Diah Sri Umpati, Nisriina ‘Abidah Qurrotul’aini, 2022, Prarancangan Pabrik n-Butil Akrilat dari Asam Akrilat dan n-Butanol Kapasitas 40.000 Ton/Tahun, Program Studi Sarjana Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret.

n-Butil akrilat merupakan senyawa yang sering digunakan dalam industri cat dan tinta, bahan perekat, tekstil, dan plastik. Pabrik n-butil akrilat dengan kapasitas 40.000 ton/tahun direncanakan akan beroperasi di Gresik, Jawa Timur pada tahun 2024.

Pembuatan n-butil akrilat melalui 3 tahap yaitu tahap persiapan bahan baku, reaksi, dan pemurnian produk. Pada tahap persiapan bahan baku, asam akrilat cair 99,5% dipanaskan hingga suhu 105°C dan tekanan 1 bar, sedangkan umpan n-butanol cair 99,5% diuapkan menggunakan vaporizer pada suhu 118°C dan tekanan 1 bar kemudian masuk ke reaktor. Reaktor yang digunakan adalah reaktor hybrid reactive distillation yang terbagi menjadi zona enriching, reaksi, dan stripping. Zona enriching dan stripping berupa sieve tray sedangkan zona reaksi berupa packing katalis. Packing yang digunakan adalah Katapak-SP12 yang tersusun atas katalis Amberlyst -131  dan MellapakPlus. Pada tahap reaksi, larutan asam akrilat dialirkan pada bagian atas zona reaksi sedangkan uap n-butanol dialirkan pada bagian bawah zona reaksi. Reaktor beroperasi secara non isothermal adiabatic pada rentang suhu 103-149°C dan tekanan 1 bar dengan konversi 99,9%. Produk hasil reaksi dimurnikan pada zona enriching dan stripping. Hasil atas berupa air dan sisa reaktan dikondensasikan kemudian dipisahkan dengan dekanter. Fraksi ringan (sisa reaktan) dari dekanter masuk ke reaktor sebagai reflux, sedangkan fraksi berat berupa air dengan kemurnian 99,9% didinginkan kemudian dialirkan ke unit pengolahan limbah (UPL) dan digunakan untuk supply sebagian kebutuhan air pabrik. Hasil bawah reaktor berupa produk utama n-butil akrilat dengan kemurnian 99,91% didinginkan dan disimpan di tangki produk.

Unit proses membutuhkan bahan bahan baku asam akrilat sebanyak 0,57 kg/kg produk dan n-butanol sebanyak 0,58 kg/kg produk. Selain itu, pabrik n-butil akrilat memiliki unit pendukung proses meliputi unit pengadaan air, steam, udara tekan, bahan bakar, listrik, dan pengolahan limbah. Air bersumber dari air produk samping sebesar 0,15 kg/kg produk dan air sungai sebesar 0,78 kg/kg produk. Unit pengadaan steam dengan kebutuhan superheated steam pada suhu 500°C dan tekanan 5 bar sebesar 0,5 kg/kg produk. Unit pengadaan listrik dengan kebutuhan listrik sebesar 0,03 kWh/kg produk dari PLN dan generator. Unit pengadaan bahan bakar Industrial Diesel Oil (IDO) sebesar 0,03 L/kg produk dan High Speed Diesel (HSD) sebesar 0,005 L/kg produk. Unit pengadaan udara tekan pada suhu 35°C dan tekanan 2,5 bar sebesar 0,0004 m3/kg produk. Pabrik juga didukung dengan laboratorium yang berfungsi untuk mengontrol kualitas bahan baku, produk, dan air sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan. Pabrik ini memiliki bentuk usaha Perseroan Terbatas (PT) dengan 7 manhour/ton produk yang terdiri dari karyawan shift dan non-shift.

Hasil analisis ekonomi didapatkan Rate of Return of Investment (ROROI) sebesar 52,51%, Payback Period (PBP) 1,90 tahun, Break Even Point (BEP) 55,12%, Shut Down Point (SDP) sebesar 31,32%, dan Cumulative Cash Ratio (CCR) sebesar 3,74. Kesimpulan dari analisa ekonomi adalah pabrik n-butil akrilat layak untuk didirikan.