39
KATA PENGANTAR Puji syukur penyusun ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala nikmat dan karunia yang diberikan kepada penyusun sehingga penyusun dapat menyelesaikan makalah mengenai polietilena sebagai salah satu tugas pada mata Kuliah Proses Industri Kimia. Tujuan pembuatan makalah ini adalah untuk memenuhi tugas dalam mata kuliah proses industri kimia. Selain itu untuk mengetahui polietilena secara lebih mendalam ditinjau dari proses pembuatan, tinajauan thermodinamika, tinjauan kinetika sehingga akhirnya diketahui kondisi operasi yang tepat untuk menghasilkan konversi yang maksimal. Polietilena adalah salah satu produk industri kimia yang paling akrab dengan kehidupan manusia sehari – hari. Penyusun menyadari dalam penyusunan makalah ini tidak terlepas dari berbagai pihak yang membantu. Untuk itu penyusun mengucapkan terima kasih kepada : 1. Dosen pengampu mata kuliah Proses Industri Kimia, Bapak Ir. Slamet Priyanto yang telah membimbing dalam penyusunan makalah; 2. Kawan – kawan mahasiswa teknik kimia Universitas Diponegoro 3. Berbagai pihak yang telah membantu yang tidak dapat penyusun sebutkan satu per satu. 1

Proses Industri Kimia Fix

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Proses Industri Kimia Fix

KATA PENGANTAR

Puji syukur penyusun ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala nikmat

dan karunia yang diberikan kepada penyusun sehingga penyusun dapat

menyelesaikan makalah mengenai polietilena sebagai salah satu tugas pada mata

Kuliah Proses Industri Kimia.

Tujuan pembuatan makalah ini adalah untuk memenuhi tugas dalam mata kuliah

proses industri kimia. Selain itu untuk mengetahui polietilena secara lebih

mendalam ditinjau dari proses pembuatan, tinajauan thermodinamika, tinjauan

kinetika sehingga akhirnya diketahui kondisi operasi yang tepat untuk menghasilkan

konversi yang maksimal.

Polietilena adalah salah satu produk industri kimia yang paling akrab dengan

kehidupan manusia sehari – hari.

Penyusun menyadari dalam penyusunan makalah ini tidak terlepas dari berbagai

pihak yang membantu. Untuk itu penyusun mengucapkan terima kasih kepada :

1. Dosen pengampu mata kuliah Proses Industri Kimia, Bapak Ir. Slamet Priyanto

yang telah membimbing dalam penyusunan makalah;

2. Kawan – kawan mahasiswa teknik kimia Universitas Diponegoro

3. Berbagai pihak yang telah membantu yang tidak dapat penyusun sebutkan satu

per satu.

Dalam penyusunan makalah ini penyusun percaya bahwa tidak ada yang

sempuna sehingga seiring berkembangnya teknologi, segala referensi mengenai

perkembangan industri polietilena akan semakin berkembang. Demikian yang dapat

penyusun sampaikan, semoga makalah ini bermanfaat bagi banyak pihak khususnya

mahasiswa Teknik Kimia Universitas Diponegoro Semarang.

Semarang, Oktober 2012

Penyusun

1

Page 2: Proses Industri Kimia Fix

DAFTAR ISI

Kata Pengantar..........................................................................................1

Daftar Isi...................................................................................................2

Daftar Tabel..............................................................................................3

Daftar Ganbar...........................................................................................4

BAB 1 PENDAHULUAN.......................................................................5

1.1 Latar Belakang....................................................................................5

1.2 Rumusan Masalah...............................................................................5

1.3 Manfaat...............................................................................................5

BAB 2 PEMBAHASAN..........................................................................6

2.1 Pengertian Polietilen...........................................................................6

2.2 Struktur Molekul.................................................................................7

2.3 Karakteristik Polietilena.....................................................................8

2.4 Reaksi Pembentukan...........................................................................9

2.5 Tinjauan Termodinamika..................................................................10

2.6 Tinjauan Kinetika.............................................................................13

2.7 Suhu Optimum dan Konversi Maksimum........................................14

2.8 Jenis-Jenis Operasi Produksi Polietilena..........................................18

2.9 Reaktor yang Digunakan..................................................................16

2.10 Produsen Polietilena di Indonesia...................................................19

2.11 Peluang Didirikan Pabrik Polietilena..............................................21

2.12 Hal-Hal yang Perlu di Perhatikan saat Membangun Pabrik ……...23

2.13 Manfaat Polietilena.........................................................................26

BAB 3 PENUTUP.................................................................................27

3.1 Kesimpulan.......................................................................................27

3.2 Saran.................................................................................................27

2

Page 3: Proses Industri Kimia Fix

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Tabel Suhu vs Konversi Termodinamika …………………….12

Tabel 2. Tabel Suhu vs Konversi Kinetika ……………………………14

Tabel 3. Tabel Suhu vs Konversi............................................................15

Tabel 4. Kebutuhan Polietilena di Indonesia..........................................21

Tabel 5. Data Impor Polietilena di Indonesi...........................................21

Tabel 6. Daftar Produsen Etilena di Indonesia.......................................24

Tabel 7. Harga Bahan Baku Polietilena..................................................24

3

Page 4: Proses Industri Kimia Fix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Konsumsi Plastik Menurut Produk.........................................6

Gambar 2. Rumus Bangun Polietilena......................................................7

Gambar 3. Grafik Suhu vs Konversi Termodinamika............................12

Gambar 4. Grafik Suhu vs Konversi Kinetika........................................14

Gambar 5. Grafik Suhu vs Konversi.......................................................15

Gambar 6. Proses Produksi Polietilen dengan Fluidized Bed Reactor...20

Gambar 7. Permintaan Bahan Baku Utama Plastik................................22

Gambar 8. Permintaan Bahan Baku Utama Plastik................................23

4

Page 5: Proses Industri Kimia Fix

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Polietilena atau yang lebih dikenal plastik adalah produk yang digunakan

hampir dalam semua bidang. Baik dalam rumah tangga sampai industri, pasti

terdapat produk polietilena atau plastik baik itu dalam bentuk tandon air, pipa

peralon, maupun tempat makan (tupperware).

Selain itu, bila kita menyelidiki kebutuhan plastik tiap tahunnya terus

meningkat. Hal itu wajar, mengingat gaya hidup manusia jaman sekarang yang

banyak menggunakan plastik dalam melakukan aktivitas sehari-hari. Namun di

Indonesia industri polietilena belum mampu memenuhi permintaan pasar. Untuk

memenuhi permintaan pasar dilakukan kebijakan impor polietilena dari luar negeri.

1.2 Rumusan Masalah

Permasalahan yang akan dibahas di makalah ini antara lain:

Apa pengertian polietilena dan bagaimana struktur molekulnya?

Bagaimana karakteristik polietilena?

Bagaimana reaksi pembentukan polietilena ditinjau dari termodinamika dan

kinetika?

Bagaimana operasi produksi polietilena dan reaktor apa yang digunakan?

Siapa produsen polietilena di Indonesia dan bagaimana peluang didirikan

pabrik polietilena?

Apa manfaat polietilena?

1.3 Tujuan

Tujuan makalah ini adalah mengkaji Polietilena lebih dalam, proses

pembentukannya dan kegunaannya baik untuk kebutuhan umum maupun industri.

Juga untuk mengetahui peluang berdirinya pabrik Polietilena di Indonesia berikut

peluang pasarnya.

5

Page 6: Proses Industri Kimia Fix

BAB 2

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian

Dewasa ini, hampir semua bahan utama benda yang ada di lingkungan sekitar

kita terbuat dari plastik disamping besi, kayu, dan kertas. Penggunaan plastik ini

dikarenakan sifatnya yang ringan, praktis, tahan lama dan tahan air. Konsumsi

berbagai macam produk plastik per kapita di Indonesia berkisar antara 10

kg/kapita/tahun.

Gambar 1. Konsumsi Plastik Menurut Produk

(Mandiri, Industry Update Vol 12, 15 Juni 2012)

Untuk mencukupi permintaan suplai plastik, dibutuhkan bahan baku plastik itu

sendiri, yaitu polietilena.

Polietilena adalah suatu bahan yang termasuk dalam golongan polimer dan

bahan tersebut bersifat termoplastik. Dalam industri polietilena banyak digunakan

sebagai bahan baku pada industri kontainer, kawat atau kabel, botol, pipa, film,

semikonduktor serta, produk-produk lainnya yang terbuat dari plastik.

6

Page 7: Proses Industri Kimia Fix

(http://etd.eprints.ums.ac.id/16672/)

Polietilena ada bermacam-macam jenis, antara lain : Polietilena bermassa

molekul sangat tinggi (Ultra high molecular weight Polyethylene) (UHMWPE),

Polietilena berdensitas tinggi (High density Polyethylene) (HDPE), Polietilena

''cross-linked'' (Cross-linked Polyethylene) (PEX atau XLPE), Polietilena

berdensitas menengah (Medium density Polyethylene) (MDPE), Polietilena

berdensitas rendah (Low density Polyethylene) (LDPE), Polietilena linier

berdensitas rendah (Linear low density Polyethylene) (LLDPE), dan Polietilena

berdensitas sangat rendah (Very low density Polyethylene) (VLDPE)

(http://id.wikipedia.org/wiki/Polietilena)

2.2 Struktur Molekul

Polietilena merupakan hasil polimerisasi dari etena (C2H4), sehingga rumus

molekulnya (C2H4)n.

Gambar 2. Rumus Bangun Polietilena

(http://en.wikipedia.org/wiki/Polyethylene)

Berdasarkan densitas dan berat molekul penyusunnya, polietilena memiliki tiga

produk, yaitu :

1. Low Density Polyethylene (LDPE)

Densitas : 0,912 – 0,925 gr/cm3

Berat molekul : 10.000 – 15.000 gr/mol

2. Medium Density Polyethylene (MDPE)

Densitas : 0,925 – 0,94 gr/cm3

Berat molekul : 15.000 – 35.000 gr/mol

3. High Density Polyethylene (HDPE)

7

Page 8: Proses Industri Kimia Fix

Densitas : 0,94 – 0,965 gr/cm3

Berat molekul : 35.000 – 100.000 gr/mol

(http://etd.eprints.ums.ac.id/16637/2/BAB_I.pdf)

2.3 Karakteristik Polietilena

Polietilena memiliki sifat – sifat yang dapat dibedakan dengan sifat – sifat

polimer lainnya. Sifat – sifat tersebut antara lain sifat fisika dan kimia. Berikut

adalah sifat – sifat fisika dari polietilena.

Fase : Padat

Warna : Putih

Titik lebur kristal : 109 – 183 C

Koefisien fraksi : 0,06 – 0,3

Kristalinitas : 55 – 85%

Kekuatan tarik : 1250 – 4100 psi

Konduktivitas termal : 2,3 – 3,4 Btu in/hr ft2

Selain sifat fisika yang telah dijabarkan, beberapa sifat kimia polietilena antara

lain :

1. Tidak larut dalam pelarut apa pun pada suhu kamar tetapi mengendap oleh

hidrokarbon dan karbon tetraklorida

2. Tahan terhadap asam dan basa

3. Dapat dirusak oleh asam sulfat pekat

4. Tidak tahan terhadap cahaya dan oksigen

5. Bila dipanasi secara kuat akan membentuk cross link yang diikuti dengan

pembelahan ikatan secara acak pada suhu lebih tinggi, tetapi dipolimerisasi

tidak terjadi

6. Larutan dari suspense polietilena dengan karbon tetraklorida pada suhu sekitar

60 C dapat direaksikan dengan Cl membentuk produk lunak dan kenyal.

Pemasukan atom Cl secara acak ke dalam rantai dapat menghancurkan

kekristalan polietilena

7. Polietilena termoplastik dapat diubah menjadi elastomer tervulkanisir yang

mengandung sekitar 30% Cl dan 1,5% belerang melalui pengklorosulfonan.

8

Page 9: Proses Industri Kimia Fix

Vulkanisir pada umumnya dilakukan melalui pemanasan dengan oksida logam

tertentu. Hasil akhir berupa hipalon yang tahan terhadap bahan kimia dan cuaca

(Kirk Othmer, et al,1968)

2.4 Reaksi Pembentukan

Pada umumnya, semua polimer dibentuk dari proses polimerisasi. Begitu pula

dengan Polietilena, Polietilena dibentuk dari proses polimerisasi etena. Berikut

adalah proses pembentukan Polietilena.

Reaksi polimer adisi adalah reaksi yang sering dilakukan dalam pembentukan

Polietilena. Reaksi ini terdiri dari tiga tahapan, yaitu inisiasi, propagasi dan

terminasi.

1. Inisiasi

Untuk tahap pertama ini dimulai dari penguraian inisiator dan adisi molekul

monomer pada salah satu radikal bebas yang terbentuk. Bila kita nyatakan

radikal bebas yang terbentuk dari inisiator sebagai R’, dan molekul monomer

dinyatakan dengan  CH2 = CH2, maka tahap inisiasi dapat digambarkan

sebagai berikut:

2. Propagasi

Dalam tahap ini terjadi reaksi adisi molekul monomer pada radikal monomer

yang terbentuk dalam tahap inisiasi.

Bila proses dilanjutkan, akan terbentuk molekul polimer yang besar, dimana

ikatan rangkap C= C dalam monomer etilena akan berubah menjadi ikatan

tunggal C–C pada polimer polietilena.

9

Page 10: Proses Industri Kimia Fix

3. Terminasi

Terminasi dapat terjadi melalui reaksi antara radikal polimer yang sedang

tumbuh dengan radikal mula-mula yang terbentuk dari inisiator (R’)

CH2 – CH2 + R  CH2 – CH2-R atau antara radikal polimer yang sedang

tumbuh dengan radikal polimer lainnya, sehingga akan membentuk polimer

dengan berat molekul tinggi R-(CH 2)n-CH2 + CH2-

(CH2)n-R’  R-(CH2)n-CH2CH2-(CH2)n-R’

2.5 Tinjauan Termodinamika

Untuk menentukan sifat reaksi apakah berjalan secara eksotermis atau

endotermis, maka perlu pembuktian dengan menggunakan ∆H energy ikat

C2H4 + H2 (C2H4)n

Energy ikat C-H : 415 kJ/mol

C=C: 611 kJ/mol

H-H: 436 kJ/mol

∆H = energy ikat reaktan – energy ikat produk

= {[611 + (4x415) + 436] – [611 +(4x415)]n}

= 2707 – (2271)n

Karena polietilen merupakan polimer maka n>1. Bila n=2 maka nilai ∆H= -1838

kJ/mol. Nilai ∆H negative sehingga eksotermis. Sehingga untuk nilai n>1 berapapun

itu, nilai ∆H akan selalu negative.

10

Page 11: Proses Industri Kimia Fix

Reaksi bersifat dapat balik (reversibel) atau searah (irreversibel) dapat ditentukan

secara termodinamika, yaitu berdasarkan persamaan Van’t Hoff

=

Dengan,

= -RT ln K

Dimana :

= Energi Gibbs produk – energy Gibbs reaktan

K = Konstanta kesetimbangan reaksi

T = Suhu

(Levenspiel, 1957)

Sehingga, =

Jika ΔH° merupakan perubahan enthalpy standar (panas reaksi) dan dapat diasumsikan

konstan terhadap suhu, maka persamaan dapat diintegralkan menjadi : ln = - ( -

)

data data energi Gibbs (Gibbs heat of formation)

∆Gof C2H4 = 68, 2 kJ/mol

∆Gof H2 = 0 kJ/mol

∆Gof C2H2 = 209,2 kJ/mol

∆G = - RT ln K

(Levenspiel, 1957)

- 141 kJ/mol = - (8,314) (298) ln K

2477,572 = ln K

K = 1,057

11

Page 12: Proses Industri Kimia Fix

Berdasarkan perhitungan, nilai K diatas 1, maka reaksi polimerisasi etilen

merupakan reaksi searah (irreversible).

Setelah mendapatkan nilai konstanta kesetimbangan (K), maka kita dapat

mencari konversi dengan rumus di bawah ini :

(Levenspiel, 1957)

Didapatkan data sebagai berikut

Tabel 1. Tabel suhu vs konversi termodinamika

Suhu (K)Konversi

Termodinamika97 0.562127 0.5406157 0.526187 0.522217 0.519247 0.517277 0.515307 0.5139337 0.5127367 0.5116397 0.5107427 0.51457 0.5093

Dari data diatas didapat hubungan suhu vs konversi termodinamika

12

Page 13: Proses Industri Kimia Fix

Gambar 3. Grafik suhu vs konversi termodinamika

2.6 Tinjauan Kinetika

Ditinjau dari kinetika reaksinya, kecepatan reaksi pembentukan polietilena akan

semakin besar dengan kenaikan suhu. Hal ini dapat dijelaskan dengan persamaan

Arhenius :

k = A e –Ea/RT

Dengan :

k = konstanta kecepatan reaksi

A = factor frekuensi tumbukan

Ea = energy aktivasi

R = konstanta

T = suhu

(Levenspiel, 1957)

Dari persamaan di atas, harga A, Ea, R adalah tetap, sehingga harga k hanya

dipengaruhi oleh suhu, dengan kenaikan suhu maka kecepatan reaksi akan semakin

besar, pembentukan polietilena juga makin cepat. Berdasarkan pada refferensi nilai

k pada pembentukan polietilena adalah:

k=16,1664 x e-3980/1.987T

(Problems at Unit 700 Polyethylene Production, 1999,p.805)

Setelah mendapatkan nilai konstanta kecepatan reaksi (k), maka kita dapat

mencari konversi dengan rumus di bawah ini :

-ln (1- Xa)= kt

(Levenspiel, 1957)

Didapatkan data sebagai berikut

Tabel 2. Tabel suhu vs konversi kinetika

Suhu (K) Konversi Kinetika97 0.0001127 0.00015157 0.00298187 0.02204217 0.09334

13

Page 14: Proses Industri Kimia Fix

247 0.2597277 0.515307 0.77337 0.9273367 0.986397 0.9984427 0.99989457 0.9999

Dari data diatas didapat hubungan suhu vs konversi termodinamika

Gambar 4. Grafik suhu vs konversi kinetika

2.7 Suhu Optimum dan Konversi Maksimum

Tabel 3. Tabel Suhu vs Konversi

Suhu (K)Konversi

TermodinamikaKonversi Kinetika

97 0.562 0.0001127 0.5406 0.00015157 0.526 0.00298187 0.522 0.02204217 0.519 0.09334247 0.517 0.2597

14

Page 15: Proses Industri Kimia Fix

277 0.515 0.515307 0.5139 0.77337 0.5127 0.9273367 0.5116 0.986397 0.5107 0.9984427 0.51 0.99989457 0.5093 0.9999

:

Gambar 5. Grafik Suhu vs Konversi

Dari hasil perhitungan yang ditinjau dari tinjauan thermodinamika dan kinetika

diperoleh titik suhu optimum, yaitu pada suhu 277 K atau 40C dengan konversi

51,5%. Jika konversi optimum hasil perhitungan dibandingkan dengan konversi

optimum pada pabrik Industri Polyethylene yang sedang komersial saat ini, terjadi

penyimpangan sekitar 47%. Untuk meningkatkan konversi dari 51,5% menjadi 97%

digunakan katalis dan dilakukan recycle berulang-ulang pada produk sampingnya

supaya didapatkan produk utama dalam jumlah yang maksimal.

Diambil masing-masing 3 titik yaitu pada suhu 247 K, 277 K, dan 307 K:

Konversi Termodinamika

15

Page 16: Proses Industri Kimia Fix

Dimana

Xa = Konversi Termodinamika

K = Konstanta kesetimbangan

(Levenspiel, 1957)

Suhu: 247 K

∆G= -RT ln K

-141= -8,314 (247) ln K

ln K= -141/ (-8,314). (247)

ln K= 0,0687

K= 1,071

Xa= K/( K+1)

=1,071/ (1,071+1)

=0,517

Suhu: 277 K

∆G= -RT ln K

-141= -8,314 (277) ln K

ln K= -141/ (-8,314). (277)

ln K= 0,0612

K= 1,063

Xa= K/( K+1)

=1,063/ (1,063+1)

=0,515

Suhu: 307 K

∆G= -RT ln K

-141= -8,314 (307) ln K

ln K= -141/ (-8,314). (307)

ln K= 0,0552

K= 1,063

Xa= K/( K+1)

=1,063/ (1,063+1)

16

Page 17: Proses Industri Kimia Fix

=0,515

Konversi Kinetika

-ln (1- Xa)= kt

(Levenspiel, 1957)

Suhu 247 K

k =

=16,1664

=0,0050109

-ln (1- Xa)= kt

-ln (1-Xa)= 0,0050109 (60)

1-Xa = 0,740

Xa = 0,260

Suhu 277 K

k =

=16,1664

=0,01206

-ln (1- Xa)= kt

-ln (1-Xa)= 0,01206 (60)

1-Xa = 0,485

Xa = 0,515

17

Page 18: Proses Industri Kimia Fix

Suhu 307 K

k =

=16,1664

=0,0245

-ln (1- Xa)= kt

-ln (1-Xa)= 0,0245 (60)

1-Xa = 0,2299

Xa = 0,770

2.8 Jenis – Jenis Operasi Produksi Polietilena

Dalam dunia industri, produksi polietilena telah dikembangkan berbagai

macam cara, tergantung pada fase reaksi, penggunaan katalis, jenis reaktor serta

kondisi operasinya. Berbagai macam jenis produksi polietilena tersebut antara lain :

A. Solution process (proses cair)

Merupakan proses produksi polietilena dalam fase cair. Bahan baku etena

dilarutkan dalam suatu diluent (misalnya sikloheksana) dan dipompa ke reaktor

CSTR pada tekanan 10 MPa, reaksi yang terjadi bersifat adiabatis dengan suhu

200 – 300 C. Umpan mengandung 25% berat dan 95% dikonversikan menjadi

polietilena. Setelah keluar dari reaktor, larutan polietilena ditreatment dengan

deactivating agent dan dilewatkan bed alumina untuk mengabsorbsi katalis

yang masih ada dalam polietilena.

B. Gas process (proses gas)

Merupakan proses produksi polietilena dalam fase gas, menggunakan reaktor

fluidized bed dengan tekanan tinggi sehingga biaya operasi lebih rendah.

Katalis yang digunakan adalah katalis Ziegler-Natta, TiCl4 dan (C3H5)3Al. Gas

etilen diumpankan ke dalam reaktor dan ditambahkan katalis secara terpisah.

Reaksi terjadi pada tekanan 21 atm dan suhu 80 – 100 C tergantung pada

densitas produk yang diinginkan. Granular polietilena hasil reaksi ditampung

dalam suatu discharge system. Sedangkan etilena yang tidak bereaksi didaur

18

Page 19: Proses Industri Kimia Fix

ulang. Polietilena dicuci dengan gas nitrogen atau gas inert lain. Polietilena

dari hasil proses gas ini memiliki densitas antara 0,89 – 0,97 g/cm3.

(Kirk Othmer, et al, 1998)

C. Slurry process (suspensi)

Produksi polietilena dalam fase suspensi ini menggunakan diluent hidrokarbon

menggunakan katalis Ziegler dan katalis Philips. Pada dasarnya proses

produksi ini dibagi menjadi dua proses, yaitu :

a. Autoclave process

Merupakan proses produksi polietilena dengan tekanan 0,5 – 1,0 MPa

dalam reaktor CSTR pada suhu 80 – 90 C. Diluent yang digunakan

adalah hidrokarbon dengan titik didih rendah seperti heksana. Katalis

dicampurkan ke dalam diluent pada tangki pencampur katalis sebelum

diumpankan ke dalam reaktor. Reaksi dipercepat dengan memisahkan

diluent yang akan direcycle ke reaktor. Polimer yang terbentuk

dikeringkan dalam fluidized bed dryer dengan nitrogen secara kontinyu.

b. Loop reactor process

Merupakan produksi polietilen dalam reaktor loop dengan suhu 85 C

dan tekanan 35 atm. Diluent yang digunakan adalah isobutana. Katalis

diumpankan ke dalam reaktor bersama diluent dari tangki slurry katalis.

Setelah keluar dari reaktor, isobutana diuapkan dalam flash tank,

dikondensasikan dan direcycle.

D. ICI

Merupakan produksi polietilen bertekanan tinggi dengan oksigen sebagai

katalisnya. Reaktor yang digunakan dapat berupa autoclave atau jacketed tube /

tubular. Polimerisasi ini merupakan jenis polimerisasi radikal bebas. Etilena

dengan kemurnian 99,95% dimasukan ke dalam reaktor dengan suhu 70 C dan

tekanan 15 atm.

(http://etd.eprints.ums.ac.id/16672/2/Bab_I.pdf)

2.9 Reaktor yang Digunakan

19

Page 20: Proses Industri Kimia Fix

Dari penjelasan di atas, reaktor yang baik digunakan untuk produksi polietilena

adalah Fluidized Bed Reactor. Hal ini dikarenakan reaktor ini dapat digunakan

untuk mereaksikan bahan dalam keadaan banyak fasa. Reaktor jenis ini

menggunakan fluida yang dialirkan melalui katalis padatan sehingga katalis akan

terolak sedemikian rupa dan akhirnya katalis tersebut dapat dianalogikan sebagai

fluida juga. Kelebihan lain dari penggunaan fluidized bed reaktor adalah :

a. Reaktor mempunyai kemampuan untuk memproses fluida dalam jumlah yang

besar,

b. Pengendalian temperatur lebih baik,

c. Pencampuran (mixing) yang bagus untuk katalis dan reaktan,

d. Operasi bekerja optimal pada suhu 70 C dan tekanan 15 atm sehingga mudah

dikontrol,

e. Konversi yang dihasilkan di atas 97% overall,

f. Isobutana yang digunakan sebagai komoner dapat direcycle sehingga

menghemat biaya,

g. Tidak ada produk samping pada polimerisasi.

Sedangkan kerugian dari reaktor ini adalah:

a. Partikel mengalami keausan yang dapat menyebakan mengecilnya

ukuran partikel yang berada di dalam reaktor dan ikut mengalir

bersama aliran gas sehingga perlu digunakan alat cyclone separators

dan aliran listrik yang disambungkan pada garis antara reaktor dan

generator.

b. Adanya peningkatan keabrasivan dimana penyebabnya adalah partikel padat

di dalam proses cracking  pada fluidized bed 

c. Tidak mempunyai fleksibilitas terhadap perubahan panas.

20

Page 21: Proses Industri Kimia Fix

Gambar 6. Proses Produksi Polietilen dengan Fluidized Bed Reactor

2.10 Produsen Polietilena di Indonesia

Di Indonesia hanya ada dua pabrik utama yang memproduksi polietilena, yaitu

PT Chandra Asri Petrochemical Centre (CAPC) dan PT Titan Petrokimia Nusantara

(TPN). CAPC tidak hanya memproduksi polietilena saja, tetapi juga memproduksi

bahan baku polietilena, yaitu etena. Sementara TPN hanya memproduksi LDPE dan

HDPE. Kapasitas produksi polietilena dari PT CAPC dan PT TPN tiap tahunnya

adalah 300.000 ton dan 450.000 ton.

2.11 Peluang Didirikan Pabrik Polietilena

Data dari Badan Pusat Statistik (BPS) kebutuhan produk polietilena dari tahun

2001 hingga tahun 2006 terus menerus meningkat. Sementara itu, produksi

polietilena dalam negeri masih kurang untuk memenuhi kebutuhan polietilena

sehingga pemerintah Indonesia masih mengimpor polietilena.

Berikut adalah tabel kebutuhan polietilena dalam negeri dan jumlah impor

polietilena dari tahun 2001 sampai 2006.

Tabel 4. Kebutuhan Polietilena di Indonesia

21

Page 22: Proses Industri Kimia Fix

Tahun Kebutuhan Polietilena (ton)

2001 25.865.490,63

2002 26.957.001,10

2003 29.955.898,57

2004 29.338.478,50

2005 27.166.482,50

2006 29.988.974,64

(Sumber: inaplas)

Tabel 5. Data Impor Polietilena di Indonesia

Tahun Jumlah (ton)

2001 52.080,230

2002 61.606,361

2003 68.936,417

2004 83.892,995

2005 77.485,500

2006 84.251,296

(Sumber: inaplas)

Berdasarkan data dari Inaplas, kebutuhan polietilena di Indonesia masih cukup

besar, mengingat selama periode tahun 2005 – 2011 permintaan polietilen tumbuh

rata-rata sebesar 6,8% per tahun.

22

Page 23: Proses Industri Kimia Fix

Gambar 7. Permintaan Bahan Baku Utama Plastik

Mengutip pernyataan Sekretaris Jenderal Asosiasi Industri Olefin Aromatik

dan Plastik Indonesia (Inaplas) Fajar Budiono, memperkirakan permintaan bahan

baku plastik bakal tumbuh antara 5% - 10% di kuartal ketiga tahun ini. Artinya,

permintaan Polietilena diproyeksi bakal mencapai 315.000 ton - 330.000 ton di

periode tersebut.

Inaplas memprediksi konsumsi plastik nasional akan tumbuh 7% tahun ini.

Sehingga konsumsi plastik 2012 akan mencapai 3 juta ton. Tahun lalu, konsumsi

plastik masih 2,8 juta ton. Fajar Budiono menyatakan bahwa permintaan plastik

hilir yang tumbuh otomatis membuat permintaan bahan baku menjadi lebih besar.

Berdasarkan data-data tersebut dan kemungkinan bertambahnya permintaan

produk polietilena tiap tahunnya, maka peluang untuk mendirikan pabrik polietilena

di Indonesia sangat besar.

2.12 Hal-Hal yang Perlu di Perhatikan saat Membangun Pabrik

Ada beberapa pertimbangan yang harus diperhatikan dalam menentukan

kapasitas pabrik yang akan didirikan, yaitu :

1. Perkiraan kebutuhan pasar dalam negeri.

Sementara ini kekurangan kebutuhan polietilena untuk industri di

Indonesia masih diimpor dari Timur Tengah, Amerika Selatan, dan Afrika.

Sedangkan produksi polietilen dalam negeri yang disuplai oleh PT Chandra Asri

Petrochemical Centre (CAPC) dan PT Titan Petrokimia Nusantara (TPN) kurang

mencukupi.

23

Page 24: Proses Industri Kimia Fix

Gambar 8 Produksi Polietilena di Indonesia

Semakin menigkatnya kebutuhan polietilena sebagai bahan baku industri

plastik di Indonesia, dengan pertumbuhan kebutuhan rata –rata 3-4 % per tahun

(Sumber : Inaplas). Sedangkan sampai saat ini produksi polietilena di Indonesia

hanya berkapasitas 750.000 ton/tahun. Oleh karena itu harus direncanakan

produksi Polietilen dengan kapasitas besar yang mampu menutupi kekurangan di

dalam negeri dan mampu mengekspor ke Negara-negara lain.

2. Ketersediaan Bahan Baku.

Bahan baku polietilen adalah etilena, diperoleh dari PT Chandra Asri yang

merupakan produsen pengolahan Etilen terbesar Indonesia dengan kapasitas

550.000 ton/tahun, yang berada di daerah Serang Banten.

Tabel 6 Produsen Etilena di Indonesia

N

o

Nama Perusahaan Kapasita

s

(ton/

tahun)

1. PT. Salim group, Pulau Bintan, Riau 250.000

2. PT. Pertamina/Mitsui/Marubeni/Toyo Menka

Cilacap

500.000

24

Page 25: Proses Industri Kimia Fix

3. PT. Shell/Mitsubishi Corp/C Itoh, Cilacap 375.000

4. PT. Chandra Asri, Serang Jawa Barat 550.000

(Sumber : http://www.icis.com , 2011)

Dengan demikian ketersediaan bahan baku tidak menjadi masalah karena cukup

tersedia dan mudah diperoleh.

3. Harga Bahan Baku

Tabel 7 Harga bahan baku dan produk

No Bahan Kimia Harga, US$/kg

1 Bahan Baku

Etilen (C2H4) 0,585

2 Produk

Polietilena 1,676

(Sumber : http://chemguide.asia dan http://www.cmaiglobal.com, 2009)

4. Penentuan Lokasi Pabrik

Pemilihan lokasi merupakan hal yang penting dalam perancangan suatu

pabrik sehingga diperlukan pertimbangan yang matang. Hal ini dikarenakan lokasi

pabrik sangat mempengaruhi kedudukan pabrik dalam persaingan, penentuan

kelangsungan produksi dan eksistensinya di masa datang serta meminimalisasi biaya

produksi dan distribusi.

Adapun lokasi pendirian pabrik Polietilena direncanakan di Kawasan Industri

Serang Balaraja Timur Kabupaten Serang Provinsi Banten dengan pertimbangan

sebagai berikut:

1. Ketersediaan bahan baku

Bahan baku merupakan kebutuhan utama bagi kelangsungan suatu pabrik

sehingga penyediaan bahan baku sangat diprioritaskan. Lokasi pabrik di

Serang ini cukup tepat mengingat sumber bahan baku Etilena diperoleh dari

25

Page 26: Proses Industri Kimia Fix

PT Chandra Asri. Dengan lokasi pabrik yang dekat bahan baku dapat juga

mengurangi biaya transportasi.

2. Pemasaran

Daerah ini berdekatan dengan Jakarta, Bogor, dan Tangerang yang

merupakan daerah yang potensial sebagai daerah pemasaran. Selain itu

Serang Banten berada di kawasan industri yang padat dengan industri –

industri kimia baik menengah maupun besar, yang merupakan pasar

potensial untuk pemasaran Polietilena.

3. Sistem transpotasi

Sistem transportasi di daerah ini, meliputi jalan raya, kereta api, bandara dan

pelabuhan, relatif mudah dan sudah tersedia bagi kepentingan umum

sehingga juga memudahkan distribusi produk.

4. Sarana pendukung utilitas

Fasilitas pendukung berupa air, listrik dan bahan bakar tersedia cukup

memadai karena merupakan kawasan industri.

5. Ketersediaan tenaga kerja

Tenaga kerja baik baik yang berpendidikan tinggi, menengah maupun tenaga

kerja terampil tersedia dalam jumlah yang cukup.

6. Stabilitas kondisi daerah

Di daerah Serang Banten masih tersedia lahan yang cukup luas, dengan

fasilitas penunjang seperti listrik, air, dan bahan bakar yang cukup baik.

Kondisi daerah cukup stabil dan keadaan iklimnya normal. Bencana alam

seperti banjir dan gempa bumi jarang sekali terjadi. Hal ini sangat

menunjang operasional pabrik agar dapat berjalan dengan lancar.

2.12 Manfaat Polietilena

Polietilena bermanfaat sebagai bahan dasar pembuatan plastik. Karena jenis

polietilena sangat banyak, maka dapat dihasilkan berbagai macam produk plastik,

contohnya LDPE dapat dimanfaatkan menjadi botol kemasan air mineral, MDPE

dapat dibuat menjadi Tupperware, dan HDPE dapat dimanfatkan menjadi pipa-pipa

pada pabrik. Selain itu polietilena berdensitas tinggi dapat dibuat menjadi tandon-

tandon untuk menyimpan bahan kimia. Tandon-tandon polietilena memiliki

26

Page 27: Proses Industri Kimia Fix

beberapa kelebihan misalnya, tahan sinar UV, tahan cuaca ekstrim, dan installasi

yang mudah.

BAB 3

PENUTUP

V.I Kesimpulan

1. Polietilena adalah suatu bahan yang termasuk dalam golongan polimer dan

bahan tersebut bersifat termoplastik. Dalam industri polietilena banyak

digunakan sebagai bahan baku pada industri kontainer, kawat atau kabel, botol,

pipa, film, semikonduktor serta, produk-produk lainnya yang terbuat dari plastik

2. Polietilena merupakan hasil polimerisasi dari etena (C2H4), sehingga rumus

molekulnya (C2H4)n.

3. Masih ada peluang didirikannya pabrik Polietilena di Indonesia. Karena di

Indonesia banyak Industri yang menggunakan bahan baku Polietilena

4. Kegunaan Polietilena adalah sebagai bahan baku dalam industry plastik

27

Page 28: Proses Industri Kimia Fix

5. Dalam mendirikan pabrik Polietilena harus direncanakan kapasitas rancangan

berdasarkan perkiraan pasar dalam negeri juga bahan baku yang tersedia, dan

lokasi pabrik.

V.2 Saran

1. Untuk produsen supaya melakukan penambahan kapasitas produksi Polietilena

karena kebutuhan dalam negeri masih belum tercukupi dengan kapasitas

produksi sekarang

2. Untuk konsumen produk Polietilena supaya lebih memperhatikan kode produksi,

karena polietilena dibagi menjadi 5 yaitu: PET, HDPE, MDPE, LDPE, dan

LLDPE

3. Untuk Ilmu Pengetahuan dan Teknologi supaya dapat membuat penelitian

tentang Polietilena ramah lingkungan dan dapat diaplikasikan dalam produksi

Polietilena.

DAFTAR PUSTAKA

Elisabet, Carolina. 2012. “Industry Update”. Vol 22. 15 Juni 2012. PT Bank Mandiri

Persero, Tbk.

http://bilangapax.blogspot.com/2011/02/polietilen.html

http://damzone89.wordpress.com/2011/06/14/teknologi-lldpe-linear-low-density-

polyethylene/

http://en.wikipedia.org/wiki/Polyethylene

http://etd.eprints.ums.ac.id/15388/4/Bab_1_Teguh.pdf

http://etd.eprints.ums.ac.id/16672/

http://etd.eprints.ums.ac.id/3452/1/D500040009.pdf

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-polimer/klasifikasi-polimer/polimer-

berdasarkan-reaksi-pembentukannya/

28