BAB I PENDAHULUAN - Aelin Solution

BAB I PENDAHULUANI-1BAB IPENDAHULUANI.1. Latar BelakangPada era globalisasi perkembangan industri di Indonesia sangat pesat,sehingga kebutuhan bahan kimia sebagai bahan baku sebuah produk sangatdibutuhkan, salah satunya adalah kebutuhan formalin sebagai bahan pembuat lem.Dalam industri lem, formalin dicampur dengan urea sehingga terbentuk ureaformaldehid yang akan digunakan sebagai bahan dasar industri lem kayu.Formalin termasuk dalam golongan aldehida dengan rumus kimia H2COdalam bentuk gas atau cair, sedangkan dalam bentuk padat dikenal dengan istilahparaformaldehida. Sifat dari formaldehid dapat bereaksi dengan senyawa organikmaupun anorganik sehingga kegunaan dari produk ini sangat banyak antara lainsebagai bahan pembuatan resin termoplas seperti urea formaldehid, fenolformaldehid, pembuatan melamin formaldehid, sebagai pembuatan bahan kimia 1,4butandiol, trimetilol propana, neophentil glikol yang banyak digunakan di pabrikpembuatan syntetic lubrican oil, syntetic resin counting, dan polyester. Penggunaanformaldehid secara langsung juga dapat diaplikasikan sebagai bahan pengawetmayat, dan desinfektan (Kirk & Othmer, 1992). Secara fisik formaldehid memilikisifat tidak berwarna dan berbau menyengat. Kandungan formalin yang seringdijumpai dipasaran yakni 37% formaldehid, 62 - 72% air, dan 1% - 10% massametanol. Komposisi dari formalin ini disesuaikan dengan kebutuhan untukpembuatan bahan perekat di industri kayu, karena pasar terbesar formalin adalahsebagai bahan pembuatan (intermediate produk) perekat kayu (McKetta, 1985).Kebutuhan formalin semakin meningkat seiring dengan berkembangnyaindustri sehingga kebutuhan formalin harus terpenuhi supaya proses industri diIndonesia dapat berjalan dengan baik. Formalin sebagai intermediet produk memilikipeluang yang besar untuk diproduksi dalam skala besar dan memiliki prospek yangbagus. Pendirian pabrik formalin diharapkan mampu mengisi kekosongan pasarterhadap produk formalin, menghemat devisa negara dalamimpor bahan kimia,membuka lapangan kerja, dan memacu berdirinya pabrik lain yang membutuhkanformalin sebagai bahan bakunya.Prarencana Pabrik Formalin dari Metanol dengan Kapasitas 12.000 ton/tahun

BAB I PENDAHULUANI-2I.2. Sifat-Sifat Bahan Baku Utama dan ProdukI.2.1. MetanolMetanol yang dikenal sebagai metil alkohol adalah bahan baku yangdigunakan dalam pembuatan formaldehid. Metanol merupakan bentuk alkohol palingsederhana dan diproduksi secara alami oleh metabolisme anaerob oleh bakteri,ataupun sintesa campuran gas hidrogen dan oksida karbon:CO 2H2CH3OHCO2 3H2CH3OHAtaupun dengan oksidasi parsial metana:2CH4 O22CH3OHRumus senyawa metanol adalah sebagai berikut:Gambar I.1. Rumus Molekul MetanolSifat fisika dari senyawa Metanol disajikan dalam Tabel I.1. sebagai berikut:Tabel I.1. Sifat Fisik MetanolSifat FisikRumus molekulBerat molekul (gram/mol)BentukWarnaTitik lebur pada 1 atm (oC)Titik didih pada 1 atm (oC)Densitas pada 25oC (gram/mL)Temperatur kritis (oC)Tekanan kritis (atm)Volume kritis (cm3/mol)Viskositas pada 25oC (cP)Panas penguapan (kJ/mol)Panas pembentukan pada 25oC (kJ/mol)Kapasitas panas pada 25oC 18512,5880,96117,80,538935,14-200,945,163(Yaws, 2003)Sifat kimia dari senyawa metanol adalah sebagai berikut:Metanol adalah gugus alkohol alifatik yang paling sederhana. Reaktivitasnyaditentukan oleh gugus hidroksil. Reaksi dengan metanol terjadi melalui pecahnyaPrarencana Pabrik Formalin dari Metanol dengan Kapasitas 12.000 ton/tahun

BAB I PENDAHULUANI-3ikatan C-O atau ikatan O-H dan bercirikan reaksi subtitusi gugus –H dan –OH (Kirk& Othmer, 1995). Reaksi metanol yang terjadi:1. Dehidrogenasi dan oksidasi dengan katalis silver/molybdenum oksidamembentuk formaldehidCH3OH ½ O2HCHO H2O .(1)2. Karbonilasi dengan katalis kobalt/rhodium membentuk asam asetatCH3OH COCH3COOH .(2)3. Dehidrasi dengan katalis asam membentuk dimethyl eter dan air2 CH3OHCH3OCH3 H2O .(3)(Kirk & Othmer, 1995)I.2.2. Formaldehid 37%Formaldehid berkadar 37% massa dikenal sebagai formalin. Kandungan padaformalin yakni 37% formaldehid, 10% metanol, dan 53% air.Sifat fisika dari senyawa Metanol disajikan dalam Tabel I.2. sebagai berikut:Tabel I.2. Sifat Fisik Formaldehid 37%Sifat FisikRumus molekulBerat molekul (gram/mol)BentukWarnaTitik didih pada 1 atm (oC)Densitas pada 25oC (gram/mL)Viskositas pada 25oC (cP)Kapasitas panas pada 25oC (cal/g.C)KeteranganHCHO30,02CairTidak berwarna96,71,092,60,8(Yaws, 2003)I.3. Kegunaan ProdukFormalin dapat digunakan sebagai bahan pengawet dalam bidang medis,contohnya pengawet mayat pada rumah sakit karena formalin mampu membunuhbakteri yang terdapat di mayat dan mengawetkan mayat secara sementara. Dalambidang industri formalin digabungkan dengan fonel, urea, ataupun melamina untukmembuat resin termoset. Resin termoset digunakan dalam industri perekat permanen,contohnya pembuatan kayu lapis, triplek, dan partikel board. Penggunakan terbesarformalin adalah untuk pembuatan resin. Selain itu formalin juga digunakan untukmensintesa bahan-bahan kimia seperti pentaeritritol yang digunakan dalam industriPrarencana Pabrik Formalin dari Metanol dengan Kapasitas 12.000 ton/tahun

BAB I PENDAHULUANI-4cat atau bahan peledak. Dalam konsentrasi yang kecil, formalin digunakan untukpembersih perabotan rumah tangga, seperti cairan pada perawatan sepatu, pembersihkarpet, dll .I.4. Ketersediaan Bahan BakuBahan baku pembuatan formalin adalah metanol. Metanol yang berasal dariPT. Kaltim Methanol Industri mempunyai kapasitas sebesar 660.000 ton/tahundengan kemurnian metanol 99,85%. Besarnya kapasitas produksi metanol ukanuntukmemproduksi formalin. Selain itu, oksigen yang diperlukan untuk produksi diambildari udara. Ketersediaan bahan baku ini mampu menjamin keberlangsungan produksiformalin.I.5 Kapasitas ProduksiI.5.1. Formalin di IndonesiaData impor formalin yang dilakukan oleh Indonesia dari tahun 2010-2016dapat dilihat pada tabel I.3.Tabel I.3. Data Impor Formalin di IndonesiaTahun 9383343343340333(BPS, 2017)Berdasarkan data di tabel I.3. kebutuhan impor formalin di Indonesia dapatditampilkan dalam bentuk grafik pada gambar 1.2.Prarencana Pabrik Formalin dari Metanol dengan Kapasitas 12.000 ton/tahun

BAB I PENDAHULUANI-5500Jumlah Impor(ton)400300200100001234567Tahun ke-Gambar I.2. Grafik Impor FormalinDari grafik pada grafik dapat memperoleh persamaan impor untuk formalin:Y 456,74 x e-0,05x .(1)R² 0,86dimana Y adalah jumlah formalin yang di impor dalam tonX adalah tahun keDari persamaan (1) dapat dihitung impor formalin pada tahun 2022 (tahun ke 13):Y 456,74 x e-0,05x13Y 238 tonSehingga pada tahun 2022 Indonesia masih melakukan impor formalin sebanyak 238tonI.5.2. Ekspor Formalin di IndonesiaData ekspor formalin yang dilakukan oleh Indonesia dari tahun 2010-2015ditampilkan pada tabel I.4.Tabel I.4. Data Ekspor Formalin di IndonesiaTahun 51189206(BPS, 2017)Berdasarkan data di tabel I.4. data ekspor formalin di Indonesia dapat ditampilkandalam bentuk grafik pada gambar 1.3.Prarencana Pabrik Formalin dari Metanol dengan Kapasitas 12.000 ton/tahun

BAB I PENDAHULUANI-6250Jumlah ekspor(ton)20015010050001234567Tahun ke-Gambar I.3. Grafik Ekspor FormalinDari grafik tersebut diperoleh persamaan ekspor untuk formalin:Y 88,719 x e0,138x .(2)dimana Y adalah jumlah formalin yang di ekspor dalam tonX adalah tahunDari persamaan dapat dihitung ekspor formalin pada tahun 2022 (tahun ke 13):Y 88,719 x e0,138 x (13)Y 534 tonSehingga pada tahun 2022, Indonesia mengekspor formalin sebanyak 534 ton.I.5.3. Penggunaan Formalin di IndonesiaPenggunaan Formalin sebagai bahan pembuatan perekat (urea-formaldehid)Data industri di Indonesia yang menggunakan formalin sebagai bahan bakudalam bentuk urea-formaldehid untuk perekat plywood dan particle board diberikanpada tabel I.5 dan I.6.Prarencana Pabrik Formalin dari Metanol dengan Kapasitas 12.000 ton/tahun

BAB I PENDAHULUANI-7Tabel I.5. Industri Pembuatan Urea-Formaldehid untuk Kayu PlywoodNama PerusahaanPT. Pamolite Adhesive IndustryPT. Arjuna Utama KimiaPT. Benua Multi LestariPT. Binajaya RodakaryaPT. Cakram Utama JayaPT. Gelora Citra Kimia AbadiPT. Giat Ultra Chemical IndustryPT. Kayu lapis IndonesiaPT. Korindo AbadiPT. Kurnia Kapuas UtamaPT. Lakosta IndahPT. Prima AdhesnasPT. Susel Prima PermaiPT. Tecwin Jaya DevelopmentPT. Wiranusa TrisatyaPT. Korindo AriabimasariPT. Dyno Mugi IndonesiaPT. SuperinPT. Intanwijaya InternasionalPT. Batu PenggalPT. Sabak Indah JambiPT. Nusa Prima PratamaPT. Uforin prajenPT. Duta Pertiwi 045.00084.000(Perindustrian, 2012)Tabel I.6. Industri Pembuatan Urea-Formaldehid untuk Kayu Particle BoardNama IndustriPT Asia Forestama RayaPT Nuvopan IndotamaPT Sari Bumi KusumaPT AkhatesPT Barito Pacific TimberKapasitas ustrian, 2012)Total kapasitas produksi industri perekat urea-formaldehid adalah 1.574.950ton/tahunPada pembuatan urea-formalin, perbandingan antara urea dengan formalin adalah6,5:8,5 (Kimia, 2007), sehingga kebutuhan formalin untuk industri urea-formaldehidper tahun adalahPrarencana Pabrik Formalin dari Metanol dengan Kapasitas 12.000 ton/tahun

BAB I PENDAHULUANI-81.574.950 x 8,5 : 15 892.471,1 ton/tahun.Kebutuhan formalin industri perekat kayu adalah 892.472 ton. Kebutuhan yang ingindipenuhi adalah 90%, maka kebutuhan formalin adalah 803.286 ton.I.5.4. Produksi Formalin di IndonesiaDaftar industri formalin di Indonesia disajikan pada tabel I.7.Tabel I.7. Industri Formalin di IndonesiaNama IndustriPT. Arjuna Utama KimiaPT. Pamolite Adhesive IndustryPT. SuperinPT. Laktosa IndahPT. Dyno Mugi IndonesiaPT. Batu Penggal Chemical IndonesiaPT. Kurnia Kapuas Glue IndustryPT. Intan Wijaya Chemical IndonesiaPT. Dofer ChemicalPT. Sabak IndahPT. Duta Pertiwi NusantaraPT. Kayu lapis Indonesia (Jateng)PT. Gelora Citra Kimia AbadiPT. Kayu lapis Indonesia (Irja)PT. Duta Rendra MuliaPT. Binajaya RodakaryaPT. Perawang Perkasa IndustryPT. Balawandeli ChemicalPT. Putra Sumber KimindoPT. Orica Resindo MahakamProduksi 045.00048.00030.00035.00035.000Total produksi industri formalin di Indonesia yang sudah ada adalah 796.400 ton pertahun. Dari data kebutuhan untuk industri urea-formaldehid maka kebutuhan pasaruntuk formalin yang akan dipenuhi adalah 803.286 ton per tahun sehingga kapasitasproduksi formalin dapat ditentukan sebagai berikut:Demand supplyKebutuhan Impor ekspor Produksi yang sudah ada formalin yang bisadiproduksiFormalin yang bisa diproduksi Kebutuhan Ekspor Impor - Produksi yangsudah ada 803.225 534 238 - 796.400Prarencana Pabrik Formalin dari Metanol dengan Kapasitas 12.000 ton/tahun

BAB I PENDAHULUANI-9 7.596 ton/tahunProduksi yang dilakukan industri per tahun adalah 65% dari kapasitas per tahunsehingga kapasitas industri formalin yang akan didirikan adalah 7.596 : 0,65 11.687 ton/tahun 12.000 ton/tahun.Prarencana Pabrik Formalin dari Metanol dengan Kapasitas 12.000 ton/tahun

BAB I PENDAHULUANI-10Kimia, A. U. (2007). Spesifikasi Perekat Urea-Formaldehida.Kirk, R. E., & Othmer, D. F. (1992). Formaldehyde Encyclopedia of Chemical Technology (Vol.12). New york: Interscience Publishing Inc. .Kirk, R. E., & Othmer, D. F. (1995). Methanol Encyclopedia of Chemical Technology (Vol. 12).New york: Interscience Publishing Inc. .McKetta, J. J. (1985). Formaldehyde Encyclopedia of Chemical Processing and Design (Vol.23, pp. 398-364). New York.Nasional, B. K. d. K. B., Statistik, B. P., & Kesehatan, K. (2012). Survey Demografi danKesehatan Indonesia. Jakarta.Perindustrian, K. (2012). Industi Perekat Kayu. Retrieved from http://kemenperin.go.id/Statistik, B. P. (2017). Data Impor FormalinYaws, C. L. (2003). Yaws-Handbook of Thermodynamic and Physical Properties ofHydrocarbon and Chemical. New York.Prarencana Pabrik Formalin dari Metanol dengan Kapasitas 12.000 ton/tahun

BAB I PENDAHULUAN Prarencana Pabrik Formalin dari Metanol dengan Kapasitas 12.000 ton/tahun I-3 ikatan C-O atau ikatan O-H dan bercirikan reaksi subtitusi gugus –H dan –OH (Kirk & Othmer, 1995). Reaksi metanol yang terjadi: 1. Dehidrogenasi dan oksidasi dengan katalis silver/molybdenum oksida membentuk formaldehid CH 3OH ½ O 2 HCHO H