Prarancangan Pabrik Asam Benzen Sulfonat dari Benzen dan Asam Sulfat dengan Kapasitas 60.000 Ton/Tahun

FILOYAK JOSUA SINAGA, Ir. Wahyu Hasokowati,M.A.Sc.

2014 | Skripsi | TEKNIK KIMIA

Prarancangan pabrik asam benzen sulfonat dari benzen dan asam sulfat ini bertujuan mengkaji kelayakan pabrik ini untuk didirikan. Pabrik ini dirancang dengan kapasitas produksi 60.000 ton/tahun asam benzen sulfonat dan beroperasi kontinyu selama 330 hari/tahun dan 24 jam/hari. Bahan baku yang dibutuhkan pada pabrik ini adalah 39.714,6887 ton/tahun asam sulfat 98% (w/w) dan 32.531,1291 ton/tahun benzen 99,9% (w/w). Proses yang dilakukan adalah reaksi sulfonasi benzen dengan menggunakan asam sulfat. Reaksi ini dijalankan pada reaktor berupa reaktor gelembung berpengaduk pada tekanan 2,5 atm dengan suhu 150o C dilengkapi dengan cooling jacket. Untuk mendapatkan produk asam benzen sulfonat dengan kemurnian sebesar 98 % (w/w), digunakan 2 menara distilasi sebagai unit purifikasi . Produk asam benzen sulfonat 98 % yang dihasilkan dalam bentuk prill untuk menyesuaikan kondisi pasar yang kebanyakan dijual dalam bentuk prill sehingga dibutuhkan prilling tower. Pabrik ini direncanakan akan didirikan di Tuban, Jawa Timur, dengan luas tanah 40.000 m2 dan mempekerjakan 228 orang karyawan. Kebutuhan utilitas pabrik ini meliputi kebutuhan listrik sebanyak 1.169,50 MW, kebutuhan bahan bakar berupa diesel oil sebanyak 13,3567 m3/jam, kebutuhan air untuk utilitas sebanyak 84.536,8399 kg/jam serta udara instrumen sebesar 165 m3/jam. Untuk mendirikan dan menjalankan pabrik ini dibutuhkan modal tetap sebesar $15.163.190,52 + Rp. 55.214.840.413 dan modal kerja sebesar $24.982.350,84 + Rp. 26.150.276.117 Berdasarkan evaluasi ekonomi yang dilakukan, pabrik asam benzen sulfonat ini memiliki nilai ROI sebelum pajak 45,38 %, POT sebelum pajak 1,81 tahun, BEP 47,54 %, SDP 32,51 % dan DCFRR 20,21 %. Berdasarkan nilai-nilai diatas, dapat disimpulkan bahwa untuk pabrik beresiko tinggi, pabrik ini menarik secara ekonomi dan layak untuk dikaji lebih lanjut.

Preliminary design of this benzenesulfonic acid plant is intended to asses the feasibility of this plant. Benzenesulfonic acid plant is designed to fulfill 60.000 ton/year of capacity and to be operated continuously 330 days/year and 24 hours/day. Raw material required to run this plant are 39.714,6887 ton/year of sulfuric acid 98%(w/w), and 32.531,1291 ton/year of benzene 99,9% (w/w). The sysntesis of benzenesulfonic acid is based on the sulfonation of benzene process. The reaction takes place in a agitated stirred reactor at pressure of 2,5 atm and temperature of 150oC. To produce benzenesulfonic acid product of 98%(w/w) purity, two distillation columns are needed. In this plant, benzenesulfonic acid, is produced in prill form, to fit the market needs, that most of benzenesulfonic acid are sell on prill form. To be constructed in Tuban,East Java, this plant requires 40.000 m2 area and employs 228 labors. The consumed energy includes electricity of 1.168,50 MW and 13,3567 m3/hour of fuel oil. Moreover, the utility requires 84.536,8399 kg/hour of water and 165 m3/hour of air instrument. Fixed capital costs needed is $15.163.190,52 + Rp. 55.214.840.413 and working capital costs $24.982.350,84 + Rp. 26.150.276.117. Based on the economical feasibility study, this plant has score of 45,38% of ROI (before taxes); 1,81 year of POT (before taxes); 47,54 % of BEP; 32,51% of SDP; and 20,21% of DCFRR. From those points, it can be concluded that, as high risk plant, preliminary design of this benzenesulfonic acid is interesting for further studies.

Kata Kunci : Asam Benzen Sulfonat, Asam Sulfat, Benzen