Langkah proses pembuatan asam benzoat 1. Unit penyiapan bahan baku a. Unit penyiapan toluene Toluen – tangki pencampuran (pompa). b. Unit penyiapan katalis cobalt asetat katalis cobalt (silo) – disirkulasi dari decanter (62.9709 C) - tangki pencampuran – campuran katalis dan toluene dinaikan tekanannya (pompa, 7.6696 atm) – dipanaskan (suhu 193.1278 C) – umpankan ke reaktor. c. unit penyiapan oksigen/udara Udara (lingkungan) – filter – dikompersikan(7,6696 atm ) – dinaikkan suhunya (193,1278 oC) - digelembungkan kedalam reaktor. 2. Unit reaksi Jenis reaksi: reaksi oksidasi (eksotermis) Jenis reaktor: reaktor gelembung (bubble reactor) Reaksi: C6H5CH3 + 3/2 O2 C6H5COOH + H2O Tekanan= 7,6696 atm dan suhu= 193,1278 oC Udara sisa dari puncak reaktor – kondensor (embunkan smp 174,7304 C) – udara masuk pendingin (90 C) – udara diturunkan tekanannya (expander valve, 1 atm) – cairan dalam reaktor – decanter (pemisahan toluene dgn air) – toluene dialirkan ke tangki pencampuran – air densitas lebih besar dari toluene dibuang ke laut. 3. Unit pemurnian produk Output reaktor (air, toluene, benzaldehid, asam benzoate, katalis) – pendingin (193,1278 C smp 136,8285 C) – expander valve (1 atm) – menara distilasi 1. Hasil menara destilasi: a. Hasil atas Toluen & air (107,3390 C & 1 atm) – decanter (dipisahkan) – air yang densitasnya tinggi (hasil bawah decanter, buang ke laut) – toluene (hasil atas decanter, dialirkan ke tanngki pencampur) b. Hasil bawah Asam benzoate & benzaldehid (236,2455 C & 1 atm) – menara distilasi 2– benzaldehid (hasil atas, 107.3390 C & 1 atm) – menara distilasi 3- benzaldehid sesuai standar pasar - asam benzoate (hasil bawah, 249.9499 C & 1atm) – prilling tower – produk sesuai standart pasar. Diagram proses pembuatan asam benzoate Separator Air Decanter 1 Condenser Tangki Toluen Menara Distilasi 3 Tangki Kobalt Asetat Mixer Filter Compresor Udara Menara Distilasi 1 Reaktor Decanter 2 Air Menara Distilasi 2 Benzaldehid Prilling Tower Asam benzoat UTILITAS 1. Unit pengadaan air a. Sumber air baku: air laut b. Digunakan untuk memenuhi kebutuhan air di pabrik antara lain: Air pendingin Air pendingin ini digunakan sebagai pendingin pada alat penukar panas, kondensor, dan reaktor. Hal yang perlu diperhatikan adalah kesadahan dan adanya zat besi. Jumlah air pendingin yang dibutuhkan 438158,5402 kg/jam, air pendingin terdiri dari 95 % air sirkulasi dan 5 % air make up. Air umpan ketel Sumber air: air laut yang mengalami pengolahan awal Hal yang perlu diperhatikan adalah zat yang dapat menyebabkan korosi (O2 dan CO2), zat yang dapat menimbulkan kerak (ion Ca2+ , Mg2+ dan gas terlarut), zat yang dapat menyababkan foaming. Jumal air umpan ketel yang dibutuhkan sebesar 35578,4990 kg/jam dan dilebihkan 10 % untuk menjaga kebocoran. Air umpan ketel terdiri dari 80 % sirkulasi dan 20 % air make up. Air konsumsi dan sanitasi Sumber air: air laut yang telah diproses Kegunaan air: air minum, laboratorium, kantor, perumahan dan pertamanan Air konsumsi dan sanitasi harus memenuhi syarat fisik, kimia, dan bakteriologis. Jumlah air untuk konsumsi dan sanitasi sebesar 15000 kg/jam = 15 m3/jam. Air hidran kebutuhan air hidran sebesar 750 kg/jam. c. Pengolahan air 1. Pengolahan awal Air pada pengolahan awal digunakan untuk keperluan khusus seperti air sanitasi dan konsumsi, air umpan ketel, air hidran dan air pendingin. Pengendapan alat yang digunakan: clarifier bahan kimia: Alumunium sulfat dan soda abu fungsi: untuk menggumpalkan kotoran – kotoran yang sulit mengendap Penyaringan alat: filter sand fungsi: untuk menjerap kotoran – kotoran yang masih terbawa setelah melakukan pengendapan. Kemudian air hasil pengolahan awal tersebut dapat langsung digunakan untuk keperluan hidran dan air pendingin. 2. Pengolahan air lebih lanjut Pengolahan air demin Digunakan untuk umpan ketel Syarat: kandungan silica dibawah 0,01 ppm. Proses: Proses deminieralisasi (cation dan anion exchanger) – penghilangan mineral dalam air – penghilangan gas terlarut (deaerator). Pengolahan air untuk konsumsi dan sanitasi Proses: Pemurnian awal – demineralisasi (cation dan anion exchanger) – dearasi. Dimtambah klorin dengan kadar 0,5 – 1,5 ppm supaya memenuhi syarat air konsumsi dan sanitasi. 2. Unit pengadaan steam Alat: ketel pipa air Fungsi: Untuk memenuhi kebutuhan panas pada alat penukar panas dan reboiler Proses berjalan dengan: Tekanan= 962,5 psia Suhu = 282oC Jumlah = 39136.3485 kg/jam (dilebihkan 20 % untuk menjaga kebocoran steam= 7827,2697 kg/jam ) 3. Unit udara tekan Alat: blower Tujuan: Untuk mennyediakan udara tekan sebagai kebutuhuan instrumentasi pneumatic controller, penyedia udara tekan di bengkel dan sebagi media pendingin prilling tower. Kebutuhan udara tekan: 21691,984 m3/jam Tekanan: 1,1 atm Suhu 43,57 C 4. Unit pengadaan listrik Tenaga listrik dipenuhi dari PT.PLN dan generator sebagai cadangan Kebutuhan listrik: Listrik untuk keperluan proses dan keperluan utilitas = 2159,87 kW Listrik untuk penerangan = 114,162 kW Listrik untuk AC = 15 kW Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi = 10 kW Total kebutuhan listrik = 1199,0352 kW Generator yang digunakan mempunyai efisiensi 80 % sehingga masukan daya = 2873,794 kW. 5. Unit bahan bakar Tujuan: Untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar pada ketel dan generator. Sumber: bahan bakar IDO (Industrial diesel oil) kebutuhan bahan bakar: Ketel pipa air= 781,3689 L/jam Generator= 344,914 L/jam Total kebutuhan bahan bakar= 1126,2829 L/jam Laboratorium Berdasarkan fungsi dan wujud zat yang akan dianalisa, terdapat 3 jenis laboratorium: 1. Laboratorium analisa bahan baku 2. Laboratorium analisa air Air yang dianalisa (bahan baku air, air demineralisasi, air pendingin, air umpan ketel, air limbah) Parameter yang diuji: (warna, pH. klorin, kekeruhan, kesadahan, padatan, alkalinitas, sulfat, silica, konduktivitas) 3. Laboratorium analisa produk Tujuan: mengadakan pemeriksaan terhadap bahan baku dan produk mengenai sifat kimianya. Analisa: Kadar kandungan kimiawi dan kandungan logam Laboratorium penelitian dan pengembangan Peran: 1. Menyelesaikan keluhan konsumen terhadap produk yang diterima 2. Memperbaiki proses pembuatan produk jika terdapat keluhan yang disebabkan oleh pabrik atau kesalahan konsumen. 3. Memantau produk yang disukai oleh konsumen dan produk baru yang dibutuhkan konsumen. Kesehatan dan Keselematan Kerja 1. Bahaya Toulene a. Mudah terbakar b. Dapat berakibat fatal jika toluene memasuki saluran udara c. Menyebabkan iritasi kuilt d. Dapat menyebabkan kantuk dan pusing e. Dapat menyebabkan kerusakan organ seperti system saraf pusat, hati, jantung dalam waktu yang lama 2. Bahaya Benzaldehid a. Cairan dan uap benzaldehid mudah terbakar b. Berbahaya jika tertelan c. Menyababkan gangguan pencernaan dan saluran pernafasan d. Menyebabkan iritasi mata dan kulit e. Menyebabkan depresi system saraf pusat f. Menyebabkan kerusakan ginjal 3. Bahaya asam benzoate a. Efek terhadap kesehatan Bahaya jika tertelan, terhirup, mengiritasi kulit, mengiritasi mata, menyebabkan gangguan mata berat. Asam benzoate beracun untuk paru – paru, system saraf, membrane mukosa. Paparan berulang untuk asam benzoate dapat menyebabkan kerusakan organ. b. Kebakaran Mudah terbakar pada suhu tinggi dan titik nyala sebesar 121 C.
