Pra Desain Pabrik Hydroxyurethane sebagai Pengganti TDI dan MDI


Sejauh ini, proses produksi polyurethane pada umumnya menggunakan raw material toluene diisocyanate (TDI) atau methylene diphenyl diisocyanate (MDI) dengan polyol. Baik TDI ataupun MDI, keduanya merupakan senyawa isocyanate, yang merupakan bahan yang sangat beracun dan dapat mengancam kesehatan pekerja pabrik ataupun konsumen yang memakainya. Gejala atau penyakit yang biasa dialami manusia yang sering terkontak dengan TDI ataupun MDI, yaitu iritasi pada kulit, mata, dan hidung, menyebabkan mual, dan muntah-muntah jika terhirup. Selain itu, pada umumnya, para pekerja juga akan terkena asthma karena terlalu sering kontak dengan TDI ataupun MDI, sehingga perlu dilakukan pengecekan kesehatan para pekerja setiap sebulan sekali.

Untuk mengurangi penggunaan TDI ataupun MDI pada proses pembuatan polyurethane, maka banyak peneliti baik dari universitas ataupun perusahaan-perusahaan pembuat polyurethane mulai mencari bahan baku baru yang ramah lingkungan dan tidak menggunakan TDI ataupun MDI pada proses pembuatannya. Pada akhirnya, telah ditemukan bahan baku pengganti TDI ataupun MDI, yaitu dengan mereaksikan cyclic carbonate dengan aliphatic primary amine, dan produk yang dihasilkan biasa disebut hydroyurethane.

Bahan baku pembuatan hydroxyurethane dalam pra desain kali ini menggunakan etilen karbonat sebagai cyclic carbonate yang dipilih. Hal ini dikarenakan bahan baku pembuatannya, yaitu etilen dan karbon dioksida, mudah ditemui. Selain itu, etilen karbonat sudah mulai ada yang memproduksi. Sedangkan, aliphatic amine yang dipilih adalah etilen diamin. Hal ini dikarenakan bahan baku pembuatannya, yaitu etilen dan amoniak, mudah ditemui. Selain itu, etilen diamin telah ada pabrik yang memproduksinya.

Segmentasi pasar hydroxyurethane sama seperti segmentasi pasar TDI dan MDI, yaitu sebagai raw material pembuatan polyurethane. Selain itu, hydroxyurethane juga dapat dimanfaatkan dalam industri polimer lainnya, yaitu sebagai penguat / hardener dari epoxy resin dan poly-acrylate resin. Indonesia yang merupakan salah satu negara berkembang, diprediksi akan lebih profitable jika menargetkan hydroxyurethane untuk dipasarkan ke industri pembuat polyurethane.

Secara umum proses pembuatan hydroxyurethane terdiri atas 3 tahap, yaitu pembuatan etilen oksida, pembuatan etilen diamin, dan pembuatan etilen karbonat. Etilen oksida dibuat dengan mereaksikan etilen dan oksigen didalam reaktor fixed bed multitube. Oksigen yang digunakan dalam pra desain ini berasal dari udara. Effluent dari reaktor tersebut akan masuk kedalam absorber unuk memisahkan etilen oksida dari gas – gas lainnya, sedangkan gas –gas yang tidak terserap tersebut akan masuk kedalam absorber kedua, dimana karbon dioksida akan dipisahkan dari gas –gas lainnya. Selanjutnya, gas – gas yang tidak terserap sebagian dibuang sebagai purging dan sisanya dimasukkan kembali ke reaktor etilen oksida sebagai recycle. Karena aliran purging masih banyak mengandung etilen, maka sebelum dibuang, aliran tersebut dimasukan ke reaktor etilen oksida 2 untuk diubah menjadi etilen oksida dan karbon dioksida. Lalu, effluent reaktor tersebut masuk ke dalam absorber untuk memisahkan etilen oksida dari gas- gas yang tidak bereaksi. Produk atas dari absorber tersebut, selanjutnya dapat disebut sebagai inlet purging, karena sebagian besar terdiri dari nitrogen dan karbon dioksida. Produk bawah dari absorber ini selanjutnya akan bergabung dengan produk bawah dari absorber etilen oksida sebelumnya, dan dipompa masuk kedalam kolom distilasi untuk dipisahkan etilen oksidanya dari air. Distilat yang mengandung sebagian besar etilen oksida tersebut selanjutnya didistribusikan ke unit pembuat etilen diamin dan ke unit pembuat etilen karbonat, sisanya akan dijual sebagai produk samping.

Setelah etilen oksida diproduksi, selanjutnya sebagian etilen oksida tersebut akan masuk ke unit pembuat etilen diamin. Etilen oksida awalnya akan direaksikan terlebih dahulu dengan ekses amoniak didalam reaktor tanpa katalis untuk membuat monoethanolamine (MEA). Effluent dari reaktor ini selanjutnya di pompa masuk kedalam reaktor selanjutnya, yaitu reaktor pembuatan etilen diamin. Reaktor yang digunakan berbentuk fixed bed. Selanjutnya, effluent reaktor ini akan masuk ke dalam flash drum untuk memisahkan amoniak sebagai produk atas dan menggunakannya kembali sebagai recycle untuk 2 reaktor sebelumnya, dan produk bawahnya akan dimasukan ke dalam kolom distilasi pertama untuk memisahkan EDA sebagai produk atas dan produk bawahnya dipompa masuk ke dalam kolom distilasi 2 untuk memisahkan MEA sebagai produk atas dan menggunakannya kembali sebagai recycle reaktor pembuatan EDA. Produk bawahnya berupa heavy amines akan dijual sebagai produk samping. Selanjutnya, etilen karbonat dibuat menggunakan etilen oksida yang telah diproduksi dan karbon dioksida yang juga telah dihasilkan dari unit pembuatan etilen oksida sebelumnya didalam reaktor fixed bed.

Tahap terakhir yang dilakukan adalah mereaksikan etilen karbonat dan etilen diamin di dalam reaktor tanpa katalis. Setelah keluar reaktor, kandungan air dalam effluent reaktor hydroxyurethane tidak perlu dipisahkan. Hal ini bertujuan untuk memperkecil viskositas dari hydroxyurethane sehingga lebih mudah pendistribusiannya..

Dari hasil-hasil yang telah diuraikan pada bab-bab sebelumnya, dapat disimpulkan sebagai berikut :

  1. Perencanaan Operasi : kontinyu, 24 jam/hari, selama 330 hari
  2. Kapasitas Produksi : 33023 ton/tahun
  3. Umur Pabrik : 10 tahun
  4. Masa konstruksi : 2 tahun
  5. Bentuk Perusahaan : Perseroan Terbatas (PT)
  6. Lokasi Perusahaan : Kawasan Industri Cilegon, Banten
  7. Analisa Ekonomi
  • Internal Rate of Return : 66,03 %
  • Pay Out Time : 3,34 tahun
  • Break Even Point : 32,08%

Dari uraian diatas, dari segi teknis dan ekonomis, pabrik ini layak untuk didirikan.

Penulis:

Bondan Revlioxa (bondanrevlioxa@gmail.com)

Syauqi Fibiano R.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s