Bab Ii+
Bab Ii+
Bab Ii+
id
II. BAB II
DESKRIPSI PROSES
14
library.uns.ac.id 15
digilib.uns.ac.id
ini dilakukan dengan mengkondisikan salah satu reaktan dalam kondisi excess. Air
diilih sebagai excess reactant karena harganya yang murah dan mudah diperoleh.
Sehingga harga K pada suhu operasi 80 °C (353 K) dapat dihitung dengan
persamaan berikut:
𝐾 − ΔHR298 1 1
ln (𝐾 ) = × (𝑇 − 𝑇 ) (Smith, Van Ness dan Abbot, 2001)
298𝐾 𝑅 𝑅𝑒𝑓
J
𝐾 − 16.300
ln ( ) = 𝑚𝑜𝑙 × ( 1 − 1 )
0,99 𝐽 353 𝐾 298 𝐾
8,314
𝑚𝑜𝑙. 𝐾
K353K = 2,75
II.2.6 Tinjauan Kinetika
Reaksi hidrolisis metil formiat menjadi asam formiat dan metanol yang
terjadi sebagai berikut:
Sehingga dari persamaan Arrhenius diperoleh nilai k1 pada suhu 80°C sebagai
berikut:
0,0004
k2 =
2,75
L
k 2 = 0,000145
mol. s
Perhitungan kecepatan reaksi
Basis perhitungan = 1 mol A
Konversi = 60%
Rasio mol reaktan = 1 : 6
library.uns.ac.id 20
digilib.uns.ac.id
HCOOCH3 (A)
CH3OH (D)
CH3OH (D)
HCOOCH3 (A)
H2O (B)
MD-02
Arus 6
Arus 8
T-01
Tangki Metil Formiat P = 2,8 atm
T = 63,6 P = 2,9 atm
HCOOCH3 (A) 98%
T = 86,6 C
P = 2 atm
T-03
T = 35 C P = 3,1 atm
HCOOCH3 (A) Arus 9 Tangki Metanol
P = 3 atm CH3OH (D) T = 94,4 C CH3OH (D) 99,9%
T = 35 C Arus 1 Arus 3 H2O (B) HCOOCH3 (A)
HCOOH (C) P = 1 atm
CH3OH (D)
R-01 MD-01 T = 35 C
H2O (B)
Arus 5
Arus 2 Arus 4
P = 3,2 atm CH3OH (D)
Utilitas
T = 134,6 C H2O (B)
H2O (B) 100%
HCOOH (C)
P = 1 atm Arus 12
T = 30 C Arus 7 P = 1 atm C6H14O (E)
CH3OH (D) Arus 14
T = 65 C HCOOH (C)
H2O (B)
HCOOH (C) CH3OH (D)
P = 1 atm H2O (B)
T = 30 C HCOOH (C) P = 1 atm
P = 1 atm T = 30 C
T = 30 C Arus 11
T-02
C6H14O (99%) P = 1 atm
Arus 10 MT-01 MT-02
H2O (B) 1% SET-01 T = 84 C
SET-02 MD-03
P = 1 atm
T= 35 C
Arus 13
P = 1 atm Arus 15
T-04
T = 30 C
P = 1,2 atm Tangki Asam Formiat
C6H14O (E) T = 97 C HCOOH 85%
HCOOH (C)
C6H14O (E) P = 1 atm
HCOOH (C) T = 35 C
Arus 8
T-01
Tangki Metil Formiat
HCOOCH3 (A) 98%
T-03
Arus 9 Tangki Metanol
HCOOCH3 (A) = 1388,6kg/jam CH3OH (D) 99,9%
HCOOCH3 (A)=
CH3OH (D) = 1136,33 kg/jam
2084,29 kg/jam Arus 1 Arus 3
H2O (B) = 5623,56 kg/jam CH3OH (D)= 1134,05 kg/jam
CH3OH(D)= P = 1 atm
HCOOH (C) = 2942,81 kg/jam HCOOCH3 (A)= 1,39 kg/jam
22,7 kg/jam R-01 MD-01 T = 35 C
H2O (B)= 2,81 kg/jam
Arus 5
H2O (B)= 627,65 kg/jam
Arus 2 Arus 4
Utilitas
H2O (B) 100% CH3OH (D)= 1,14 kg/jam
H2O (B)= 5620, 75 kg/jam Arus 7 C6H14O (E)= 2674,87 kg/jam
HCOOH (C)= 2942,81 kg/jam Arus 14
Arus 12 HCOOH (C)= 16,26 kg/jam
Arus 11
T-02 Arus 10
MT-01 MT-02
C6H14O (99%) SET-01 SET-02 MD-03
H2O (B) 1% C6H14O (E) = 284,09 kg/jam
H2O (B)= 13,463 kg/jam
Arus 13 T-04
Arus 15 Tangki Asam Formiat
C6H14O (E)= 2958,96 kg/jam HCOOH (C) 85%
HCOOH (C)= 1626,11 kg/jam C6H14O (E)= 284,09 kg/jam
HCOOH (C)= 1609,84 kg/jam P = 1 atm
T = 35 C
LI T-02
10
1 FC
65
1
: Chilled Water
35
35
R : Reaktor
P-02 MT : Mixing Tank
T-03
11
1 TC
LI
SET : Settler
62 E-05
MD : Menara Distilasi
ACC : Accumulator
PC
8
E : Heat Exchanger
3
61,7 PC
TC
P : Pompa
PC
E-07
PU : Pompa Utilitas
2,9
E-01
88
TC
2,7
E-03
T-01 : Tangki Metil Formiat
64
LI
T-01
FRC
TC
T-02 : Tangki Isopropil Eter
ACC-01
3
T-03 : Tangki Metanol
LC
FC PC
FRC
1
3 1
FC 3 ACC-02 LC
2 1 FC 35
45,7
35
P-04
1
0,9
69 E-09
T-04 : Tangki Asam Formiat
TC
P-01
P-05 FC : Flow Controller
FC
FC
FRC
TC T-04
2
4
FC
FC
ACC-03 LC E-11
LI
FRC : Flow Ratio Controller
1
30
FC
3
30,5
P-13
1 LI : Level Indicator
P-11
LC : Level Controller
PC
1
UTILITAS FC
30
PU-01
2,9
6
LIC : Level Indicator Controller
12
16
80
19
PC : Pressure Controller
30
3 MD-01
MD-02
17 TC : Temperature Controller
MD-03
TC
LIC
13 26 TC
: Tekanan, bar
5
1
3 P-09
30 E-10
80
47 45 LC
FC 15
: Temperatur, ºC
TC
TC 1,2
97
P-03
E-02 LC E-04
LC 9
P-07
3
7
94 TC
3,2
134
E-08 84 : Gate Valve
P-12
TC
PC
1
30
E-06
: Pneumatic
: Electric Connector
P-06
Dikerjakan Oleh :
Ir. Mujtahid Kaavessina, S.T., M.T., Ph.D. IPM Aida Nur Ramadhani, S.T., M.T.
NIP. 197909242003121002 NIP. 199203072019032022
Laju Alir (kg/jam)
Komponen Arus 1 Arus 2 Arus 3 Arus 4 Arus 5 Arus 6 Arus 7 Arus 8 Arus 9 Arus 10 Arus 11 Arus 12 Arus 13 Arus 14
HCOOCH3 2.084,29 0,00 1.387,21 0,00 1.388,60 1.388,60 0,00 3.471,51 1,39 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
H2O 0,00 627,65 0,00 6.248,40 5.623,56 2,81 5.620,75 0,00 2,81 0,00 0,00 5.620,75 0,00 0,00
HCOOH 0,00 0,00 0,00 1.346,43 2.942,81 0,00 2.942,81 0,00 0,00 13,46 29,27 1.346,43 1.626,11 16,26
CH3OH 22,70 0,00 1,14 1,14 1.136,33 1.135,19 1,14 23,83 1.134,05 0,00 0,00 1,14 0,00 0,00
C6H14O 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 284,091 2.958,96 0,00 2.958,96 2.674,87
Total (kg/jam) 2.016,99 627,65 1.388,35 7.595,96 11.091,30 2.526,60 8.540,70 3.495,34 1.138,25 297,55 2.988,69 6.968,31 4.585,07 2.691,13
metanol. Hasil atas menara distilasi 2 (MD-02) berupa metil formiat dan sedikit
metanol akan dipompa dengan pompa (P-05) sebagai recycle ke reaktor (R-
01). Sedang hasil bawah menara distilasi 2 (MD-02) adalah metanol sebagai
produk samping dengan kemurnian 99,9% dilewatkan pada heat exchanger (E-
05) sehingga suhunya menjadi 35 °C, kemudian disimpan di tangki
penyimpanan metanol (T-03).
Hasil bawah dari menara distilasi 1 (MD-01) berupa air, asam formiat,
dan sedikit metanol menuju ke heat exchanger (E-06) untuk didinginkan
suhunya menjadi 30 °C kemudian menuju ke mixer 1 (MT-01). Arus isopropil
eter dari tangki penyimpanan (T-02) yang bersuhu 35 °C bergabung dengan
arus recycle dari menara distilasi 3 (MD-03) dengan suhu 65 °C menuju ke
heat exchanger (E-07) untuk didinginkan sehingga suhunya menjadi 30 °C lalu
menuju ke mixer 2 (MT-02).
Arus esktrak yang terdiri dari asam formiat dan isopropil eter yang
berasal dari settler 1 (SET-01) dipanaskan dengan heat exchanger (E-08)
hingga suhunya 84 °C lalu menuju ke menara distilasi 3 (MD-03) sebagai
umpan. Menara distilasi 3 (MD-03) beroperasi pada tekanan 1 atm untuk
memisahkan asam formiat dengan isopropil eter. Hasil atas menara ditilasi 3
(MD-03) berupa isopropil eter dan sedikit asam formiat yang dipompa dengan
pompa (P-11) sebagai recycle ke reaktor (R-01). Sedangkan hasil bawah
menara distilasi 3 (MD-03) yaitu asam formiat yang didinginkan dalam heat
exchanger (E-11) hingga suhunya 35 °C, kemudian disimpan di tangki
penyimpanan asam formiat (T-04) dengan kemurnian 85%.
Input Output
Komponen
Arus 2 Arus 12 Arus 4
627,65 6.968,31
Total 7.595,96
7.595,96
Input Output
Komponen
Arus 5 Arus 6 Arus 7
HCOOCH3 1.388,60 1.388,60 0,00
H2O 5.623,56 2,81 5.620,75
HCOOH 2.942,81 0,00 2.942,81
CH3OH 1.136,33 1.135,19 1,14
C6H14O 0,00 0,00 0,00
2.526,60 8.540,70
Total 11.091,30
11.091,30
Input Output
Komponen
Arus 7 Arus 11 Arus 12 Arus 13
11.553,38 11.553,38
1 KETERANGAN :
6 1. Pos keamanan
18 2. Ruang Kea manan
3 21 3. Parkir
4. Kantor
5. Masjid
6. Poliklinik
7. Kantin
8. Perpustakaan
9. Ruang K3
10. Parkir karyawan
11. Laboratorium
12. Garasi
13. Bengkel dan Peralatan
4 14. Gudang
20
15. Pema dam Kebakaran
7 16. Area pengolahan limbah
17. Area utilitas
18. Area perluasan
19. Area proses
20. Ruang kontrol
21. Area tangki
19
17
Taman
Jalur truk
8 Jalur pekerja
5 9
16
Skala 1:1000
11 13 15
2 10 12 14
KETERANGAN :
1.CR : Control room
2.R-01 : Reaktor
3.MD-01 : Menara Distilasi 1
4.MD-02 : Menara Distilasi 2
5.MD-03 : Menara Distilasi 3
T-01 T-02 T-03 T-04
6.MT-01 : Mixer 1
7.SET-01 : Settler 1
8. MT-02 : Mixer 2
9. SET-02 : Settler 2
10. T-01 : Tangki Metil Formiat
11. T-02 : Tangki Isopropil Eter
12. T-03 : Tangki Metanol
13. T-04 : Tangki Asam Formiat
CR Skala 1:200