Oche Ruth Jitmau, 2024, Prarancangan Pabrik Asam Nitrat Dari Sodium Nitrat dan  Asam Sulfat Kapasitas 80.000 Ton/Tahun, Program Studi Sarjana Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

Asam nitrat adalah bahan yang banyak digunakan dalam berbagai industri di Indonesia, seperti dalam pembuatan peledak, pemurnian logam, dan pembuatan pupuk campuran. Pendirian pabrik asam nitrat bertujuan untuk memenuhi kebutuhan domestik serta untuk ekspor. Pabrik ini dirancang dengan kapasitas 80.000 ton per tahun dan beroperasi selama 330 hari dalam setahun. Setiap kilogram asam nitrat yang diproduksi memerlukan 1,874 kg sodium nitrat dan 1,978 kg asam sulfat, serta menghasilkan 2,531 kg produk samping berupa niter cake, yang terdiri dari campuran sodium bisulfat, asam sulfat, sodium nitrat, air, dan 0,320 kg limbah yang terdiri dari limbah cair asam nitrat dan air, serta gas sisa asam nitrat, uap air, nitrogen dioksida, dan oksigen. Pabrik ini direncanakan akan dibangun di Kawasan Industri Kabupaten Gresik, Jawa Timur.

Proses produksi asam nitrat mencakup beberapa tahapan, yaitu persiapan bahan baku, reaksi, serta pemisahan dan pemurnian produk. Reaksi pembentukan asam nitrat adalah reaksi tunggal antara asam sulfat dan sodium nitrat yang menghasilkan asam nitrat dan sodium bisulfat. Selama proses ini, sekitar 10-12% produk asam nitrat terdekomposisi menjadi nitrogen dioksida, oksigen, dan uap air. Proses reaksi berlangsung di reaktor semi-batch pada suhu 150-200°C dan tekanan 1 atm. Reaksi ini bersifat eksotermis dan non-adiabatik, sehingga diperlukan pemanasan tambahan untuk menjaga suhu reaksi tetap pada kisaran 150-200°C.

Campuran gas yang dihasilkan dari reaktor, yang terdiri dari asam nitrat, uap air, nitrogen dioksida, dan oksigen, didinginkan dan dikondensasikan dalam kondensor untuk dipisahkan antara uap dan cairan. Produk padat hasil bawah reaktor, yang berupa campuran sodium bisulfat, asam sulfat, sodium nitrat, dan air, dialirkan ke bak penampung untuk didinginkan, kemudian dihaluskan menggunakan crusher. Setelah dihaluskan, produk samping tersebut disimpan dalam silo. Sementara itu, produk cair asam nitrat dan air yang terpisah dialirkan ke tangki penyimpanan sementara dan dimurnikan melalui menara distilasi. Di menara distilasi, produk asam nitrat yang terdistilasi memiliki konsentrasi 98% dan disimpan dalam tangki produk, sementara sisa asam nitrat dan air yang tidak teruapkan dialirkan ke Unit Pengolahan Limbah.

Unit-unit pendukung dalam proses ini mencakup unit penyediaan air, uap, udara tekan, tenaga listrik, bahan bakar, dan pengolahan limbah. Pabrik ini menggunakan air dari Sungai Bengawan Solo sebanyak 5.671,82 m³ per jam dan membutuhkan uap sebanyak 8.358,67 kg per jam. Udara tekan yang diperlukan adalah 6,63 m³ per jam, dan pasokan listrik berasal dari PLN, dengan cadangan generator saat pemadaman. Kebutuhan total listrik pabrik mencapai 1.882.736,86 kW.

Pabrik ini berstatus Perseroan Terbatas (PT) dengan nama PT Nitrat Indo Raya. Jam kerja karyawan dibagi menjadi dua golongan, yaitu shift dan non-shift, dengan total jam kerja 40 jam per minggu. Berdasarkan analisis profitabilitas non-discounted, Pabrik ini memiliki Payback Period (PBP) selama 0,2 tahun, Cummulative Cash Ratio (CCR) sebesar 15,86, Cummulative Cash Position (CCP) sebesar Rp 9.673.414.551.325,320, dan Rate of Return on Investment (ROROI) sebesar 23,63%. Sementara itu, berdasarkan analisis profitabilitas discounted, didapatkan nilai Discounted Payback Period (DPBP) sebesar 2,51 tahun, Present Value Ratio (PVR) sebesar Rp 792.662.366.148,911, Net Present Value (NPV) sebesar Rp 5.246.043.303.350,690, dan Discounted Cash Flow Rate of Return (DCFROR) sebesar 53,70%. Evaluasi risiko menunjukkan Break Even Point (BEP) sebesar 31% dan Shut Down Point sebesar 27,56%. Berdasarkan hasil analisis ekonomi tersebut, dapat disimpulkan bahwa pendirian pabrik ini layak untuk dilakukan.