorobutadiene merupakan senyawa yang penting dan harus dipenuhi kebutuhannya. Selain untuk mencapai struktur ekonomi yang kuat, pabrik Hexachlorobutadiene didirikan dengan pertimbangan, yaitu: a. Penghematan biaya impor bahan-bahan. b. Terjaminnya ketersediaan Hexachlorobutadiene di Indonesia. c. Pencegahan naiknya harga produk turunan dari Hexachlorobutadiene. I.2 Penentuan Kapasitas Berdasarkan data impor Biro Pusat Statistik di Indonesia dari tahun 2013-2018, kebutuhan Hexachlorobutadiene adalah sebagai berikut: Tabel 1.2 Data Impor Hexachlorobutadiene di Indonesia No Tahun Data Impor (Kg) 1 2013 127.964 2 2014 189.432 3 2015 270.563 4 2016 533.980 5 2017 2.570.369 6 2018 2.918.280 Sumber (Biro Pusat Statistik Indonesia, data tahun 2013-2018) Berdasarkan data Biro Pusat Statistik 2013-2018 dan pabrik direncanakan akan berdiri pada tahun 2025, maka kapasitas pabrik dapat diprediksi dengan menggunakan persamaan Regresi Linear dan diperoleh persamaan y = 1.101.764,667 + 570.304,571 (x-2015,5) sehingga didapat kebutuhan pada tahun 2025 : y = 1.101.764,667 + 570.304,571 (2025-2015,5) = 6.341.657,667 kg/tahun Dengan pertimbangan tersebut, maka ditetapkan kapasitas rancangan sebesar 10.000.000 kg/tahun dengan harapan dapat memenuhi kebutuhan dalam negri sehingga dapat memperkecil angka impor. Sasaran pasar dari hexachlorobutadiene untuk bahan baku industri pelarut dalam pembuatan karet dan polimer, untuk bahan kimia intermediet dalam proses produksi Klorofluorokarbon dan minyak pelumas, dan untuk pemungutan kembali gas yang mengandung klorin dalam pabrik pembuatan klorin. I.3 Spesifikasi Bahan C4H6 + 6 Cl2 C4Cl6 + 6HCl a. Bahan Baku : - 1,3 Butadiene (C4H6) diperoleh dari PT Candra Asri Tbk - Chlorin (Cl2) b. Produk Utama : Hexachlorobutadiene (C4Cl6) c. Produk Samping : Asam Klorida (HCl) I.4 Uraian Proses Proses pembuatan Hexaklorobutadiene dengan mereaksikan 1,3 Butadiene dan Klorin dalam fase gas. Reaktan berupa 1,3 Butadiene dan Klorin yang disimpan pada fase cair dalam tangki bertekanan tinggi. Tangki 1 (T-01) yang berisi 1,3 Butadiene dan Tangki 2 (T-02) yang berisi Klorin. Tangki 1 diuapkan menggunakan Vaporizer 01 (V-01) dan Tangki 2 diuapkan juga menggunakan vaporizer 02 (V-02). Vaporizer hanya menguapkan 80% umpan yang masuk agar transfer panasnya optimal sehingga output dari vaporizer dipisahkan dengan Separator 01 (SP-01) dan Separator 02 (SP02). Fase cair dari SP-01 direcycle kembali menuju V-01, begitu juga fase cair SP-02 yang direcycle menuju V-02. Fase uap dari SP-01 dan SP-02 melalui pipa dipanaskan dengan Furnace (F-01). Uap tadi dipanaskan dengan Furnace (F-01) hingga mencapai suhu 400 oC. Output dari F-01 masuk kedalam reaktor untuk sintesis Hexaklorobutadiene. Reaktor (R-01) adalah Fixed Bed Reaktor dengan katalis Ferric Cloric. Kondisi operasi reaktor pada tekanan 2 atm, suhu 400 – 540 o C, dan konversi 98 % terhadap 1,3 butadiene. Karena reaksi yang eksoterm dibutuhkan pendingin dalam rentang suhu tersebut,sehingga dipilih Downterm. Suhu dari reaksi di manfaatkan terlebih dahulu panasnya melalui Wash Heat Boiler 01 (WHB-01) untuk membuat steam untuk semua Vaporizer. Agar didapatkan produk dalam fase cair, keluaran WHB-01 diembunkan dengan Condenser Parsial 01 (CDP-01). Hexaklorobutadiene mempunyai titik didih yang lebih tinggi dibandingkan komponen lainnya sehingga mudah dipisahkan dengan Separator 03 (SP-03). Fase cair hasil pemisahan SP-03 merupakan produk utama yaitu Hexaklorobutadiene dengan kemurnian 98 %, disimpan dalam tangki 4 (T 04). Fase uap dari SP-03 mengandung Asam Klorida dalam jumlah besar, yang dapat diabsorb dengan menara Absorber 01 (ABS-01). Menara absorber yang digunakan adalah Packed Bed Absorber. Absorben yang digunakan untuk menjerap Asam Klorida adalah air. Hasil bawah dari menara Absorber adalah Asam Klorida dengan kemurnian 37 %. Asam Klorida sebagai produk samping disimpan dalam Tangki 03 (T-03). Hasil atas menara absorber mengandung klorin, 1,3 butadien dan butena, sehingga dialirkan ke Unit Pengolahan Lanjutan. Diagram alir : Gambar 1.4 Diagram Alir Kuantitatif Neraca Panas : 1. Vaporizer 01 (VP-01) 4. Kondensor Parsial (CDP-01) 2. Vaporizer 01 (VP-02) 5. Cooler 01(Cl-01) 3. Reaktor (R-01) 6. Cooler 02(Cl-02) I.5 Analisa Ekonomi a. Harga jual produk Hexachlorobutadiene, produksi 100% = Rp 15.064 x 10.000.000 kg/tahun = Rp 150.628.250.000 /tahun b. Analisa Keuntungan Keuntungan sebelum pajak = Rp 32.933.792.640/Tahun Keuntungan setelah pajak = Rp 16.466.896.320/Tahun c. Analisa Kelayakan 1. Return of Investment (ROI) ROI sebelum pajak = 47,99% ROI setelah pajak = 23,99% 2. Pay Out Time (POT) POT sebelum pajak = 1.72 tahun POT sesudah pajak = 2,94 tahun 3. Break Even Point (BEP)= 46,83% 4. Shut Down Point (SDP) = 20,23% 5. Discounted Cash Flow Rate (DCFR) = 35,92% I.6 Kesimpulan Perancangan Pabrik Hexachlorobutadiene tergolong pabrik High Risk. Kondisi operasi yang digunakan di reaktor adalah pada 2 atm dengan suhu 400° C. Tabel 1.6 Analisa Kelayakan Ekonomi No 1 2 3 Parameter ROI POT BEP Hasil Perhitungan 47,99% 1,72 tahun 46,83% Nilai standard High Risk >44% <2 tahun 40%-60% Berdasarkan analisa kelayakan ekonomi diatas, pabrik ini patut untuk dipertimbangkan karena memiliki indicator perekonomian yang relative baik.
