TUGAS PAPER BAHAN KONSTRUKSI TEKNIK KIMIA PEMILIHAN MATERIAL STAINLESS STEEL AISI 304 PADA TANGKI PENYIMPANAN POCl3 DI PABRIK TRICRESYL PHOSPHATE Disusun Oleh : Febri Kurniawan (I0517031) PROGRAM STUDI SARJANA TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2020 A. LATAR BELAKANG Tricresyl phosphate merupakan salah satu jenis bahan intermediet yang dihasilkan dengan mereaksikan senyawa cresol dengan phosphorus oxychloride (POCl3). Terdapat banyak peralatan proses yang digunakan pada pembuatan tricresyl phosphate, salah satunya tangki penyimpanan bahan POCl3. Tangki penyimpanan bahan POCl3 adalah tangki atmosferik berbentuk silinder tegak dengan atap berbentuk conical. Dalam membuat rancangan (design) suatu alat proses, karakteristik material yang akan dirancang sangat penting untuk diperhatikan guna menghindari cacat rancangan. Pada perancangan tangki penyimpanan bahan POCl3 dipilih Stainless Steel AISI 304 sebagai material penyusunnya. Material ini dipilih berdasarkan spesifikasi bahan yang disimpan, sifat fisis dan mekanis, serta faktor ekonomi. B. SPESIFIKASI 1. Spesifikasi Phosphorus Oxychloride (POCl3) Berat Molekul : 153,35 kg/kmol Wujud : Cair Titik Didih : 107,2 ⁰C Densitas : 1,645 g/ml (25⁰C) Viskositas : 1,157 cP (25⁰C) Specific Gravity : 1,675 (25⁰C) ΔHfo298 : -597,1 kJ/mol Kemurnian : 99,5 % Kelarutan : Sangat larut dalam air Sifat Bahan : Tidak mudah meledak, korosif, dan volatile Kondisi penyimpanan: T (suhu) : 30⁰C P (tekanan) : 1 atm 2. Spesifikasi Tangki Penyimpanan POCl3 Fungsi : Menyimpan bahan baku Phosphorus Oxychloride (POCl3) Jenis : Tangki silinder tegak Tekanan : 1 atm Temperature : 30⁰C Volume : 776.996,049 gal Bahan : Stainless Steel AISI 304 Diameter : 7,2 m Tinggi : 7,2 m Tebal : 0,01 m Jumlah : 1 buah 3. Spesifikasi Stainless Steel AISI 304 Komposisi material: (extruflex.com) Stainless Steel AISI 304 memiliki komposisi 0,08% C; 18 – 20% Cr; 8 – 10,5% Ni; 2% Mn, 0,1% N. Dibandingkan AISI 201, 316 dan 430, AISI 304 memiliki komposisi Cr yang paling tinggi. Unsur Cr dapat meningkatkan kekuatan tarik dan keplastisan serta berguna juga dalam membentuk lapisan pasif untuk melindungi baja dari korosi serta tahan terhadap suhu tinggi. Ketahanan terhadap korosi (corrosion resistance): ( extruflex.com) Stainless Steel AISI 304 memiliki ketahanan terhadap korosi (corrosion resistance) yang tinggi dibandingkan AISI 430. Perbandingan ketahanan terhadap korosi di atas berdasarkan nilai PRE (Pitting Resistance Equivalent). Nilai PRE = (%Cr) + (3,3 x %Mo) + (A x %N) merupakan indikator yang sering digunakan untuk membandingkan ketahanan terhadao korosi material stainless steel. Nilai koefisien pada PRE: For Austenitic structure A = 30; For Ferritic structure A = 0. Ketahanan Mekanik (Mechanical resistance) (extruflex.com) Dari data di atas, stainless steel AISI 304 memiliki ketahanan mekanik yang tinggi, dibandingkan AISI 316 dan 430. C. Kesimpulan Diketahui POCl3 bersifat korosif, maka dipilih material yang memiliki kandungan Cr dan ketahanan korosi yang tinggi. Stainless Steel AISI 304 memiliki komposisi Cr yang tinggi dibandingkan AISI 201, 316, 430. Ketahanan korosi AISI 304 pun termasuk tinggi, walaupun lebih rendah dibandingkan AISI 316. Namun harga AISI 304 lebih rendah dibandingkan AISI 316, yaitu $0.56/lb. untuk 304 dan $0,78/lb. untuk 316 (mchoneind.com). AISI 304 juga mengandung unsur Ni yang cukup tinggi sehingga material bersifat ulet dan tahan panas. Ketahanan mekanik AISI 304 pun cukup tinggi dibandingkan AISI 316 dan 430. Dari data-data di atas maka dipilih material Stainless Steel AISI 304 sebagai tangki penyimpanan POCl3 pada kondisi operasi suhu 30⁰C dan tekanan 1 atm.
