PABRIK POLIPROPILEN BIODEGRADABLE DARI PROPILEN DAN ETILEN DENGAN PROSES POLIMERISASI FASA GAS

TEKNOLOGI UNIPOL

Disusun oleh :

Dosen Pembimbing :

Prof. Dr. Ir. Suprapto, DEA

NIP. 19600624 198701 1 001

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA FTI-ITS

M. Nurman Febrian

2308 030 031

Angga Saptya Pratama

2308 030 041

Industri Meningkat

Terbatasnya Polipropilen

Pemenuhan kebutuhan

Kebutuhan plastik meningkat

Sampah Plastik

Polipropilen Biodegradable

Sifat Fisik Nilai

Indeks bias 1,49

Tensile

strength, psi4300-5500

Elongation, % 200-700

Impact

strength ft-lb0,5-2,0

Densitas

0.855 g/cm3

tak berbentuk

0.946 g/cm3

kristal

Titik Leleh 160 °C

Gambar 3.3 Monomer propilenGambar 3.3 Monomer propilen

CH2 CH

CH3

Struktur Molekul Polipropilen

Sifat fisik Isotaktik Sindiotaktik Ataktik

Densitas, g/cm3 0,92 - 0,94 0,89 – 0,91 0,85 - 0,9

Yield strength Tinggi SedangSangatrendah

1. Isotaktik

2. Sindiotaktik

3. Ataktik

Sifat Homopolimer Kopolimer

random

Kopolimer

impact

Temperatur leleh160-170 °C 135 -145 °C 160 - 170 °C

Benturan

Ketahanan

- + +++

Transparansi + ++ -

Kekakuan ++++ ++ +++

Fleksibilitas - ++ +

Sifat Unggulan

Kekakuan dan

mengkilap Tinggi

Kejernihan dan

keuletan tinggi

Keseimbangan

antara Kekakuan

dengan ketahanan

impact

Monomer Pembentuk Polipropilen

Kopolimer Random

.

Kristalinitas Rendah

Kekakuan Rendah

Titik leleh Rendah

Tahan Terhadap Tumbukan

Merupakan campuran dari propilen dengan etilensebanyak 5-15%.

Produsen Polipropilen diIndonesia

PabrikPersentase

(%)

Jumlah Produksi

(ton/tahun)

PT. Tripolita 44 460.000

PT. Politama 25 280.000

Pertamina 6 60.000

Impor 25 280.000

Total 100 % 1.080.000

Data Produksi dan Konsumsi Polipropilen

Sumber : INAPLAS (Asosiasi Industri Olefin, aromatk, Plastik Indonesia)

Tahun Produksi(ton/tahun)

KonsumsiTon/tahun)

2003 410.000 720.000

2004 492.000 792.000

2005 571.000 871.000

2006 705.000 957.000

2010 830.000 1.080.000

2015* 1.203.000 1.503.000

Konsumsi Polipropilen

Ju

mla

h

Keb

tuh

an

Po

lip

rop

ilen

Tahun

Data Perkiraan

Data Real

Kapasitas Produksi : 200.000 ton/tahun

Ketersediaan Bahan Baku Propilen dan Etilen

Ketersediaan Utilitas dari air laut

Pemasaran dan Transportasi

Cilegon-Banten

Bahan Baku Produksi

Bahan Utama

• Propilen• Etilen

Bahan Pendukung

• Kokatalis TEAL (C2H5)3Al• SCA • Zat Adiktif

• Hydrogen• Nitrogen• Katalis TiCl4

PropilenPT. Chandra Asri = 320.000 ton/tahunPertamina = 230.000 ton/tahun

EtilenPT. Chandra Asri = 600.000 ton/tahun

MACAM PROSES

Polimerisasi Fasa Gas

Polimerisasi Fasa Cair

Polimerisasi Fasa Slurry

Fasa reaksi Fasa cair Fasa gas Fasa slurry

Tekanan5 – 50 bar 10 – 60 bar 12 bar

Temperatur

(oC)

55 - 80 55 - 100 60 - 65

Pemakaian

pelarut

ya tidak ya

Kapasitas total

(ton/thn)

400.000 –1.350.000

65.000 –1.500.000

-

Perbandingan Proses Produksi Polipropilen Fasa

Gas, Cair dan Slurry

MACAM PROSES

TEKNOLOGI

POLIMERISASI FASA GAS

PERBANDINGAN TEKNOLOGI

POLIMERISASI FASA GAS

Nama Proses UNIPOL Borstar Amoco Chisso

Tekanan 30 bar 50 - 60 bar 20 – 23 bar 10 bar

Temperatur

(oC)65 80 - 100 65 - 85 55 - 65

Jenis reaktor

yang

digunakan

Fluidized bed

reactor

Loop reactor

dan fluidized

bed reactor

Stirred bed

reactor

Stirred bed

reactor

Kapasitas

total

(ton/thn)

80.000 -

260.000200.000

65.000 -

350.0001.500.000

Lisensor

Union

Carbide

Corp.

Borealis AS BP Amoco ChissoCorp.

PROSES TERPILIH

TEKNOLOGI UNIPOL

Mekanik Sederhana dan Teknologi tangguh

Kondisi operasi yang cukup lunak P=30 bar dan T=65oC

Tidak Menggunakan Solvent

Resin mengalir dengan gravitasi dan perbedaan tekanan

Menggunakan kembali aliran vent

untuk yield yang lebih tinggi

Page 2 / 16

FLOWSHEET

Gambar 3.3 Monomer propilenGambar 3.3 Monomer propilenGambar 3.3 Monomer propilen

Aliran Komposisi Masuk Keluar

5 Propilen 548978,155

6 Etilen 99659,660

7 Hidrogen 63,3869

8 Nitrogen 39160,8918

13 Ko katalis 5463,1715

14 SCA 1859,3952

15 Propilen dari

Vent Recovery12696,9697

17 Resin dari PDS 27237,039

18 Vent Recovery 42021,307

19 PDS 693400,392

Total 735421,699 735421,699

Unit Polimerisasi

Gambar 3.3 Monomer propilenGambar 3.3 Monomer propilenGambar 3.3 Monomer propilen

Unit Polimerisasi

Masuk Keluar

Komposisi H Hv Komposisi H

Aliran <5> 2370297,8 129735324,

0

Entalphy

sublimation

203475601,7

Aliran <6> 13150749 36914176,1 Cycle gas 36779103,1

Aliran <7> 13907,539 7987,612 Aliran <18> 18558478,02

Aliran <8> 605430,4 22941441,5 Aliran <19> 83535566,6

Cycle gas 32897891,14

Aliran <15> 3041698,62

Aliran <17> 13301462,9

Sub Total 254980367,47 342348749,4

ΔHrx -113727176,70

Q bed 513333,333

Q loss 25845461,43

Total 368707544,174 368707544,174

Gambar 3.3 Monomer propilenGambar 3.3 Monomer propilenGambar 3.3 Monomer propilen

Fungsi : Tempat terjadinya reaksi polimerisasi menjadi

polipropilen

Tipe : Fluidized Bed Reactor

Number Of orriface per unit urea distributor = 103,4 per cm2

Velocity of gas throught the oriface = 8,609 m/s

Kecepatan fluidisasi minimum = 0,042 m/s

Kecepatan superficial fluidisasi = 2,515 m/s

Kecepatan terminal = 0,33470 m/s

Kecepatan bubling minimum = 0,19653 m/s

Volume reaktor = 96,827 m3

Diameter Shell = 2,91 m

Diameter tutup atas = 3,9 m

Diameter tutup bawah = 2,91 m

Tinggi Shell = 0,093 m

Tebal tutup atas = 0,033 m

Tebal tutup bawah = 0,025 m

ΔP bed = 1,838 kg/cm2G

Diameter annulus disc deflector = 0,2027 m

Tipe gas distribution = single perforated plate

Bahan yang digunakan = Carbon Steel SA-167 grade tipe 304

Jenis Pengelasan = Double Welded but point

Jumlah = 1 unit

Penggunaan air dalam pabrik ini antaralain meliputi:

Total kebutuhan air sanitasi = 60 m3/hari

Total kebutuhan air proses= 148,67 m3/hari

Total kebutuhan air pendingin= 439,77 m3/hari

Total kebutuhan air umpan Boiler= 23,30 m3/hari

Flowsheet Utilitas air lautFlowsheet Utilitas krakatau tirta

Flowsheet Utilitas krakatau tirta

Flowsheet Utilitas air laut

KESEHATAN DAN KESELAMATAN KERJA

Area Unit Alat Pelindung

Pengolahan

Awal

Purifikasi Propilen

Purifikasi Etilen

Purifikasi Hidrogen

Purifikasi Nitrogen

•Safety head

• Masker

• Sarung tangan

• Sepatu karet

• Eye goggle

Proses

Utama

Polimerisasi dengan

menggunakan Reaktor

fluidized Bed

• Hood tahan panas

• Ear muff > 95 DB

• Masker Filter gas

Tahap akhir PDS

Vent Recovery

Resin Degassing

Pelleting

Bagging

• Hood tahan panas

• Sepatu Karet

• Ear Plug

• Masker Filter Gas

1. Limbah Cair

Proses Neutralization Pit

Tahapan :

• Pengontrolan PH 6-9

• Injeksi Bahan Kimia

2. Limbah Gas

Sistem Flare

Instrumentasi

Temperatur Indikator ( TI )

Temperatur Controller ( TC)

Pressure Indikator ( PI )

Pressure Controller ( PI )

Flow Controller ( FC)

Level Indikator ( LI )

KESIMPULAN

Bahan baku

Propilen = 564994,88 kg/tahun

Etilen = 101661,341 kg/tahun

Hidrogen = 763,54701 kg/tahun

Nitrogen = 40263,254 kg/tahun

Utilitas

Air sanitasi = 60 m3/hari

Air proses = 148,67 m3/hari

Air pendingin = 439,77 m3/hari

Air Umpan Boiler = 23,30 m3/hari

Produk : Polipropilen

Kapasitas : 200.000 ton/tahun