Prarancangan Pabrik Phthalic Anhydride dari O-Xylene dan Udara dengan Kapasitas 60.000 Ton/ Tahun
Alyade Rahman, Ir. Agus Prasetya, M.Eng.Sc., Ph.D.
2023 | Skripsi | TEKNIK KIMIA
Phthalic anhydride
merupkan senyawa organik yang memilki peranan cukup penting dalam kaitan dengan
pemanfaataannya, dimana sebagian besar dari phthalic anhydride ini
dimanfaatkan sebagai bahan untuk pembuatan plasticizer yang saat ini
penggunaannya cukup tinggi antara lain sebagai bahan produksi lapisan fleksibel
untuk wallpaper, upholstery fabric, dan untuk polimer yang cukup
getas, serta sebagai bahan tambahan untuk pipa PVC. Selain itu phthalic
anhydride dapat dimanfaatkan sebagai bahan produksi alkyd resin untuk
industri cat, unsaturated polyester resin yang salah satunya untuk
industri otomotif, dan lain sebagainya.
Pabrik ini dirancang dengan
kapasitas 60.000 ton/tahun yang beroperasi selama 24 jam setiap harinya dengan
jumlah hari kerja untuk satu tahun sebanyak 330 hari.
Proses produksi
diawali dengan persiapan bahan baku berupa o-xylene dan juga udara
dengan perbandingan 31 : 1 untuk menyesuaikan flammability limit o-xylene,
dimana bahan akan dipanaskan hingga suhu 350oC dan tekanan 6 atm
sebelum masuk reaktor. Dalam reaktor terjadi reaksi oksidasi dengan bantuan
katalis dimana reaksi eksotermis dan perlu dijaga suhu pada rentang 340 s/d 360oC
sehingga dibutuhkan pendingin berupa molten salt, dan untuk
reaktor yang digunakan berupa reaktor fixed bed multitube. Produk phthalic
anhydride diperoleh dari pemisahan yang terjadi di switch condenser.
Sedangkan pemurnian menggunakan menara distilasi digunakan untuk mengambil
produk samping yang masih bisa dimanfaatkan yakni maleic anhydride.
Pabrik ini dirancang untuk didirikan
di Kabupaten Tuban, Jawa Timur di atas lahan sebesar 6 hektar yang berhasil
menyerap 265 tenaga kerja. Untuk kebutuhan pabrik ini sendiri yakni beruapa
kebutuhan bahan baku o-xylene sebanyak 7.045,4545 kg/jam. Kemudian untuk
kebutuhan utilitas dibutuhkan air sebesar 12 m3/jam kemudian untuk
kebutuhan listrik sebesar 3,2 MW.
Berdasarkan perhitungan ekonomi pabrik diperoleh nilai Fixed Capital (FC)
sebesar Rp 627.946.282.839,32,
kemudian dibutuhkan nilai Working Capital (WC) sebanyak Rp 321.452.747.148,58. Pabrik ini digolongkan sebagai pabrik dengan resiko tinggi (high
risk), dengan analisis kelayakan ekonomi diperoleh parameter kelayakan
eknonomi berupa ROI dengan keuntungan sebelum pajak sebesar 66,81% sedangkan
untuk perhitungan dengan keuntungan setelah pajak didapatkan nilai ROI 33,41%,
kemudian nilai POT diperoleh sebesar 1,05 tahun untuk perhitungan dengan
keuntungan sebelum dikenai pajak dan 1,86 tahun untuk perhitungan dengan
keuntungan setelah dikenai pajak. Selanjutnya diperoleh nilai DCFRR sebesar 46,87%
yang mana jka dibandingkan dengan nilai bunga kredit investasi tertinggi di
Indonesia yakni milik Bank Persero sebesar 9,27?n juga nilai MARR sebesar
1,5 kali bunga tadi atau sekitar 13,91%, maka nilai DCFRR lebih tinggi. Dimana
harga produk phthalic anhydride menjadi parameter yang paling sensitif
terhadap nilai DCFRR. Berdasarkan analisis kelayakan ekonomi tersebut dan juga
evaluasi secara teknis, maka pabrik ini layak untuk didirikan.
Phthalic anhydride is an organic compound with important uses, where
most of this phthalic anhydride is used as a material for the manufacture of
plasticizers, which are currently used quite high, including as a material to
produce flexible coatings for wallpaper, upholstery fabric, and for polymers.
brittle, as well as an additive for PVC pipes. In addition, phthalic anhydride
can be used as an ingredient in the production of alkyd resins for paint
industry, unsaturated polyester resins for automotive industry, and others.
This plant is designed with a capacity of 60,000 tons/year, operating 24
hours a day with a total working day of 330 days per year.
The production
process begins with the preparation of raw materials, o-xylene and air with a
ratio of 32.25 : 1 to adjust the flammability limit of o-xylene, the material
will be heated to a temperature of 350oC and a pressure of 6 atm before
entering the reactor. Inside the reactor, an oxidation reaction with the help
of a catalyst occurs, an exothermic reaction and it is necessary to maintain
the temperature in the range of 340 to 360oC so that a coolant is needed in the
form of molten salt, and the reactor used is a fixed bed multitube reactor. The
phthalic anhydride product is obtained from the separation in the switch
condenser. While purification using a distillation tower is used to obtain
other products, maleic anhydride.
This factory is designed to be built in Kabupaten, East Java on a 6
hectares land area which can absorb 265 workers. the raw material requirement
for o-xylene is 7,045.4545 kg/hour. Then for utility needs 12 m3/hour of water
is needed then for electricity needs of 3.2 MW.
Based on factory economic calculations, a Fixed Capital (FC) value of IDR 627,946,282,839.32 is required, then a Working Capital (WC) value of IDR 321,452,747,148.58 is also required. This factory is classified as a high risk factory, with an analysis of economic feasibility, the first economic feasibility parameter is ROI with a profit before tax of 66.81%, while for calculations with profit after tax, an ROI value of 33.41%. Then the POT value is obtained for 1.05 year for calculations with profits before being taxed and 1.86 years for calculations with profits after being taxed. Furthermore, a DCFRR value of 46.87% was obtained, which if compared to the highest investment credit interest rate in Indonesia of 9.27% and a MARR value of 1.5 x 9.27% = 13.91%, the DCFRR value is higher. Where the price of phthalic anhydride product is the most sensitive parameter to the DCFRR value.Based on the economic feasibility analysis and technical evaluation, this factory is feasible to build.
Kata Kunci : Phtalic anhydride, plasticizer, maleic anhydride, molten salt, ROI, POT, DCFRR