Prarancangan Pabrik Polivinil Alkohol dari Vinil Asetat Monomer dan Metanol dengan Kapasitas 30.000 Ton/tahun

FADHILA EL DISCHA, Muslikhin Hidayat, S.T.,M.T.,Ph.D.

2014 | Skripsi | TEKNIK KIMIA

Polivinil alkohol merupakan polimer yang digunakan sebagai bahan baku pada industri bahan perekat (adesif), protective colloid, dan kertas. Selain itu polivinil alkohol dibutuhkan sebagai bahan pembantu pada industri tekstil, pestisida, kosmetik, serta pupuk. Prarancangan pabrik polivinil alkohol dari vinil asetat dan metanol bertujuan mengkaji kelayakan pabrik ini untuk didirikan. Pabrik polivnil alkohol dirancang dengan kapasitas 30.000 ton/tahun dan beroperasi secara kontinyu selama 330 hari/tahun dan 24 jam/hari. Bahan baku vinil asetat dibutuhkan sebanyak 8.594,84 kg/jam dan metanol sebanyak 3.008,19 kg/jam dengan konversi reaksi polimerisasi sebesar 86,23%. Metil asetat dihasilkan sebagain produk samping sebanyak 6.382,17 kg/jam. Polivinil alkohol diproduksi melalui dua tahap. Tahap pertama adalah polimerisasi vinil asetat dengan metode polimerisasi larutan menggunakan solven metanol. Reaksi polimerisasi dijalankan pada reaktor alir tangki berpengaduk dengan bantuan inisiator azobisisobutironitril pada tekanan 3 atm dan suhu 80 0 C. Tahap kedua adalah hidrolisis polivinil asetat menggunakan metanol dengan bantuan katalis NaOH. Reaksi hidrolisis dijalankan pada dua buah reaktor alir tangki berpengadauk yang disusun seri pada tekanan atmosferis dan suhu 55 0 C. Pabrik polivinil alkohol direncanakan untuk didirikan di Bontang, Kalimantan Timur dengan luas tanah 46.000 m 2 dan mempekerjakan 235 orang karyawan. Kebutuhan energi untuk menjalankan pabrik ini meliputi kebutuhan listrik sebanyak 3.543.645,60 kWh/tahun dan bahan bakar berupa diesel sebanyak 5.786,83 m 3 /tahun. Sedangkan kebutuhan air untuk utilitas adalah sebanyak 5.233,75 kg/jam dan udara instrumen 150 m 3 /jam. Untuk menjalankan produksi, dibutuhkan modal tetap sebesar $ 50.965.527 dan biaya produksi sebesar $ 113.240.556. Berdasarkan evaluasi ekonomi yang dilakukan, pabrik polivinil alkohol tergolong low risk dengan nilai ROI sebelum pajak 47,41%, POT sebelum pajak 1,74 tahun, BEP 55,08%, SDP 43,75%, dan DCFRR 19,07%. Berdasarkan nilai-nilai diatas, dapat disimpulkan bahwa pabrik ini menarik secara ekonomi dan layak untuk dikaji lebih lanjut.

Polyvinyl alcohol is widely used as raw material on adhesives, protective colloids, and paper industry. The use of polvinyl alcohol as chemicals is also found in textile, pesticidse, cosmetics, and fertilizer industry. The preliminary design of polyvinyl alcohol plant is aimed to study the technical and economical feasibility of the plant upon establishment. Polyvinyl alcohol plant is designed at 30.000 ton/year capacity and to be operated continuously on 330 days/year. Vinyl acetate of 8,594.84 kg/hour and methanol of 3,008.19 kg/hour is used as raw materials, with 86,23% conversion of polimerization reaction. Methyl acetate is obtained as side product by 6,382.17 kg/hour. Polyvinyl alcohol is produced through two steps. The first phase is vinyl acetate polymerization by using solution polymerization method with methanol as the solvent. Polimarization is conducted on a continuous stirred tank reactor with azobisisobutyronitrile as the initiator on 3 atmosphere and 80 0 C. The second phase is hydrolisis of polivinyl acetate by methanol using NaOH catalyst. Hydrolysis reaction is conducted on two continuous stirred tank reactors arranged in series on atmospheric pressure and 55 0 C. The plant is designed to be constructed in Bontang, East Borneo on a 46,000 m 2 area and employs 235 labors. Energy consumption is sought to be 3,543,645.60 kWh/year of electricity and 5,786.83 m 3 /year of diesel. The utility unit is designed to provide 5,233.75 kg/hour of water and 150 m 3 /hour of instrumental air. Total capital investment costs $ 50,965,527 and Manufacturing cost is standing at $ 113,240,556. Based on the economical feasibility study, polyvinyl alcohol plant is classified to carry low risk with 47.41% ROI before taxes, 1.74 POT before taxs, 55.08% BEP, 43.75% SDP, and 19.07% DCFRR. Considering the above technical and economical features, it is concluded that polyvinyl alcohol plant is appealing for further studies.

Kata Kunci : -