BAB IPENDAHULUAN

I. 1. Sejarah Asam AsetatCuka telah dikenal manusia sejak dahulu kala. Dahulu kala cuka dihasilkan oleh berbagai bakteri penghasil asam asetat, dan asam asetat merupakan hasil samping dari pembuatan bir atau anggur. Penggunaan asam asetat sebagai pereaksi kimia juga sudah dimulai sejak lama. Pada abad ke-3 Sebelum Masehi, Filsuf Yunani kuno Theophrastos menjelaskan bahwa cuka bereaksi dengan logam-logam membentuk berbagai zat warna, misalnya timbal putih (timbal karbonat), dan verdigris , yaitu suatu zat hijau campuran dari garam-garam tembaga dan mengandung tembaga (II) asetat. Bangsa Romawi menghasilkan sapa , sebuah sirup yang amat manis, dengan mendidihkan anggur yang sudah asam. Sapa mengandung timbal asetat, suatu zat manis yang disebut juga gula timbal dan gula Saturnus. Akhirnya hal ini berlanjut kepada peracunan dengan timbal yang dilakukan oleh para pejabat Romawi. Pada abad ke-8, ilmuwan Persia Jabir Ibnu Hayyan menghasilkan asam asetat pekat dari cuka melalui distilasi. Pada masa renaisans, asam asetat glasial dihasilkan dari distilasi kering logam asetat. Pada abad ke-16 ahli alkimia Jerman Andreas Libavius menjelaskan prosedur tersebut, dan membandingkan asam asetat glasial yang dihasilkan terhadap cuka. Ternyata asam asetat glasial memiliki banyak perbedaan sifat dengan larutan asam asetat dalam air, sehingga banyak ahli kimia yang mempercayai bahwa keduanya sebenarnya adalah dua zat yang berbeda. Ahli kimia Prancis Pierre Adet akhirnya membuktikan bahwa kedua zat ini sebenarnya sama. Pada 1847 kimiawan Jerman Hermann Kolbe mensintesis asam asetat dari zat anorganik untuk pertama kalinya. Reaksi kimia yang dilakukan adalah klorinasi karbon disulfida menjadi karbon tetraklorida, diikuti dengan pirolisis menjadi tetrakloroetilena dan klorinasi dalam air menjadi asam trikloroasetat, dan akhirnya reduksi melalui elektrolisis menjadi asam asetat. Sejak 1910 kebanyakan asam asetat dihasilkan dari cairan piroligneous yang diperoleh dari distilasi kayu. Cairan ini direaksikan dengan kalsium hidroksida menghasilkan kalsium asetat yang kemudian diasamkan dengan asam sulfat menghasilkan asam asetat. (Mukti W, Dina. 2011)Sekarang ini, asam asetat diproduksi baik secara sintetis maupun secara fermentasi bakteri. Produksi asam asetat melalui fermentasi hanya mencapai sekitar 10% dari produksi dunia utamanya produksi cuka makanan. Aturan menetapkan bahwa cuka yang digunakan dalam makanan harus berasal dari proses biologis karena lebih aman bagi kesehatan. Pembuatan asam asetat sintesis dalam skala industri lebih sering menggunakan metode karbonilasi methanol. Ada dua macam proses pembuatan asam asetat dalam pabrik yakni proses monsanto dan proses cativa. Proses monsanto menggunakan katalis kompleks Rhodium (cis[Rh(CO)2I2]), sedangkan proses cativa menggunakan katalis iridium ([Ir(CO)2I2]) yang didukung oleh ruthenium.(Mukti W, Dina. 2011)

I.2 PenetapanKapasitasProduksiAda beberapa pertimbangan dalam pemilihan kapasitas pabrik asam asetat. Penentuan kapasitas pabrik asam asetat dengan pertimbangan sebagai berikut:1. Kebutuhan atau pemasaran produk di IndonesiaProduksi asam asetat di Indonesia yang belum mencukupi mengakibatkan harus mengimpor dari luar negeri. Perkembangan data impor dari tahun 2006-2010 dapat dilihat pada Tabel 1.1Tabel 1.1 Data Impor Asam Asetat IndonesiaTahunNet Weight (ton)

200781.215,491

200882.286,857

200991.585,071

2010104.390

Sumber : Biro Pusat StatistikSumber : http://eprints.upnjatim.ac.id/4336/1/file_1.pdf

Grafik 1.1 Perkembangan impor asam asetat di IndonesiaDari data pada tabel di atas dapat diperkirakan kebutuhan impor asam asetat pada tahun 2016 dengan regresi linier. Persamaan yang diperoleh yaitu:Imporasamasetat (kg/th) = 7.909,474x(tahun) - 15.796.241,125.(1)Dengan persamaan (1) diperoleh perkiraan impor asam asetat pada tahun 2016 sebesar 149.258,459 ton/tahun.2. Tersedianya Bahan bakuUntuk bahan baku, di Bontang terdapat pabrik yang diproduksi oleh PT. Kaltim Methanol Industri yang mulai produksi pada tahun 1990 dengan kapasitas produksi 660.000 ton/tahun. Sedangkan karbon monoksida diperoleh dari PT. Pupuk Kaltim, Bontang.(Sumber : http://www.kaltimmethanol.com)

3. Kapasitas pabrik asam asetat yang sudah adaDari literature didapat kapasitas minimal untuk pembuatan asam asetat adalah 10 ton/hari( Kirk and Othmer ). Jika penentuan kapasitas berdasarkan ini, maka perencanan pabrik tidak dapat dilakukan karena tidak ekonomis. Hal ini juga dapat dilihat dari produksi dalam 330 hari kerja yang menghasilkan 3300 ton per tahun. Berdasarkan jumlah pabrik Asam Asetat di Indonesia yang hanya satu buah, yaitu PT Indo Acidatama Chemical Industry (IACI) yang terletak di Solo. PT IACI memproduksi asam asetat dengan data kapasitas sebagai berikut : Tabel 1.2 Perkembangan Produksi Asam Asetat di IndonesiaTahun Produksi(Ton)Produksi(Ton)

200638306

200739577

200840848

200942119

201043390

(Sumber : PT CIC.2010.acetic organik.Hal 168)(www.acidatama.co.id)

Grafik 1.2 Perkembangan Produksi Asam Asetat di PT IACI

Dari data pada tabel di atas dapat diperkirakan produksi asam asetat pada tahun 2016 dengan regresi linier. Persamaan yang diperolehyaitu:Produksi asam asetat (kg/th) = 1,271.000x - 2,511,320.000.(2)Dengan persamaan (2) diperoleh perkiraan produksi asam asetat pada tahun 2016 sebesar 51.016 ton/tahun.

Tabel 1.3 Kapasitas Produksi Pabrik Asam Asetat di Luar NegeriPabrikNegaraKapasitas (Ton/Tahun)

PetronasAl Jubair PlantCelanese Acetic PlantChuawei Acetic Acid PlantMalaysiaArab SaudiSingapuraChina400.000200.000500.000150.000

Berdasarkan data impor dan kapasitas pabrik yang telah ada, dapat diperkirakan jumlah kebutuhan import asam asetat di Indonesia tahun 2016 adalah sebesar 149.258,459 ton/tahun. Kapasitas minimal produksi asam asetat dari pabrik yang sudah berdiri adalah 51.016 ton/tahun, sedangkan untuk kapasitas maksimal adalah 400.000 ton/tahun.Dari hal tersebut di atas, maka pabrik asam asetat direncanakan didirikan tahun 2016 dengan kapasitas 100.000 ton/tahun dengan pertimbangan :1. Dapat memenuhi kebutuhan asam asetat di dalam negeri dan mengurangi ketergantungan impor dari luar negeri.2. Dapat memacu perkembangan industri bahan baku asam asetat di Indonesia.3. Dapat memberikan keuntungan secara ekonomis karena kapasitas produksi masih berada dalam batas yang menguntungkan.

I. 3. Penetapan Lokasi Pabrik Yang Baika). Faktor Primer1. Letak PasarTujuan lokasi pabrik mendekati pasar adalah untuk menghemat biaya distribusi dan agar produk dapat cepat sampai ke konsumen.2. Letak Sumber Bahan BakuBahan baku merupakan kebutuhan utama bagi suatu produksi sehingga pengadaannya harus benar-benar diperhatikan. Bahan baku utama dalam memproduksi asam asetat berupa methanol dan karbon monoksida yang dapat diperoleh di daerah Bontang. Hal ini karena di Bontang terdapat pabrik methanol, yaitu PT Kaltim Methanol Industri dan CO dari Unit Gas Karbon Monoksida.3. Fasilitas TransportasiSarana transportasi sangat penting, berkaitan dengan kelancaran penyediaan bahan baku dan pemasaran produk. Pemasaran produk dan transport bahan baku dapat dilakukan lewat jalur laut, udara dan darat, karena Bontang merupakan daerah yang cukup strategis.

4. Kebutuhan UtilitasSarana utilitas utama yang diperlukan bagi kelancaran produksi asam asetat adalah kebutuhan energi listrik dan air. Kebutuhan energi listrik pabrik asam asetat ini direncanakan untuk menggunakan sumber listrik dari PLN. Disamping itu juga tersedia unit generator untuk keadaan darurat. Kebutuhan air dalam jumlah besar, antara lain untuk pendingin, bahan baku, steam dan lain-lain dapat dipenuhi oleh pihak pengelola kawasan industri yang diperoleh dari sumber air tanah maupun pengolahan air laut. Karena itu pabrik sebaiknya terletak dekat dengan sumber air. Untuk mengantisipasi adanya pengaruh musim terhadap fruktuasi persediaan air.5. Tenaga KerjaJumlah dan tipe buruh yang tersedia disekitar lokasi pabrik harus diperiksa. Juga harus perlu pertimbangkan gaji minimum di daerah tersebut, jumlah waktu kerja, adanya industri lain di daerah tersebut, keanekaragaman ketrampilan, pendidikan masyarakat sekitar dan lain-lain.6. PemasaranDaerah pemasaran ada yang berada di Kalimantan namun sebagian besar berada di luar Kalimantan sehingga harus ditempuh terutama lewat jalur laut. Hal ini tidak menjadi masalah karena asam asetat adalah bahan baku yang sangat dibutuhkan bagi banyak industri terutama di Pulau Jawa yang selama ini penyediaannya sangat tergantung pada import.b). Faktor Sekunder1. Kebijakan PemerintahPendirian pabrik perlu mempertimbangkan faktor kepentingan pemerintah yang terkait didalamnya kebijaksanaan pengembangan industri dan hubungan dengan pemerataan kesempatan kerja dan hasil pembangunan.

2. Perluasan PabrikHal ini berkaitan dengan pengembangan lebih lanjut untuk meningkatkan kapasitas produksi sesuai permintaan pasar yang meningkat. Bontang merupakan kawasan industri, sehingga lahan di daerah tersebut telah disiapkan untuk pendirian dan pengembangan pabrik.3. Sarana dan PrasaranaPendirian sebuah pabrik di daerah dengan mempertimbangkan bahwa di daerah tersebut memiliki sarana dan prasarana yang memadai, meliputi jalan, jaringan telekomunikasi, bank, sarana pendidikan, tempat ibadah, perumahan, sarana kesehatan, olahraga, sehingga dapat meningkatkan taraf hidup dan kesejahteraan.

Sumber:http://eprints.undip.ac.id/36398/1/67EXECUTIVE_SUMMARY.pdfhttp://arenlovesu.blogspot.com/2010/04/asam-asetat.htmlhttp://selvyfransisca.files.wordpress.com/2011/07/makalah-asam-asetat.docxMukti W, Dina. 2011

BAB IIPERMASALAHAN

Sarjana dari jurusan teknik kimia memiliki kekhususan tersendiri dibanding sarjana dari jurusan lain, karena lulusan sarjana teknik kimia dapat lebih leluasa berkiprah dalam berbagai bidang kemudian dijadikan sebagai profesi. Hal inilah yang menjadi alasan mengapa jurusan teknik kimia banyak diminati oleh para lulusan sekolah menengah. Dilain hal sebagian besar mahasiswa yang sudah mengikuti perkuliahan dalam proses yang cukup panjang mulai memahami dan mengetahui persoalan yang nyata ada pada dunia profesi salah satunya yaitu tentang perancangan pabrik. Diharapkan setelah lulus sarjana teknik kimia memiliki kompetensi yang cukup mengenai perancangan pabrik kimia. Pada makalah ini disusun dengan maksud memberikan fokus pembahasan yang lebih akurat mengenai perancangan pabrik asam asetat. Permasalahan yang dibahas pada makalah ini yaitu melakukan pembahasan mengenai tinjauan secara umum tentang proses karbonilasi metanol, dasar reaksi yang dipakai, spesifikasi bahan baku dan produk, konsep proses, kondisi operasi yang mencakup segi termodinamika dan kinetika, dan diagram alir.Rumus molekul Asam AsetatAsam asetat, asam etanoat atau asam cuka adalah senyawa kimia asam organik yang dikenal sebagai pemberi rasa asam dan aroma dalam makanan. Asam cuka memiliki rumus empiris C2H4O2. Rumus ini seringkali ditulis dalam bentuk rumus molekul CH3-COOH, CH3COOH, atau CH3CO2H. (Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_asetat)

Rumus Bangun / Bentuk MolekulRumus bangun adalah rumus kimia yang menggambarkan kedudukan atom secara geometri/ tiga dimensi dari suatu molekul.

Gambar 2.1 Asam AsetatMolekul asam asetat (CH3COOH ) gabungan dari 2 atom karbon, 4atom hidrogendan 2 atom oksigen.(Sumber : http://elsaapratiwi.wordpress.com/2011/07/14/rumus-rumus-kimia/)

BAB IIIPEMBAHASAN

III. 1 Tinjauan Proses Secara UmumTinjauan Proses Secara UmumReaksi antara methanol dengan karbon monoksida dalam proses pembentukan asam asetat termasuk proses karbonilasi. Reaksi samping yang terjadi yaitu methanol terdekomposisi menjadi dimetil eter. Reaksi karbonilasi ini bersifat eksotermis.Reaksi utama sebagai berikut:CH3OH + COCH3COOHSelain reaksi utama, terjadi reaksi samping :2CH3OH CH3OCH3+H2OKonversi methanol sebesar 100%, 99% menjadi asam asetat dan 1% terdekomposisi menjadi dimetil eter. Untuk mengurangi terjadinya reaksi samping dan menjaga kesetimbangan maka CO yang diumpankan 15% exess.(Encyclopedia Mc. Ketta Vol 1 hal 135)Reaksi terjadi di reactor cair-gas jenis bubble yang beroperasi pada suhu 175oC dan tekanan 30 atm.

III. 2. Dasar ReaksiProses pembentukan asam asetat mendasarkan pada reaksi karbonilasi methanol dan merupakan rekasi katalitik homogen, dengan reaksi utama sebagai berikut :CH3OH (c) + CO (g)CH3COOH (c)Selain reaksi utama, terjadi reaksi samping :

175oC , 30 atm2CH3OH (g)CH3OCH (c) + H2O (c)Konversi methanol sebesar 100%, 99% menjadi asam asetat dan 1% terdekomposisi menjadi dimetil eter. Untuk mengurangi terjadinya reaksi samping dan menjaga kesetimbangan maka CO yang diumpankan 15% exess.(Encyclopedia Mc. Ketta Vol 1 hal 135)

III. 3. Spesifikasi Bahan Baku dan ProdukA. Spesifikasi Bahan BakuMetanolRumus Molekul:MetanolBerat Molekul:32.04 g/molFasa ( 1 atm, 30oC ):CairKenampakan:Jernih tidak berwarnaBau:SpesifikKomposisi:99.9% methanol ( minimal )0.1% H2O ( maksimal )(Mukti W, Dina. 2011)

Karbon MonoksidaRumus Molekul:Karbon MonoksidaBerat Molekul:28.019 g/molFasa ( 1 atm, 30oC ):GasKenampakan:tidak berwarnaBau:tidak berbauKomposisi:98% CO ( minimal )2% H2 ( maksimal )(Mukti W, Dina. 2011)

B. Spesifikasi ProdukAsam AsetatRumus Molekul:Asam AsetatBerat Molekul:60.052 g/molFasa ( 1 atm, 30oC ):CairKenampakan:Jernih tak berwarnaBau:SpesifikKomposisi:99% asam asetat ( minimal )1% H2O ( maksimal )(Mukti W, Dina. 2011)

III. 4. Konsep Proses1. Dasar Reaksi

175oC, 30 atmProses pembentukan asam asetat mendasarkan pada reaksi karbonilasi methanol dan merupakan rekasi katalitik homogen, dengan reaksi utama sebagai berikut :CH3OH (c) + CO (g)CH3COOH (c)Selain reaksi utama, terjadi reaksi samping :

175oC, 30 atm2CH3OH (g)CH3OCH (c) + H2O (c)Konversi methanol sebesar 100%, 99% menjadi asam asetat dan 1% terdekomposisi menjadi dimetil eter. Untuk mengurangi terjadinya reaksi samping dan menjaga kesetimbangan maka CO yang diumpankan 15% exess.(Encyclopedia Mc. Ketta Vol 1 hal 135)2. Mekanisme ReaksiMekanisme reaksi karbonilasi methanol dengan katalis Rhodium komplek dan promoter HI adalah sebagai berikut :1. CH3OH (c) + HI (c)CH3I(c) + H2O(c)2. [ Rh (CO)2I2 ]- (c) + CH3I (c)[ CH3 Rh (CO)2I2 ]- (c)3. [ CH3 Rh (CO)2I2 ]- (c)[ CH3 C Rh (CO)I2 ]- (c)

O \4. OO[ CH3 C Rh (CO)I2 ]- (c) + CO(c) [ CH3 C Rh (CO)2I2 ]- (c)5. O[ CH3 C Rh (CO)2I2 ]- (c) CH3COI(c) + [ Rh (CO) 2I2 ]- (c)

6. CH3COI(c) + H2O(c) CH3COOH (c) + HI (c)(Sheptiana Dhinna, 2012)III. 5. Kondisi OperasiTinjauan ThermodinamikaTinjauan secara thermodinamika ditujukan untuk mengetahui sifat reaksi (endotermis/eksotermis) dan arah reaksi (reversible/irreversible).

175oC, 30 atmReaksi utama sebagai berikut : CH3OH + CO CH3COOHTabel 1. Hf dan Gf pada suhu 25oC (kal/mol)Methanol (CH4O)(l)CO(g)As.Asetat(C2H4O2)(l)

Hf-57.110-26.416-116.400

Gf-39.850-32.781-93.800

HRO= (HfO C2H4O2) - (HfO CH4O + HfO CO)= (-116.400) - (-57.110 + (-26.416))= -32.874 kal/molDengan demikian reaksi yang berlangsung adalah reaksi eksotermis yang menghasilkan panas.GRO= (GfO C2H4O2) - (GfO CH4O + GfO CO)= (-93.800) - (-39.850 + (-32.781))= -21.169 kal/molln K = - R = 1.987 kal/moloKGo = -RT ln Kln ( K/K1 ) = - (HO / R ) ( 1/T 1/T1 )Pada keadaan standar 298 K :K = exp. ( -Go / RT )= exp. (21.169 / (1.987)x(298))= 3.3604 x 1015Pada temperatur operasi 175oC = 448 K, harga dihitung dengan persamaan :ln ( K/K1 ) = - (HO / R ) ( 1/T 1/T1 )ln ( K/3.3604x1015 ) = - (-32.874 / 1.987 ) ( 1/448 1/298 )K = 2.8404 x 107Karena harga kosntanta kesetimbangan lebih besar dari 1, maka reaksi berlangsung secara searah (irreversible).(sumber : Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics: Smith, van Ness, Abbott)Setelah mendapatkan nilai konstanta kesetimbangan (K), maka kita dapat mencari konversi dengan rumus di bawah ini:

(Levenspiel, 1999)

Tinjauan Kinetika

175oC, 30 atmTinjauan secara kinetika dimaksudkan untuk mengetahui pengaruh perubahan suhu terhadap kecepatan reaksi. Secara kinetika, reaksi pembentukan asam asetat merupakan reaksi orde dua dengan persamaan kecepatan reaksi sebagai berikut :CH3OH + COCH3COOH-rA = k CA CBdimana :CA = konsentrasi methanolCB = konsentrasi COk = konstanta kecepatan reaksikonstanta Kecepatan Reaksi :k = 3.5 x 106 e-61500/RT = 0.2337 lt/kmol.s(Kirk-Othmer 5th edition)Menurut persamaan Arhenius :k = A e-E/RTDalam hubungan ini :k = konstanta kecepatan reaksiA = factor frekuensi tumbukanE = energy aktivasiR = konstanta gas universal = 8.314 J/mol KT = temperature mutlak = 448 KDari persamaan Arhenius, diketahui bahwa dengan bertambahnya suhu reaksi maka akan memperbesar harga konstanta kecepata reaksi (k), yang berarti mempercepat kecepatan reaksinya.Dilihat dari segi thermodinamika dan kinetika nampak keduanya saling bertolak belakang, maka untuk mencari suhu yang optimum perlu diperhatikan kedua segi tersebut, baik secara secara thermodinamika maupun secara kinetika. Kondisi yang relatif baik terjadi pada suhu 160-190oC.(Encyclopedia vol 1)Kurva Temperatur versus Konversi Pada tinjauan thermodinamikaln ( K/K298 ) = - Hr / R ( 1/T 1/298 )(Levenspiel, 1957 : 472)Setelah mendapatkan nilai konstanta kesetimbangan (K), maka kita dapat mencari konversi dengan rumus dibawah ini :Xa = (Levenspiel, 1957 : 472)Dengan nilai K adalah :HRO = -32.874 kal/molGRO = -21.169 kal/molln K = - ln K = K = 3.3604 x 1015(Levenspiel, 1999 : 72)

Pada T = 25oC = 298 Kln ( K/K298 ) = - Hr / R ( 1/T 1/298 )ln ( K/3.3604 x 1015 ) = 32.874 / ( 1/298 1/298 )K = 3.3604 x 1015Xa = = Pada T = 100oC = 373 Kln ( K/K298 ) = - Hr / R ( 1/T 1/298 )ln ( K/3.3604 x 1015 ) = 32.874 / ( 1/373 1/298 )K = 3.3231 x 1015Xa = = Pada T = 175oC = 448 Kln ( K/K298 ) = - Hr / R ( 1/T 1/298 )ln ( K/3.3604 x 1015 ) = 32.874 / ( 1/448 1/298 )K = 2.8404 x 107Xa = = = 0.999999 Pada T = 250oC = 523 Kln ( K/K298 ) = - Hr / R ( 1/T 1/298 )ln ( K/3.3604 x 1015 ) = 32.874 / ( 1/523 1/298 )K = 141610.61Xa = = = 0.999993 Pada T = 325oC = 598 Kln ( K/K298 ) = - Hr / R ( 1/T 1/298 )ln ( K/3.3604 x 1015 ) = 32.874 / ( 1/598 1/298 )K = 2670.007Xa = = = 0.999625 Pada T = 400oC = 673 Kln ( K/K298 ) = - Hr / R ( 1/T 1/298 )ln ( K/3.3604 x 1015 ) = 32.874 / ( 1/673 1/298 )K = 123.0433Xa = = = 0.991938 Pada T = 475oC = 748 Kln ( K/K298 ) = - Hr / R ( 1/T 1/298 )ln ( K/3.3604 x 1015 ) = 32.874 / ( 1/748 1/298 )K = 10.4587Xa = = = 0.912730

Tabel Perbandingan temperature terhadap nilai konversi pada tinjauan thermodinamikaT (Kelvin)Konversi (Xa)

2981

3731

4480.999999

5230.999993

5980.999625

6730.991938

7480.912730

Dari perhitungan dan table di atas, maka akan didapatkan grafik seperti di bawah ini.

Grafik Hubungan Temperatur Dengan Nilai Konversi Pada Tinjauan Thermodinamika

Tinjauan KinetikaReaksi Utama:CH3OH (c) + CO (g) CH3COOH (c)Berdasarkan hokum Arhenius, didapatkan nilai konstanta kecepatan reaksi yang merupakan fungsi suhu. Setelah mendapatkan nilai k, hubungan dengan konversi dapat dinyatakan dengan rumus :k = A.e-Ea/RT (mencari nilai k dari fungsi suhu)Xa = 1 e-kt (setelah mendapatkan k, cari Xa)dengan waktu (t) = 1 menit / 60 detik(Levenspiel, 1957 : 472)

k = 3.5 x 106 e(-61500J/RT) k = 3.5 x 106 e(-14760Cal/RT) A = 3.5 x 106(Kirk Othmer, vol 4, edisi 4, hal 334)

Pada T = 25oC = 298 K , t = 60 detikk = 3.5 x 106 e(-14760/RT)k = 3.5 x 106 e-14760/(1.987)(298)k = 5.228 x 10-5Xa = 1 e-ktXa = 1 e-(5.228x10^-5) x (60)Xa = 3.132 x 10-3 Pada T = 50oC = 323 K, t = 60 detikk = 3.5 x 106 e-14760/(1.987)(323)k = 3.60 x 10-4Xa = 1 e-ktXa = 1 e-(3.60x 10^-4)(60)Xa = 0,021 Pada T = 75oC = 348 K, t = 60 detikk = 3.5 x 106 e-14760/(1.987)(348)k = 1.878 x 10-3Xa = 1 e-ktXa = 1 e-(1,878x10^-3)(60)Xa = 0,106 Pada T = 100oC = 373 K, t = 60 detikk = 3.5 x 106 e-14760/(1.987)(373)k = 7.854 x 10-3Xa = 1 e-ktXa = 1 e-(7.854x10^-3)(60)Xa = 0,376 Pada T = 125oC = 398 K, t = 60 detikk = 3.5 x 106 e-14760/(1.987)(398)k = 0,027Xa = 1 e-ktXa = 1 e-(0,027)(60)Xa = 0,802 Pada T = 150oC = 423 K, t = 60 detikk = 3.5 x 106 e-14760/(1.987)(423)k = 0,083Xa = 1 e-ktXa = 1 e-(0,083)(60)Xa = 0,993 Pada T = 175oC = 448 K, t = 60 detikk = 3.5 x 106 e-14760/(1.987)(448)k = 0,22Xa = 1 e-ktXa = 1 e-(0,22)(60)Xa = 0,999 Pada T = 200 oC = 473 K, t = 60 detikk = 3.5 x 106 e-14760/(1.987)(473)k = 0,529Xa = 1 e-ktXa = 1 e-(0,529)(60)Xa = 1 Pada T = 225 oC = 498 K, t = 60 detikk = 3.5 x 106 e-14760/(1.987)(498)k = 1,164Xa = 1 e-ktXa = 1 e-(1,164)(60)Xa = 1

Tabel 3. Perbandingan Temperature Terhadap Nilai Konversi Pada Tinjauan KinetikaT(Kelvin)Konversi (Xa)

2983.132 x 10-3

3230,021

3480,106

3730,376

3980,802

4230,993

4480,999

4731

4981

Dari grafik di atas dapat di simpulkan bahwa berdasarkan tinjauan kinetika, semakin tinggi suhu maka konversi yang diperoleh akan semakin besar.Berikut ini adalah grafik hubungan antara konversi terhadap suhu pada tinjauan thermodinamika dan kinetika:

Grafik hubungan antara konversi terhadap suhu pada tinjauan thermodinamika dan kinetika

Dari hasil perhitungan kami, berdasarkan tinjauan termodinamika dan tinjauan kinetika, diperoleh bahwa kondisi optimum pembuatan asam asetat adalah pada suhu 448 K dan konversi maksimumnya adalah 99%. Berdasarkan data yang kita dapat dan referansi kondisi operasi kita dapat menghitung %error sebagai berikut : Jadi data yang kita dapat sudah sesuai dengan referansiSedangkan pada referensi dinyatakan bahwa untuk rancanganpabrik Perusahaan Monsanto di Texas City pabrik asam asetat yang menggunakan proses Monsanto dengan spesifikasi kondisi proses sebagai berikut: Proses: MonsantoKeunggulan dari metode ini ialah dapat dijalankan pada tekanan yang rendah. Bahan dasar dari pembuatan asam asetat menggunakan metode ini ialah methanol. Prinsip pembuatannya ialah methanol direaksikan dengan gas COmenghasilkan asam asetat difasilitasi katalis rhodium. Sebelumnya pembuatan asam asetat dengan teknik BASF dapat dilakukan dengan menggunakan katalisrhodium Temperature reaksi: 175oC (448 K) Tekanan: 200 - 1800 lb/in2Tekanan yang digunakan adalah 200-1800 lb/in2atau setara dengan 13,6 122,5 atm Reaktor: CSTR (Continue Stirred Tank Reactor) Waktu reaksi: 1 menit (60 detik) Nilai konversi: 99%Dengan adanya katalis rhodium, tekanan 200-1800, pada suhu 150oC (423 K) dapat menghasilkan nilai konversi (X) sebesar 99% Katalis: Rhodium, cis-[Rh(CO)2I2]-Katalis Carbonylation terdiri daridua komponen utama yaitu rhodium kompleks yang larutdan iodida promotor. Proses yang terjadi ialah; pertama methanol dimasukkan dalam tangki reaktor dan direaksikan dengan HI. Siklus katalitik dimulai dengan penambahan oksidatif metil iodida ke dalam [Rh(CO)2I2]- sehingga terbentuk kompleks [MeRh(CO)I3]-Kemudian dengan cepat CO pindah berikatan dengan CH3 membentuk. Setelah itu direaksikan dengan karbon monoksida, dimana gas CO berkoordinasi sebagai ligan dalam kompleks Rh, menjadi rhodium-alkil kemudian membentuk ikatan menjadi kompleks asil-rhodium (III). Dengan terbentuknya kompleks maka gugus CH3COI mudah lepas. Kompleks ini kemudian direduksi menghasilkan asetil iodide dan katalis rhodium yang terpisah.Dalam Reaktor ini bekerja suhu 1750C dan tekanan 30 atm. Asetil iodida yang terbentuk kemudian dihidrolisis dengan H2O menghasilkan CH3COOH dan HI. Sehingga dapat disimpulkan bahwa kondisi optimum dan konversi maksimal yang diperoleh dari perhitungan tidak jauh berbeda dengan kondisi yang terdapat pada referensi.

28

BAB IVPENUTUP

IV. 1 Kesimpulan1. Pabrik asam asetat dirancang dengan kapasitas 15.000 ton/tahun.1. Pabrik Asam asetat akan didirikan di Bontang, Kalimantan Timur1. Dasar reaksi yang digunakan dalam perancangan pabrik asam asetat yaitu reaksi karbonilasi metanol.1. Kondisi optimal reaktor pembuatan asam asetat yaitu pada suhu 150oC (423 K) karena pada suhu tersebutlah secara tinjauan termodinamika maupun tinjauan kinetika menghasilkan reaksi yang optimal1. Kondisi operasi optimal dari pabrik asam asetat yaitu menggunakan proses monsanto, temperatur reaksi 150oC (423 K), tekanan 25 atm, menggunakan reaktor CSTR (Continue Stirred Tank Reactor), waktu reaksi 1 menit, nilai konversi 99%, dan menggunakan katalis Rhodium, cis-[Rh(CO)2I2]-.

IV. 2 Saran A. Saran untuk produsen :1. Letak pasarTujuan lokasi pabrik mendekati pasar adalah untuk menghemat biaya distribusi dan agar produk dapat cepat sampai ke konsumen.2. Letak sumber bahan bakuBahan baku merupakan kebutuhan utama bagi suatu produksi sehingga pengadaanya harus benar-benar diperhatikan. Bahan baku utama dalam memproduksi asam asetat berupa methanol dan karbon monoksida yang dapatdiperoleh di daerah tersebut. 3. Fasilitas TransportasiSarana transportasi sangat penting berkaitan dengan kelancaran penyediaan bahan baku dan pemasaran produk. 4. Kebutuhan UtilitasSarana utilitas utama yang diperlukan bagi kelancaran produksi asam asetat adalah kebutuhan energi listrik dan air. Kebutuhan energi listrik pabrik asam asetat ini dirancang untuk menggunakan sumber listrik dari PLN. Disamping itu juga tersedia unit generator untuk keadaan darurat. Kebutuhan air dalam jumlah besar antara lain untuk pendingin, bahan baku, steam dan lain lain dapat dipenuhi oleh pihak pengelola kawasan industri yang diperoleh dari sumber air tanah maupun pengolahan air laut. Karena itu pabrik sebaiknya terletak dekat dengan sumber air. Untuk mengantisipasi terhadap fruktuasi persediaan air.5. TenagaKerjaJumlah dan tipe buruh yang tersedia disekitar lokasi pabrik harus diperiksa, juga perlu dipertimbangkan gaji minimum di daerah tersebut, jumlah waktu kerja, adanya industri lain di daerah tersebut, keanerakaragaman ketrampilan, pendidikan masyarakat sekitar dan lain-lain.Sumber : http://eprints.undip.ac.id/36398/1/67EXECUTIVE_SUMMARY.pdf

B. Saran untuk konsumen :1. Penanganan dan Penyimpanan Tindakan pencegahan:Jauhkan dari panas. Jauhkan dari sumber api. Tanah semua bahan peralatan yang berisi. Jangan menelan. Tahan nafas jika berhadapan dalam bentuk gas / asap / uap / semprotan. Jangan pernah menambahkan air pada produk ini. Dalam hal ventilasi cukup, pakai pernapasan yang sesuai peralatan. Jika tertelan, segera dapatkan saran medis dan tunjukkan wadah atau label. Hindari kontak dengan kulit dan mata. Jauhkan dari incompatibles sepertia genoksidasi, mengurangi agen, logam, asam, alkali. Penyimpanan:Simpan dalam area terpisah dan disetujui. Simpan wadah di tempat yang sejuk dan berventilasi cukup. Simpan wadah tertutup rapat dan disegel sampai siap untuk digunakan. Hindari semua sumber-sumber pengapian (percikan atau api).

2. Bagi yang Memiliki Alergi atau Sensitif terhadap Asam Asetat Untuk yang memiliki alergi asam asetat, perlu memperhatikan dampak penggunaan asam asetat terhadap kesehatan. Misalnya : Potensi Efek Kesehatan Akut:Berbahaya jika terkena kulit, mata ,terelan, terhirup. Jika terkena gas tersebut dapat mengakibatkan kerusakan jaringan terutama pada selaput lender mata, mulut dan saluran pernapasan. Tersentuh dengan kulit dapat menghasilkan luka bakar. Terhirup gas tersebut akan menghasilkan iritasi pada saluran pernapasan, yang ditandai dengan batuk, tersedak, atau sesak napas. Radang pada mata ditandai dengan mata kemerahan, penyiraman, dan gatal. Radang kulit yang ditandai dengan gatal, merah pada kulit. Potensi Efek Kesehatan Kronis:Berbahaya jika terkena kulit, tertelan, terhirup. Efek mutagenik: mutagenic untuk selsomatik mamalia, mutagenic untuk bakteri dan ragi. Substansi mungkin beracun untuk ginjal, mukosa, selaput, kulit, gigi. Jika terkena zat ini secara berkelanjutan dapat merusak organ saraf. Terkena dalam waktu yang lama dengan zat tersebut dapat menghasilkan iritasi mata kronis dan iritasi kulit yang parah, menyebabkan iritasi saluran pernapasan, menyebabkan serangan infeksi bronkus.

3. Tindakan Pertolongan Pertama Apabila Ada Kecelakaan Asam Asetat Mata : Jika terkena mata segera siram dengan air bersih. Dan hubungi petugas medis segera. Kulit : Jika terkena kulit, segera basuh kulit dengan air sedikitnya selama 15 menit. Dapatkan perawatan medis dengan segera. Terhirup : Jika terhirup, segera cari tempat yang mengandung udara bersih. Jika pingsan, berikan pernapasan buatan. Jika sulit bernapas, berikan oksigen. Dapatkan medis perhatian segera. Tertelan : Diusahakan untuk tidak memuntahkannya kecuali bila diarahkan oleh petugas medis. Jangan pernah memberikan apapun melalui mulut kepada orang yang pingsan. Longgarkan pakaian yang ketat seperti kerah, dasi, ikat pinggang atau ikat pinggang. Dapatkan bantuan medis jika gejala muncul.

4. Apabila Terjadi Tumpahan dan Kebocoran Tumpahan Kecil: Encerkan dengan air dan mengepel, atau menyerap dengan bahan inert dan tempat kering dalam wadah pembuangan limbah yang baik. Jika diperlukan, netralisir residu dengan larutan encer natrium karbonat. Tumpahan Besar: Mudah terbakar cair. Korosif cair. Jauhkan dar ipanas. Jauhkan dari sumber api. Hentikan kebocoran jika tanpa risiko. Jika Produk dalam Bentuk Padat: Gunakan sekop untuk menaruh materi ke dalam wadah pembuangan limbah nyaman. Jika Produk dalam Bentuk Cair: Menyerap dengan pasir atau non-materi yang mudah terbakar. Jangan sampai air di dalam kontainer. Menyerap dengan bahan inert dan menempatkan bahan yang tumpah dalam pembuangan limbah yang baik. Jangan menyentuh bahan tumpah. Gunakan air semprot tirai untuk mengalihkan melayang uap. Mencegahnya masuk ke dalam selokan, ruang bawah tanah atau daerah terbatas, tanggul jika diperlukan. Meminta bantuan bila dibuang. Menetralisir residu dengan larutan encer natrium karbonat. Hati-hati bahwa produk tidak hadir pada konsentrasi tingkat di atas NAB. Periksa NAB pada MSDS dan dengan pemerintah setempat. Sumber : http://mbingboo29.blogspot.com/2012/05/asam-asetat-msds.htmlC. Saran untuk peneliti :1. Melanjutkan penelitian pemanfaatan asam asetat dalam segala aspek kehidupan manusia.2. Mencari alternatif bahan baku dari pembuatan asam asetat.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2013. Asam Asetat. http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_asetat. Diakses 7 September 2013. Anonim. 2012. http://eprints.undip.ac.id/36398/1/67EXECUTIVE_SUMMARY.pdf. Diakses tanggal 13 September 2013.Anonim. 2013. Data impor asam asetat di Indonesia. http://eprints.upnjatim.ac.id/4336/1/file_1.pdf. Diakses tanggal 13 September 2013.Anonim. 2013. Methanol. http://www.kaltimmethanol.com. Diakses tanggal 1 Oktober 2013. Aciditama. 2010. Data Produksi Asam Asetat. www.acidatama.co.id.Aren. 21010. Asam Asetat. http://arenlovesu.blogspot.com/2010/04/asam-asetat.html. Diakses tanggal 13 September 2013.Encyclopedia Mc. Ketta vol 1.Fransisca, Selvy. 2011. http://selvyfransisca.files.wordpress.com/2011/07/makalah-asam-asetat.docx. Diakses tanggal 13 September 2013.Kirk-Othmer 5th editionLevenspiel. 1957.Mukti W, Dina. 2011. Pra Perancangan Pabrik Asam Asetat Kapasitas 15.000 ton / tahun.Pratiwi, Elsa. 2011. http://elsaapratiwi.wordpress.com/2011/07/14/rumus-rumus-kimia/. Diakses 13 September 2013.PT CIC.2010.acetic organikSheptianna, Dhinna. 2012.Smith, van Ness, Abbott. Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics.