Pra Rancangan Pabrik Mononitrotoluena dari Toluena dan Asam Campuran Kapasitas 17.000 Ton/tahun

Abstract

Mononitrotoluena merupakan salah satu bahan yang sering digunakan sebagai bahan baku pembuatan pewarna, busa polyurethane, asam nitrobenzoid, bahan peledak. Oleh karena penggunaan mononitrotoluena masih impor dari luar negeri dan belum ada pabrik mononitrotoluena yang berdiri sebelumnya di Indonesia. Pabrik mononitrotoluena dengan kapasitas 17.000 ton/tahun direncanakan akan didirikan di wilayah Cilacap, Jawa Tengah dengan luas tanah 12.930 m2 . Pabrik beroperasi secara kontinyu selama 330 hari secara efektif dalam satu tahun dengan jumlah tenaga kerja 144 orang. Pembuatan mononitrotoluena dilakukan menggunakan proses nitrasi. Pada proses nitrasi mula-mula terjadi pencampuran antara asam nitrat, asam sulfat dan air di dalam mixer (M-01). Dengan komposisi 8%:65%:27%, dari komposisi tersebut maka digunakan 1.083 kg/jam asam nitrat, 12.871,512 kg/jam asam sulfat, dan 5.346,628 kg/jam air. Proses reaksi terjadi pada reaktor alir berpengaduk (R-01) dengan perbandingan mol toluena dan asam nitrat 1,05:1 yang beroperasi secara eksotermis pada suhu 50°C dan tekanan 1 atm. Untuk mempertahankan kondisi operasi digunakan jaket sebagai media pendingin. Hasil reaksi reaktor dialirkan menuju decanter (D- 01), dimana pada decanter terjadi pemisahan anatara fasa organik dan anorganik. Hasil atas decanter fasa organik diumpankan menuju menara distilasi untuk memurnikan produk mononitrotoluena dengan kemurnian 96%, kemudian diperoleh produk mononitrotoluena sebanyak 2.147,294 kg/jam dan ditampung dalam tangki penyimpanan (T-04). Hasil bawah decanter yang merupakan fasa anorganik dialirkan menuju kembali menuju mixer (M-01) dengan kompoenen air, asam nitrat, asam sulfat, toluena dan sedikit mononitrotoluena. Untuk mendukung proses perancangan pabrik maka dibutuhkan unit utilitas, antara lain air, steam, listrik, udara tekanan, bahan bakar. Kebutuhan air total yang diperlukan pada prarancangan pabrik mononitrotoluena sebesar 79.610,065 liter/jam yang diolah dari sungai serayu, dengan kebutuhan steam sebesar 2.398,791 kg/jam, kebutuhan listrik 1.141,826 KW yang diperoleh dari PLN, digunakan bebrapa generator 1.427,283 KW pada saat terjadi pemadaman listrik. Kebutuhan udara tekanan sebagai pengeporasi alat kontrol 41,120 m3 /jam. Berdasarkan Perhitungan evaluasi ekonomi diperoleh modal tetap yang diperlukan sebesar Rp. 165.188.701.290,29-, serta modal kerja sebesar 167.553.627.885,65-, Percent Return of Investment (ROI) sebelum pajak 50% dan setelah pajak 40%. POT sebelum pajak 1,7 tahun dan sesudah pajak 2,0 tahun. BEP 55,25%, SDP 42,92%, dan DCFR 29,1%. Maka berdasarkan perimbangan teknis dan ekonomi maka pabrik mononitrotoluena layak dikaji lebih lanjut.