Prarancangan Pabrik Epichlorohydrin dengan Bahan Baku Gliserol Dari Produk Samping Pabrik Biodiesel dengan Kapasitas 125.000 Ton/Tahun

FAQIH NURFAJRIN, Prof. Ir. Arief Budiman, M.S., D.Eng.

2016 | Skripsi | S1 TEKNIK KIMIA

Prarancangan Pabrik Epichlorohydrin dari Gliserol dengan kapasitas 125.000 ton/tahun ini dimaksudkan untuk memenuhi kebutuhan epichlorohydrin, khususnya untuk industri resin, cat, dan farmasi di kawasan Asia Pasifik. Kebutuhan epichlorohydrin pada tahun 2017 diproyeksikan akan meningkat sebanyak 406 kiloton dibandingkan tahun 2012 . Pabrik ini direncanakan didirikan di Dumai, Riau, dengan luas tanah 46,3 Ha dan memperkerjakan 224 orang karyawan. Pabrik ini akan beroperasi selama 330 hari/tahun. Epichlorohydrin yang dihasilkan berupa cairan dengan kemurnian sebesar 99,2%. Bahan baku yang dibutuhkan adalah gliserol sebanyak 133.752,96 ton/tahun, asam klorida sebanyak 288.866,16 ton/tahun dan sodium hidroksida sebanyak 112.997,49 ton/tahun. Berdasarkan kondisi operasi yang dijalankan, pemilihan bahan baku yang digunakan dan jenis produk yang dihasilkan, maka pabrik ini tergolong pabrik dengan tingkat resiko rendah. Reaksi pembuatan epichlorohydrin dilakukan dengan dua tahapan. Reaksi pertama yaitu pembuatan dichlorohydrin dengan katalis asam asetat yang berlangsung dalam sebuah kolom reactive distillation yang beroperasi pada suhu 102,59-176,56 C dengan tekanan 1,11-2,61 atm. Konversi gliserol adalah 99,99% dengan selektivitas dichlorohydrin sebesar 98,04%. Produk bawah kolom direaksikan kembali dengan sodium hidroksida pada reaktor alir tangki berpengaduk yang disusun secara seri sebanyak dua buah untuk membentuk epichlorohydrin. Kedua RATB ini beroperasi pada suhu 80 C dan tekanan 1 atm. Produk reaktor selanjutnya akan melalui beberapa alat pemisahan sehingga akan dihasilkan produk epichlorohydrin dengan kemurnian 99,2%. Unit pendukung proses untuk menunjang proses produksi terdiri atas unit penyediaan dan pengolahan air laut sebanyak 57117,70 kg/jam, unit penyedia steam sebanyak 1318,74 kg/jam, unit pengadaan bahan bakar sebanyak 3,68 kg/jam, unit penyedia listrik sebanyak 878,24 kW, unit penyedia udara tekan serta unit pengolahan limbah. Modal tetap yang diperlukan sebesar US$ 46,783,924 dan Rp 547.761.935.488,00 dengan modal kerja sebesar US$ 56,439,281 + Rp 523.829.962.562,00. Laba sebelum pajak Rp 435.680.560.536,00 dan laba sesudah pajak Rp 326.760.420.402,00. Dari analisis ekonomi diperoleh Return on Investment sebelum pajak 22,15% dan sesudah pajak 16,62%. Pay Out Time sebelum pajak 1,67 tahun dan sesudah pajak 2,10 tahun. Tingkat Break Even Point 44,87%, Shut Down Point 31,37% kapasitas dan Discounted Cash Flow Rate Of Return 37,13%. Dengan demikian maka pabrik epichlorohydrin dari gliserol dengan kapasitas 125.000 ton/tahun layak untuk dikaji lebih lanjut.

Preliminary design of Epichlorohydrin Plant from Glycerin with production capacity of 125,000 ton/year is intended to fulfill epichlorohydrin demands, especially for global resins, paints and pharmacy industries. Global demands of epichlorohydrin in 2017 is estimated to be increased as much as 406 kilotons. This plant is planned to be built in Dumai, Riau, with total area of 46,3 Ha and employ over 224 persons. This plant will be operated in 330 days a year. The product epichlorohydrin is liquid with 99.2% purity. Raw materials needed are 133,752.96 ton/year of glycerin, 288,866.16 ton/year of hydrochloric acid and 112,997.49 ton/year of sodium hydroxide. Based on operating condition applied, the selection of main components and kind of products being produced, this plant can be categorized as low-risk operation. The production of epichlorohydrin is carried out by two main processes; production of dichlorohydrin catalyzed acetic acid and epichlorohydrin production. The first step is carried out in a reactive distillation column which operates in temperature of 102.59-176,56 C and pressure of 1,11-2,61 atm. Conversion of glycerin is 99.99 % and selectivity of 98.04 % for dichlorohydrin. The second step is carried on two continuous stirred tank reactor which arranged in series with operating temperature of 80 C and pressure of 1 atm. Reactor product will be treated by separation equipments to produce 99,2% purity of epichlorohydrin. The supporting units of production process are 57117,70 kg/jam sea-water supplying and treatment unit, 1318,74 kg/jam steam supply unit, 3,68 kg/jam fuel supply unit, 878,24 kW electricity, pressured air supply unit, and waste treatment unit. Fixed capital needed is US$ 46,783,924 dan Rp 547.761.935.488,00 and working capital of US$ 56,439,281 + Rp 523.829.962.562,00. Profit before tax is Rp 435.680.560.536,00 and profit after tax is Rp 326.760.420.402,00. Based on economic analysis, the Return Of Investment before tax is 22,15% and Return Of Investment after tax is 16,62%. Pay Out Time before tax is 1.67 year and Pay Out Time after tax 2.10 tahun. Break Even Point is 44.87%, Shut Down Point is 31.37% and Discounted Cash Flow Rate Of Return is 37.13%. Therefore, further research on Epichlorohydrin Plant from Glycerin with production capacity of 125.000 ton/year should be carried out.

Kata Kunci : Epichlohydrin, Gliserol, Reactive Distillation