Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dengan Kapasitas 65.000 Ton/Tahun

RIFQI ROSYIDAH ALIFIYAH, Ir. Yuni Kusumastuti, S.T., M.Eng., D.Eng., IPM.

2021 | Skripsi | S1 TEKNIK KIMIA

Formaldehid adalah senyawa dari gugus aldehida yang sering digunakan sebagai bahan baku dan juga sebagai bahan pembantu pada berbagai industri. Pasar global untuk formaldehid diperkirakan mencapai tumbuh pada CAGR (compound annual growth rate) 4,9% pada tahun 2020 -2027 (Report Linker, 2020). Oleh karena itu, pendirian pabrik formaldehid dari metanol ini bertujuan untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri, sedangkan kelebihan produksi digunakan untuk memenuhi kebutuhan dunia. Pabrik formaldehid dari metanol ini dirancang dengan kapasitas sebesar 65.000 ton/tahun dan beroperasi secara kontinyu selama 330 hari/tahun dalam 24 jam/hari. Untuk mencapai kapasitas produk formaldehid yang diinginkan, dibutuhkan 3.288,38 kg/jam CH3OH dan 4,94 kg/jam H2O yang diperoleh dari PT. Kaltim Methanol Industri, dan 11.245,53 kg/jam udara atmosfer. Proses sintesa formaldehid menggunakan proses Metal Oxide. Proses ini dilakukan dengan mereaksikan metanol dan oksigen dalam Fixed Bed Multitube Reactor pada suhu 230�¢ï¿½�°C dan tekanan 1,5 atm menggunakan bantuan katalis oksida Fe-Mo, campuran MoO3 dan Fe2O3. Dowtherm A digunakan sebagai pendingin reaktor karena reaksi bersifat eksotermis. Gas hasil reaksi lalu dimurnikan dengan proses absorpsi menggunakan air sebagai absorben di dalam absorber, sehingga dihasilkan produk larutan formaldehid kadar 37% sebanyak 3.036,62 kg/jam. Pabrik ini akan didirikan di Bontang, Kalimantan Timur. Luas tanah yang diperlukan sebesar 120.000 m2 serta mempekerjakan 156 karyawan untuk mengoperasikannya. Adapun kebutuhan air sebesar 20.000,84 kg/jam, kebutuhan batu bara (bahan bakar) sebesar 2.217,34 kg/jam, dan kebutuhan udara instrumen sebesar 9.658,02 Nm3/jam. Modal tetap (fixed capital investment) pendirian pabrik formaldehid dari metanol ini sebesar $7.807.932,45 + Rp71.661.822.958,09 dengan total production cost $20.544.687,42+ Rp40.151.292.299,67 /tahun. Pabrik ini tergolong low risk dan beberapa parameter analisis kelayakan yang digunakan yaitu ROI (Return on Investment) before tax menunjukkan nilai sebesar 28,88%, POT (Pay Out Time) before tax sebesar 2,57 tahun, BEP (Break Even Point) sebesar 56,55%, SDP (Shut Down Point) sebesar 35,49% dan DCFRR sebesar 38,74%. Sehingga dapat disimpulkan bahwa pabrik ini menarik secara ekonomi.

Formaldehyde is a compound of an aldehyde group, which is widely used as raw material and auxiliary material in various industries. The global market for formaldehyde is expected to grow at a CAGR (compound annual growth rate) of 4,9% in 2020 -2027 (Report Linker, 2020). Therefore, the establishment of this factory aims to meet domestic needs while excess production is used to meet world needs. The formaldehyde plant from methanol is designed with a capacity of 65.000 tons/year and operates continuously for 330 days/year and 24 hours/day. To achieve the desired formaldehyde product capacity, it takes 3,288.38 kg/hour CH3OH obtained from PT. Kaltim Methanol Industry, 4.94 kg/hour H2O from seawater desalination and 11,245.53 kg/hour atmospheric air. The formaldehyde synthesis process uses the Metal Oxide process. This process is carried out by reacting methanol and oxygen in a Fixed Bed Multitube Reactor at a temperature of 230�¢ï¿½�°C and a pressure of 1.5 atm using a Fe-Mo oxide catalyst, a mixture of MoO3 and Fe2O3. Dowtherm A is used as a reactor coolant because the reaction is exothermic. The gas from the reaction is then absorbed using water in the absorber and produces a formaldehyde product of 37% by weight as much as 3,036.62 kg/hour. This factory will be established in Bontang, East Kalimantan. The required land area is 120.000 m2 and employs 156 employees to operate it. The water demand is 20.000,84 kg/hour, the need for coal (fuel) is 2.217,34 kg/hour, and the instrument air requirement is 9.658,02 Nm3/hour. The fixed capital investment for the establishment of a formaldehyde factory from methanol is $7,807,932.45 + Rp71,661,822,958.09 with a total production cost of $20,544,687.42+ Rp40,151,29299.67/year. This factory is classified as low risk and several feasibility analysis parameters used are ROI (Return on Investment) before tax showing a value of 28.88%, POT (Pay Out Time) before tax of 2.57 years, BEP (Break Even Point) of 56.55%, SDP (Shut Down Point) of 35.49% and DCFRR of 38.74%. So, it can be concluded that this factory is economically attractive.

Kata Kunci : Formaldehid, Metanol, Pabrik, Proses Metal Oxide/Formaldehyde, Methanol, Factory, Metal Oxide Process