Perancangan Pabrik Sorbitol Kapasitas 130000 ton/tahun

1,711 views

Published on

Described about basic to desain sorbitol manufacture with hidrogenation process. It used raw materials: glucose, hydrogen gas, and catalyst nikel.

Published in: Design
0 Comments
4 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
1,711
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
4
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Perancangan Pabrik Sorbitol Kapasitas 130000 ton/tahun

  1. 1. EXECUTIVE SUMMARY TUGAS PERANCANGAN PABRIK KIMIA TUGAS PERANCANGAN PABRIK SORBITOL DENGAN PROSES HIDROGENASI KATALITIK KAPASITAS 130000 TON PER TAHUN Oleh: AGUS SUPRIYANTO 21030111150010 RINA AGUSTINA 21030111150030 JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2013
  2. 2. EXECUTIVE SUMMARY JUDUL TUGAS PERANCANGAN PABRIK SORBITOL DENGAN PROSES HIDROGENASI KATILTIK KAPASITAS PRODUKSI 130000 ton/tahun I. STRATEGI PERANCANGAN Latar Belakang Dalam era globalisasi, penting bagi Indonesia sebagai negara yang sedang berkembang untuk meningkatkan pembangunan di segala bidang termasuk dari sektor industri. Salah satu diantaranya adalah industri kimia. Perkembangan industri kimia oleh pemerintah ditandai dengan adanya pendirian pabrik-pabrik kimia baru, yang dimaksudkan untuk memenuhi kebutuhan bahan-bahan industri dalam negeri. Salah satu jenis bahan kimia yang masih diperoleh dengan cara impor dari negara-negara produsen termasuk diantaranya adalah sorbitol. Oleh sebab itu, muncul konsep pemikiran bahwa masa depan pendirian pabrik sorbitol mempunyai peluang yang baik guna menunjang berbagai industri lain di samping dapat menghemat devisa negara melalui pengurangan kebutuhan impor sorbitol dari luar negeri. Dasar Penetapan Kapasitas Produksi - Menghemat devisa negara, selain itu juga akan mengurangi ketergantungan terhadap negara lain. - Dapat memberikan kesempatan bagi berdirinya industri- industri yang menggunakan sorbitol sebagai bahan bakunya. - Memenuhi kebutuhan sorbitol yang diproyeksikan akan terus meningkat. Dasar Penetapan Lokasi Pabrik Untuk pabrik sorbitol ini didirikan di dekat lokasi pabrik penyedia bahan baku Hidrogen, yaitu PT. Samator Gas, Kendal, Semarang. Sedangkan sirup glukosanya akan dibeli dari PT. Sari Pati Idaman, Pati. Fasilitas yang ada antara lain : pelabuhan laut, pembangkit listrik, air, dan utilitas pendukung lainnya.
  3. 3. H2 2H+ O H-C H-C-OH H-C-OH H-C-OH H-C-OH H2-C-OH + 2Ni+ ONi Ni-C-H H-C-OH H-C-OH H-C-OH H2-C-OH ONi Ni-C-H H-C-OH H-C-OH H-C-OH H-C-OH H2-C-OH + 2H+ OH H-C-H H-C-OH H-C-OH H-C-OH H-C-OH H2-C-OH + 2Ni Pemilihan Proses Dasar pembentukan sorbitol merupakan reaksi hidrogenasi katalitik glukosa dengan menggunakan katalis nikel tanpa reaksi samping. Reaksi yang terjadi adalah: Mekanisme reaksi hidrogenasi katalitik glukosa menjadi sorbitol dengan katalis nikel melalui beberapa tahap reaksi, yaitu : (1) (1) (2) - Tahap 1 Pada tahap ini gas H2 membentuk radikal bebas yang terdifusi ke dalam gas-liquid interface. - Tahap 2 Pada tahap ini difusi radikal bebas hydrogen berlanjut dari C6H12O6 + H2 C6H14O6 Sorbitol Kat Ni 140o C, 70 atm
  4. 4. gas-liquid interface ke bulk liquid. - Tahap 3 Pada tahap ini terjadi adsorbsi dari bulk liquid ke permukaan katalis Nikel. - Tahap 4 Pada tahap ini terjadi reaksi permukaan, yaitu larutan glukosa yang teradsorpsi ke permukaan katalis bereaksi dengan gas hydrogen membentuk sorbitol. - Tahap 5 Pada tahap ini produk sorbitol akan terdesorpsi dari permukaan katalis ke dalam bulk liquid. Bahan Baku Jenis Glukosa Spesifikasi - Kenampakan : Cairan (sirup) - Komposisi  Glukosa : 34 – 42 %  Maltosa : 0,5 – 0,85 %  Maltotriosa : < 0,5 %  Air : 25 – 50 %  Brix : 75 - 80  DE : 98  pH : 4,5 – 6  Starch : negatif Kebutuhan 11,035.85 ton/tahun Asal PT. Sari Pati Idaman, Pati Bahan Baku Jenis Hidrogen Spesifikasi - Kenampakan : gas tidak berwarna - Komposisi  Hidrogen : 99,999 %  Moisture : < 5 ppm  Oksigen : < 5 ppm  CO : < 1 ppm
  5. 5. Kebutuhan 128,75 ton/tahun Asal PT. Samator Gas, Kendal Produk Jenis Sorbitol Spesifikasi - Kenampakan : cairan, tidak berwarna, tidak berbau - Komposisi  Sorbitol : minimal 67,5 %  Air : 30 ± 1 %  Reducing sugar : maksimal 0,1 %  Total sugar : 1 – 2,5 %  Total solid : 70 ± 1 %  Nikel : maksimal 2 mg/kg  pH : 5 – 7 Laju Produksi 11,046.89 ton/tahun Daerah Pemasaran Daerah pemasaran sorbitol terbesar adalah di industri-industri disekitar Pulau Jawa. Sorbitol sangat diperlukan dalam industri kimia (pembuatan Polyurethane), industri tekstil, industri makanan, kosmetik, dan farmasi. Selain dipasarkan di dalam negeri, sorbitol juga akan diekspor untuk memenuhi kebutuhan sorbitol dunia yang juga terus meningkat. Target pemasaran adalah negara-negara pengimpor sorbitol dari Indonesia seperti India, Malaysia, dan Thailand. II. DIAGRAM ALIR PROSES DAN PENERACAAN (terlampir)
  6. 6. III. PERALATAN PROSES DAN UTILITAS 1. Spesifikasi Alat Utama a. Tangki Penyimpanan Produk Sorbitol Kode T- 04 Fungsi Menyimpan sorbitol Tipe tangki Cililndrical-conical roofflat battom Bentuk head Elliptical dished head Bahan konstruksi tangki Stainless Steel SA-167 Grade 3 Kondisi penyimpanan Cair Jumlah tangki 3 buah Kapasitas tangki 21.150 bbl Tinggi tangki 12,80 m Diameter tangki 18,29 m Course ke-1 - Tebal shell 0,44 in - Panjang plate 18,84 ft - Jumlah plate 10 buah Course ke-2 - Tebal shell 0,38 in - Panjang plate 18,84 ft - Jumlah plate 10 buah Course ke-3 - Tebal shell 0,31 in - Panjang plate 18,84 ft - Jumlah plate 10 buah
  7. 7. Course ke-4 - Tebal shell 0,25 in - Panjang plate 18,84 ft - Jumlah plate 10 buah Course ke-5 - Tebal shell 0,19 in - Panjang plate 18,84 ft - Jumlah plate 10 buah Course ke-6 - Tebal shell 0,13 in - Panjang plate 18,84 ft - Jumlah plate 10 buah Course ke-7 - Tebal shell 0,06 in - Panjang plate 18,84 ft - Jumlah plate 10 buah Tinggi head tangki 4 m Tebal head tangki 1 in b. Pompa Kode P- 02 Fungsi Mengalirkan slurry dariMixer (M-01) ke reaktorl (R-01) melewati Heat exchanger 1 (HE-01) Tipe Pompa Sentrifugal Pipa yang digunakan - D nominal 3 in - Schedule Number 40
  8. 8. - Diameter dalam (ID) 3,068 in = 0,26 ft - Diameter luar (OD) 3,500 in = 0,29 ft - Tebal dinding 0,216 in - Inside sectional area 0,0513 Tenaga pompa 1 HP Tenaga motor 1,25 H c. Kompresor Kode C- 02 Fungsi Menaikan tekanan gas H2 dari 100 atm menjadi 125 atm Jenis Kompresor reciprocating single stage Kapasitas 0,02 m3 /menit Tekanan Masuk 100 atm Suhu Masuk 140 ºC Tekanan Keluar 125 atm Suhu Keluar 176,64 ºC Efisiensi 75 % Kerja teoritis 780 Kj/kmol Tenaga actual 1 H d. Evaporator
  9. 9. Kode EV-02 Fungsi Memekatkan produk sorbitol cair dari konsentrasi 48% sampai 70% Tipe falling film evaporator Bahan konstruksi Stainless steel, SA – 167 Grade 3 tipe 304 Jumlah tube 1377 buah Luas penampang ruang uap 57,02 ft2 Diameter ruang uap 102,32 in = 8,52 ft Diameter shell evaporator 39 in = 3,25 ft Tinggi shell 22,5 ft Tebal shell ¼ in Tinggi head 0,63 ft Tebal head 3/16 in Tinggi total 23,77 ft e. Mixer
  10. 10. Kode M - 01 Fungsi Tempat pencampuran sirup glukosa dan katalis nikel Jenis Tangki Berpengaduk Tipe tangki vertical Bahan konstruksi Stainless steel SA 167 Jumlah 1 (satu) buah Volume 51,33 m3 Kondisi Operasional - Suhu 90,002 ºC - Tekanan 1 atm Dimensi mixer - Diameter 3,21 m - Tinggi 9,73 m - Tebal dinding ¼ in Head and Bottom Tipe Elliptical Dished Head Tebal ¼ in Tinggi 0,84 m Pengaduk - Jenis pengaduk turbine impeller - Power pengaduk 66 Hp f. Reaktor
  11. 11. Kode R - 01 Fungsi Tempat berlangsungnya reaksi hidrogenasi antara glukosa dan gas hydrogen membentuk sorbitol dengan katalis nikel Tipe Bubble Column Bahan konstruksi Stainless steel SA 167 Jumlah 1 (satu) buah Kondisi Operasional - Suhu 140 ºC - Tekanan 125 atm Dimensi Reaktor - Diameter 10,03 ft - Tinggi 24,07 ft - Tebal dinding 6,5 in Head and Bottom Tipe Elliptical Dished Head Tebal 6,5 in Tinggi 1,16 m Pendingin - Tipe jaket - Tebal 3 in Diameter disk plate 10 cm Jumlah orifice 11 lubang 2. Utilitas AIR Air pemanas 401,04 m3 /hari Air pendingin (cooling water) 28,64 m3 /hari Air untuk Sanitasi 16,30 m3 /hari Total Kebutuhan air 445,98 m3 /hari Didapat dari sumber Air sanitasi : PDAM Air pemanas dan pendingin : air artesis
  12. 12. STEAM Kebutuhan Steam 83.550,37 kg/jm LISTRIK Kebutuhan Listrik 171 Kw Dipenuhi dari Generator kapasitas 200 kW BAHAN BAKAR Jenis Solar (tipe Industrial Diesel Fuel) Kebutuhan Solar : 1.898,40 gal/jam Sumber dari Solar :PT Pertamina (Persero) IV. PERHITUNGAN EKONOMI Physical Plant Cost Rp 1.402.316.318.870 Fixed Capital Rp 1.690.730.392.550 Working Capital Rp 332.822.655.425.695 Total Capital Investment Rp 334.513.385.818.245 ANALISIS KELAYAKAN Rate of Return on Investment (ROI) Before tax : 67% After tax : 54% Pay Out Time (POT) Before tax : 1 th 4 bln After tax : 1 th 7 bln Break Even Point (BEP) 5 % Shut Down Point (SDP) 5 % Discounted Cash Flow Rate of Return (DCFROR) 7 %

×