Prarancangan Pabrik N-Butanol Dengan Proses Hidrogenasi N-Butil Butirat Kapasitas 40.000 Ton/Tahun

Abstract

N-butanol merupakan bahan intermediate yang digunakan sebagai bahan baku industri hilir dalam industri tekstil, polimer, plastik, cat, surface coating, dan farmasi. Pabrik n-butanol dirancang dengan kapasitas 40.000 ton/tahun, menggunakan bahan baku n-butil butirat sebanyak 39.254,1526 ton/tahun yang diperoleh dari Fuzhou Farwell Import & Export Co., Ltd., Cina, Hidrogen sebanyak 1.081,0811 ton/tahun yang diperoleh dari PT. Airliquide, Cilegon dan katalis berupa Cu/ZnO/Al2O3 sebanyak 7,2999 ton/tahun yang diperoleh dari Zibo Yinghe Chemical Co., Ltd. Lokasi pabrik didirikan di kawasan industri Cilegon, Banten. Perusahaan akan didirikan dengan badan hukum Perseroan Terbatas (PT), dengan jumlah karyawan 135 orang. Pabrik beroperasi selama 330 hari dalam setahun, dengan proses produksi selama 24 jam/hari dan luas tanah yang diperlukan adalah 21.850 m 2 . Bahan baku n-butil butirat pada kondisi cair dengan suhu 35 ºC dengan tekanan 1 atm dan bahan baku hidrogen dengan suhu 35 ºC dengan tekanan 7 atm. Umpan n-butil butirat pada suhu 35 ºC dipompa hingga 10 atm, lalu diumpankan kedalam vaporizer untuk diuapkan. Produk uap dari vaporizer dan umpan hidrogen akan dialirkan menuju preheater untuk dipanaskan hingga suhu 280 ºC dengan tekanan 10 atm. Reaksi terjadi pada fase gas yang bersifat eksotermis pada suhu 280 ºC dan tekanan 10 atm dengan katalis Cu/ZnO/Al2O3 dengan perbandingan mol reaktan n-butil butirat dan hidrogen 1:14 dan menghasilkan konversi sebesar 90%. Produk keluar reaktor dialirkan menuju kondensor parsial. Hasil kondensor parsial yang berupa fase cair selanjutnya dipisahkan menggunakan menara distilasi. Produk atas dari menara distilasi berupa n-butanol dengan kemurnian 99,47% dan hasil bawah di-recycle menuju umpan vaporizer. Utilitas yang diperlukan pabrik n-butanol berupa air sebanyak 80.846 kg/jam. Untuk memenuhi kebutuhan air make up sebanyak 3.256 kg/jam dibeli dari PT. Krakatau Tirta Industri. Steam yang digunakan sebagai media pemanas adalah steam jenuh pada suhu 130 ºC, 225 ºC dan 300 ºC. Daya listrik sebesar 462 kW disuplai dari PLN dengan cadangan 1 buah generator. Kebutuhan bahan bakar fuel oil diperoleh dari PT. Pertamina sebanyak 44 liter/jam dan solar diperoleh dari PT. Pertamina 2.512 liter/bulan. Udara tekan diproduksi sebanyak 55 m 3 /jam. Ditinjau dari segi ekonomi, pabrik n-butanol ini membutuhkan Fixed Capital Investment sebesar Rp 797.906.749.426,88. Working Capital Investment sebesar Rp 224.455.480.630. Analisis ekonomi pabrik n-butanol ini menunjukkan nilai ROI sebelum pajak sebesar 44,18% dan ROI sesudah pajak sebesar 33,13%. Nilai POT sebelum pajak adalah 1,85 tahun dan POT sesudah pajak adalah 2,32 tahun. BEP sebesar 33,90% kapasitas produksi dan SDP sebesar 16,51% kapasitas produksi. DCF sebesar 36,41%. Berdasarkan data analisis ekonomi tersebut, maka pabrik n-butanol layak untuk dikaji lebih lanjut.