Prarancangan Pabrik Metil Akrilat dari Akrilonitril dan Metanol dengan Kapasitas 32.000 Ton/Tahun

BERNICE LENORA, Dr. Ir. Sarto, M.Sc.

2015 | Skripsi | S1 TEKNIK KIMIA

Metil akrilat dibuat melalui dua tahap. Tahap pertama adalah mereaksikan antara asam sulfat yang sebelumnya telah diencerkan dengan akrilonitril sehingga membentuk akrilamid sulfat. Reaksi pembentukan akrilamid sulfat berlangsung secara isothermal pada suhu 100 oC dan tekanan 2,2 atm dalam reaktor hidrolisis. Konversi total pada reaktor ini adalah 95% terhadap akrilonitril. Selanjutnya akrilamid sulfat direaksikan dengan metanol hingga terbentuk produk berupa metil akrilat dan amonium bisulfat dalam reaktor esterifikasi yang bekerja pada suhu suhu 100 oC dan tekanan 4,9 atm. Konversi total pada reaktor ini adalah 92% terhadap akrilamid sulfat. Pabrik metil akrilat ini direncanakan akan didirikan di Gresik, Jawa Timur dengan luas area sebesar 25.920 m2 dan membutuhkan pekerja sebanyak 200 orang. Pabrik dirancang dengan kapasitas 32.000 ton/tahun dan beroperasi secara kontinyu selama 330 hari/tahun. Untuk menghasilkan metil akrilat sebanyak 31.554,3288 ton/tahun dan amonium bisulfat sebanyak 56.029,9843ton/tahun dibutuhkan asam sulfat sebanyak 42.752,0075 ton/tahun, akrilonitril sebanyak 22.588,6724 ton/tahun, air sebanyak 9495,8528 ton/tahun dan metanol sebanyak 13.345,0178 ton/tahun. Untuk utilitas dibutuhkan air sebanyak 171.095,3086 ton/tahun Untuk mendirikan pabrik ini dibutuhkan modal tetap $ 40,879,367 dan Rp 51.775.550.612 serta modal kerja sebesar $ 25,568,630. Keuntungan yang diperoleh sebelum pajak sebesar $ 11,938,243/tahun dan keuntungan sesudah pajak sebesar $ 5,969,122//tahun. Dari hasil perhitungan diperoleh Return on Investment (ROI) sebelum pajak 26,65%, Return on Investment (ROI) sesudah pajak 13,32%, Pay Out Time ( POT ) sebelum pajak 2,73 tahun, Pay Out Time (POT) sesudah pajak 4,29 tahun, Break Even Point 52,42 %, Shut Down Point 28,31 % dan Discounted Cash Flow Rate of Return 15,05 %. Berdasarkan hasil perhitungan evaluasi ekonomi tersebut, maka pabrik metil akrilat dengan kapasitas 32.000 ton/tahun cukup menarik untuk dikaji lebih lanjut.

Plant design of methyl acrylate from acrylonitrile and methanol with the capacity of 32,000 ton/year aims to fulfill the increasing demand in Indonesia. The hydrolisis reaction to form acrylamide sulphate from sulphuric acid and acrylonitrile is run in continous reactor with the temperature of 100oC and pressure of 2.2 atm with 95% convertion. Next, esterification reaction to form methyl acrylate from acrylamide sulphate and methanol is run in continous reactor with the temperature of 100oC and pressure of 4.9 atm with 92% convertion. The methyl acrylate plant will produce 32.000 ton/year of methyl acrylate as primary product and 56,029.9843ton/year of ammonium bisulphite as side product. During its operation, 42,752.0075 ton/year of sulphuric acid, 22,588.6724 ton/year of acrylonitrile, 9,495.8528 ton/year of water, and 13,345.0178 ton/year of methanol are needed. Utility as support unit will provide water, steam, electricity, fuel, compressed air, and refrigerant. In utility plant, 171,095.3086 ton/year of seawater is needed. The plant will be located in Gresik, East Java on a land area of 25,920 m2 with 200 employees consisting of daily employees and shift employees. The plant will operate for 330 days in one year. Based on economic evaluation, this plant requires Fixed Capital Investment of $ 40,879,367 and Rp 51.775.550.612 and Working Capital Investment of $ 25,568,630. The profit before and after tax will be $ 11,938,243/year and $ 5,969,122/year. At 100% production rate, obtained Return of Investment before and after tax will be 26.65% and 13.32%, Break Even Point at 52.42 %, Shut Down Point at 28.31 %, and Discounted Cash Flow Rate of Return of 15.05 %. Based on data above, it can be concluded that methyl acrylate plant is feasible for further study.

Kata Kunci : Metil Akrilat, Amonium Bisulfat, Akrilonitril, Metanol, Asam Sulfat