Prarancangan Pabrik Polipropilen dari Propilen dengan Kapasitas 200.000 ton/tahun
Vicca Anikho Wardani, 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
