Pra Desain Pabrik Asam Akrilat Dari Gliserol

Malahayati, Aisyah Juliawulan and Istiqomah, Amila Dini (2019) Pra Desain Pabrik Asam Akrilat Dari Gliserol. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02211540000038_02211540000111_Undergraduate_Theses.pdf Restricted to Repository staff only Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Gliserol merupakan senyawa golongan alkohol polihidrat dengan tiga buah gugus hidroksil dalam satu molekul. Gliserol memiliki sifat mudah larut dalam air (higroskopis), meningkatkan viskositas larutan, mengikat air dan menurunkan aktivitas air. Dalam kondisi murni, gliserol bersifat tidak beracun, tidak berwarna, tidak berbau dan berasa manis. Senyawa ini larut dalam air karena memiliki tiga gugus hidroksi (OH). Gliserol juga larut sempurna dalam alkohol, dapat terlarut dalam pelarut tertentu seperti eter dan etil asetat, namun tidak larut dalam hidrokarbon. Gliserol pertama kali ditemukan pada tahun 1779 oleh Scheele dengan proses pemanasan dan ekstraksi minyak zaitun. Gliserol dapat diperoleh dari hasil samping proses saponifikasi dalam pembuatan sabun dari asam lemak dan hasil samping dari proses esterifikasi asam lemak dengan methanol dalam pembuatan metil ester. Kedua proses tersebut menghasilkan
gliserol kasar yang masih banyak mengandung partikel-partikel pengotor seperti sisa katalis dan asam lemak bebas.
Di Indonesia, industri Biodiesel semakin mengalami perkembangan. Seiring dengan meningkatnya produksi biodiesel, gliserol yang merupakan produk samping juga semakin melimpah. Sebagai produk samping industri biodiesel, gliserol belum banyak diolah sehingga nilai jualnya masih rendah. Salah satu pemanfaatan gliserol yaitu sebagai bahan baku pembuatan asam akrilat dengan proses dehidrasi-oksidasi. Asam akrilat cukup potensial untuk dikembangkan karena produk turunan dari asam akrilat memiliki berbagai manfaat dalam industri, seperti
industri cat, polimer, diapers, resin dan bidang farmasi.
Prospek usaha Asam Akrilat masih menjanjkan karena menurut survei, permintaan akan asam akrilat dan turunannya di kalangan industri terus meningkat, seperti superabsorbent polymers (SAP), etil akrilat dan bentuk turunan asam akrilat lainnya. Selain itu, untuk menambah nilai jual dari gliserol sehingga diubah menjadi produk dengan nilai jual yang lebih tinggi.
Dalam proses pembuatannya, asam akrilat dapat dibuat
dengan berbagai cara dari berbagai jenis bahan baku dengan kondisi operasi, serta konversi yang berbeda. Pembuatan asam akrilat yang dipilih dalam perancangan pabrik ini menggunakan proses dehidrasi-oksidasi dimana terdapat dua tahap proses utama dalam mereaksikan gliserol menjadi asam akrilat. Tahap pertama yaitu proses perubahan gliserol menjadi akrolein dengan proses dehidrasi dan menggunakan bantuan katalis asam untuk
meningkatkan selektivitas akrolein. Kemudian, tahap kedua yaitu proses pengubahan akrolein menjadi asam akrilat dengan proses oksidasi katalitik.
Proses tahap pertama pembuatan asam akrilat, yaitu
dehidrasi katalitik dilakukan dengan menambahkan umpan
larutan gliserol sebesar 10% dan dibantu dengan salah satu katalis asam dimana katalis yang digunakan yaitu katalis silicotungstic acid supported on activated carbon. Dalam tahap pertama ini, diperoleh konversi sebesar 93%. Kemudian pada proses tahan kedua pembuatan asam akrilat yaitu oksidasi katalitik dilakukan dengan mereaksikan produk dari tahap pertama yaitu akrolein dengan oksigen (udara) dan dibantu dengan katalis molybdenumvanadium. Pada tahap kedua ini, konversi yang dihasilkan mencapai 98,7%. Produk asam akrilat yang dihasilkan pada proses ini kemudian dilakukan proses pemurnian sehingga hasil akhir yang diperoleh yaitu asam akrilat 99,5%. Pabrik asam akrilat ini direncanakan akan didirikan di Provinsi Riau, Kota Dumai, tepatnya di daerah Kawasan Industri Dumai. Pemilihan lokasi disarkan pada ketersediaan bahan baku. Selain itu juga letaknya yang strategis untuk pemasaran karena letaknya berada di jalur highway laut di Asia Tenggara dan berhadapan dengan 3 negara maju di Asia, yaitu Malaysia, Singapura, dan Thailand. Selain itu pula, dengan berdirinya pabrik asam akrilat ini diharapkan dapat meningkatkan taraf hidup penduduk sekitar.
Pabrik direncanakan beroperasi secara kontinyu 24 jam selama 330 hari per tahun operasi dengan perencanaan sebagai berikut :
a. Kapasitas produksi : 15.000 ton/tahun
b. Jumlah tenaga kerja : 80 orang/hari
c. Kebutuhan bahan baku gliserol : 30.431 ton/tahun
Pabrik ini direncanakan mulai dibangun pada tahun 2021
di Kawasan Industri Dumai, Kota Dumai, Provinsi Riau dan
direncanakan beroperasi pada tahun 2023. Modal diperoleh
dengan perbandingan 70% modal sendiri dan 30% modal pinjaman. Dari analisa perhitungan ekonomi didapat hasil sebagai berikut :
 Modal tetap : Rp 871.701.472.600
 Modal kerja : Rp 153.829.671.635
 Investasi total : Rp 1.025.531.144.235
 Biaya produksi per tahun : Rp 471.028.491.811
 Hasil penjualan per tahun Asam Akrilat 99,5% : Rp 900.000.000.000
 Internal Rate of Return : 15,78%
 Payout time : 5,25 tahun
 Break even point : 33,60%
Dari hasil uraian diatas, ditinjau dari segi teknis maupun ekonomis, pabrik asam akrilat dari gliserol ini layak untuk dilanjutkan ke tahap berikutnya yaitu detail desain.===========================================================================================================
Glycerol is a polyhydric alcohol group compound with three hydroxyl groups in one molecule. Glycerol has properties that are easily soluble in water (hygroscopic), improve viscosity of the solution, binds water and decreases water activity. In pure conditions, glycerol is non-toxic, no colored, odorless and sweet taste. This compound dissolves in water because it has three hydroxy (OH) groups. Glycerol also dissolves perfect in alcohol, can be dissolved in certain solvents
such as ether and ethyl acetate, but not soluble in hydrocarbons. Glycerol was first discovered in 1779 by
Scheele with the process of heating and extracting olive oil. Glycerol can be obtained from the byproduct of the saponification process in making soap from fatty acids and by-products from esterification of fatty acids with methanol inside making methyl esters. Both processes produce coarse glycerol which still contains a lot of particles impurities such as residual catalysts and free fatty acids. In Indonesia, the Biodiesel industry is increasingly experiencing development. As biodiesel production increases, Glycerol which is a byproduct is also increasingly overflow. As a by-product of the biodiesel industry, glycerol not much processed so that the selling value is still low. Such as the use of glycerol which is as raw material for making acrylic acid with the dehydration-oxidation process. Acrylic acid
potential to be developed because of derivative products from Acrylic acid has various benefits in the industry, such as paint, polymer, diapers, resin and pharmaceutical fields. The business prospect of Acrylate Acid is still promising because according to the survey, the demand for acrylic acid and its derivatives at industry continues to increase, such as superabsorbent polymers (SAP), ethyl acrylate and acrylic acid derivative forms others. In addition, to increase the selling value of glycerol so that it is converted into a product with more selling value high.
In the manufacturing process, acrylic acid can be made
in various ways from various types of raw materials with
operating conditions, as well as different conversions. Acid production acrylate chosen in the design of this factory uses dehydration-oxidation process where there are two main stages of the process in reacting glycerol to acrylic acid. The first stage namely the process of changing glycerol to acrolein by process dehydration and use the aid of an acid catalyst for increase acrolein selectivity. Then, the second stage is the process of converting acrolein to acrylic acid by process catalytic oxidation. The first stage process of making acrylic acid, i.e. Catalytic dehydration is done by adding bait
glycerol solution of 10% and assisted with one of the catalysts acid where the catalyst used is a silicotungstic acid catalyst supported on activated carbon. In this first stage, conversion is 93%. Then in the process of resistance second, the manufacture of acrylic acid, namely catalytic oxidation is carried out
by reacting the product from the first stage, namely acrolein with oxygen (air) and assisted with molybdenumvanadium catalyst. In this second stage, the conversion is generated reached 98.7%. The acrylic acid product produced at this process is then carried out by the refining process so that the results the final result was acrylic acid 99.5%.
This acrylic acid plant is planned to be established in
Riau Province, Dumai City, precisely in the Industrial Zone area Dumai. The choice of location is based on the availability of raw materials. Besides that it is also strategically located for marketing because it is located on the sea highway in Southeast Asia and dealing with 3 developed countries in Asia, namely Malaysia, Singapore and Thailand. Besides that, with its establishment This acrylic acid plant is expected to increase the level
living around the population.
The plant is planned to operate continuously 24 hours for 330 days per year operating with planning as the following:
a. Production capacity: 15,000 tons / year
b. Number of workers: 80 people / day
c. The need for glycerol raw material: 30,431 tons / year
This factory is planned to begin construction in 2021
in Dumai Industrial Area, Dumai City, Riau Province and
planned to operate in 2023. Capital is obtained with a ratio of 70% own capital and 30% capital loan. From the analysis of economic calculations results are obtained as
the following:
 Fixed capital: Rp. 871,701,472,600
 Working capital: Rp 153,829,671,635
 Total investment: Rp. 1,025,531,144,235
 Production costs per year : Rp. 471,028,491,811
 Results of sales per year Acrylate Acid 99.5%: Rp. 900,000,000,000
 Internal Rate of Return: 15.78%
 Payout time: 5.25 years
 Break even point: 33.60%
From the results of the description above, reviewed from the technical side as well economically, this acrylic acid plant from glycerol is feasible for proceed to the next stage, namely design details.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Asam Akrilat, Dehidrasi, Gliserol, Oksidasi
Subjects:	Q Science > QD Chemistry T Technology > TP Chemical technology
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Chemical Engineering > 24201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Aisyah Juliawulan Malahayati
Date Deposited:	22 Jul 2026 02:07
Last Modified:	22 Jul 2026 02:07
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/65718

Actions (login required)

View Item