Prarancangan Pabrik Polipropilen dari Propilen dengan Kapasitas 200.000 ton/tahun
Helmy Rizqy Zaidani, Ir. Wahyu Hasokowati, MASc., IPM.
2023 | Skripsi | TEKNIK KIMIA
Polipropilena adalah sejenis polimer termoplastik yang
terbuat dari monomer propilena. Polipropilen
ini adalah salah satu jenis plastik yang paling umum
digunakan di dunia saat ini. Polipropilena memiliki sifat-sifat yang
menguntungkan, seperti kekuatan yang tinggi, kekerasan yang baik, tahan
terhadap keretakan, dan daya tahan terhadap bahan kimia. Polipropilena biasanya
digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk kemasan, peralatan rumah tangga,
alat-alat elektronik, perlengkapan medis, mainan, furnitur, aksesori otomotif,
dan banyak lagi. Kelebihan polipropilena adalah ringan, tahan air, dan tahan
terhadap panas, sehingga menjadikannya pilihan yang baik untuk berbagai
keperluan.
Pabrik polipropilen dari propilen
ini dirancang dengan kapasitas 200.000 ton/tahun dan beroperasi secara kontinyu
24 jam perhari dan 330 hari pertahun. Bahan baku yang digunakan berupa propilen
sebanyak 205.104,24 ton/tahun. Polipropilen yang diproduksi pada pabrik ini menggunakan reaksi
fase gas dan katalis Ziegler-Natta dengan jenis Shell High Activity Catalyst (SHAC) dan
ko-katalis berupa triethylaluminum, Al(C2H5)3 atau biasa disebut TEAL. Pada produksi polipropilen, gas propilen
dialirkan menuju fluidized bed reactor dengan suhu 85oC dan
tekanan 25 atm. Tekanan dan suhu di dalam reaktor dipertahankan tetap sama dengan
menambahkan koil pendingin. Produk polipropilen yang
keluar dari reaktor berbentuk granul
dan masih terdapat pengotor. Resin polipropilen yang
tercampur dengan hidrokarbon sisa
reaksi kemudian dialirkan ke unit purge bin untuk dihilangkan hidrokarbonnya dengan gas nitrogen. Produk yang keluar dari unit purge bin merupakan resin
polipropilen dalam bentuk granul dengan kemurnian sekitar 99%. Granul tersebut
kemudian diproses lebih lanjut di ekstruder dengan penambahan bahan aditif
untuk menghasilkan pellet polipropilen. Produk akhir kemudian dimasukkan ke
dalam tangki penyimpan. Gas nitrogen dipisahkan dari hidrokarbon menggunakan knockout drum, dan
hidrokarbon kemudian diumpankan ke menara distilasi untuk memisahkan etana dan propana agar
propilen dapat dialirkan kembali ke reaktor.
Pabrik ini direncanakan akan didirikan di kawasan industri
Cilegon, Banten dengan luas area 1,99 hektar dan memiliki
karyawan sebanyak 302 orang. Kebutuhan utilitas untuk menjalankan proses di
pabrik ini meliputi air sebanyak 1.036.469,10 ton/tahun, penyedia udara untuk
instrumen dan umpan boiler sebesar 61.449,18 ton/tahun, bahan bakar gas
alam sebanyak 2.863,26 ton/tahun, dan listrik sebesar 4,30 MW.
Pabrik ini memerlukan fixed capital sebesar US$29.492.709,03 + Rp109.860.656.703,00; working capital sebesar US$65.349.283,83; dan manufacturing cost sebesar US$196.164.426,90 + Rp2.412.441.482,92. Nilai ROI sebelum pajak 41,77%, POT sebelum pajak 1,93 tahun, BEP 45,58%, SDP 27,14?n DCFRR 21,14%. Dari hasil evaluasi yang dilakukan, dapat disimpulkan bahwa pabrik yang tergolong high risk ini menarik dan layak untuk dikaji lebih lanjut.
Polypropylene is a kind of thermoplastic polymer made
from propylene monomer. Polypropylene is one of the most commonly used types of
plastic in the world today. Polypropylene has favorable properties, such as
high strength, good hardness, resistance to cracking, and resistance to
chemicals. Polypropylene is commonly used in a variety of applications,
including packaging, household appliances, electronics, medical supplies, toys,
furniture, automotive accessories and many more. The advantages of
polypropylene are that it is lightweight, water-resistant and heat-resistant,
making it a good choice for a variety of uses.
The polypropylene plant from propylene is designed with
a capacity of 200,000 tons/year and operates continuously 24 hours a day and
330 days a year. The raw material used is propylene as much as 205,104.24
tons/year. The polypropylene produced at this factory uses a gas phase reaction
and a Ziegler-Natta catalyst with the Shell High Activity Catalyst (SHAC) type
and co-catalyst in the form of triethylaluminum, Al(C2H5)3
or commonly called TEAL. In polypropylene production, propylene gas flows into
a fluidized bed reactor with a temperature of 85oC and a pressure of 25 atm. The pressure and temperature inside the reactor are kept the same
by adding a cooling coil. The polypropylene product that comes out of the
reactor is in the form of granules and still contains impurities. The
polypropylene resin which is mixed with the remaining carbon from the reaction
is then flowed to the purge bin unit to remove the carbon with nitrogen gas.
The product that comes out of the purge bin unit is polypropylene resin in the
form of granules with a purity of about 99%. The granules are then further
processed in an extruder with the addition of additives to produce
polypropylene pellets. The final product is then put into the storage tank. The
nitrogen gas is separated from the carbonate using a knockout drum, and the
carbonate is then fed to a distillation tower to separate the ethane and
propane to allow the propylene to flow back into the reactor.
This plant is planned to be established in the Cilegon industrial area, Banten
with an area of 1.99 hectares and has 302 employees. The utility requirements
for running the process at this plant include 1,036,469.10 tons/year of water,
61,449.18 tons/year of air supply for instruments and boiler feed, 2,863.26
tons/year of natural gas fuel, and electricity of 4.30 MW.
This plant requires fixed capital of US$29,492,709.03 + Rp109,860,656,703.00; working
capital of US$65,349,283.83; and production costs of US$196,164,426.90 +
Rp2,412,441,482.92. The value of ROI before tax is 41.77%, POT before tax is
1.93 years, BEP is 45.58%, SDP is 27.14% and DCFRR is 21.14%. From the results
of the evaluation carried out, it can be interpreted that those classified as
high risk are interesting and worthy of further study.
Kata Kunci : ko-katalis triethylamuminium, polipropilen, propilen, shell high activity catalyst
