Abstrak—Metanol  merupakan  suatu  senyawa  yang  saat  ini memiliki  peran  penting  pada  ekonomi  global  sebagai  bahan baku  yang  banyak  dibutuhkan  di  industri  kimia.  Pada  tahun 2020,  permintaan  metanol  global  mencatatkan  pertumbuhan yang positif yaitu mencapai 102,162 juta. Adapun di Indonesia, melalui  Peraturan  Menteri  ESDM  No.  12  tahun  2015  yang menetapkan  intensifikasi  pemanfaatan  Bahan  Bakar  Nabati sebagai  bahan  bakar  lain  juga  turut  membuka  peluang  besar untuk  industri  metanol  dalam  pemenuhan  bahan  bakunya. Pabrik ini direncanakan beroperasi dengan kapasitas produksi sebesar 850.000 ton/tahun Methanol Grade AA dan berlokasi di Teluk  Bintuni,  Papua  Barat,  yang  didukung  dengan  program pemerintah  yaitu  pembangunan  kawasan  industri  di  Teluk Bintuni.  Pabrik metanol direncanakan didirikan di atas lahan seluas  50  ha,  mulai  beroperasi  pada  tahun  2026  dengan  masa konstruksi  selama  2  tahun  dan  beroperasi  selama  15  tahun. Adapun  proses  produksi  metanol  ini  terbagi  menjadi  tiga tahapan utama yaitu proses produksi syngas dengan combined reforming  SMR-ATR,  proses  sintesis  metanol  dengan  licensor dari Mitsubishi, dan proses pemurnian produk metanol dengan sistem  distilasi  2  tahap.  Bahan  baku  utama  yang  digunakan dalam  produksi  metanol  ini  antara  lain  gas  alam,  steam,  dan oksigen.  Modal  yang  digunakan  diasumsikan  berasal  dari modal  sendiri  sebesar  20%  dan  modal  dari  pinjaman  bank sebesar  80%.  Pabrik  metanol  ini  memerlukan  nilai  (Capital Expenditures)  sebesar  Rp  5.965.780.276.477  dan  nilai  OPEX (Operating  Expenditures)  sebesar  Rp  4.663.728.797.936. Berdasarkan  analisis ekonomi yang dilakukan,  diperoleh  BEP sebesar 38,26%, nilai NPV sebesar Rp 5.460.221.976.667. Selain itu, diperoleh nilai Internal Rate of Return (IRR) sebesar  15,2% dengan  bunga  bank  sebesar  4,75%,  dan  Pay  Out  Time  (POT) yang  dibutuhkan  adalah  selama  5  tahun  5  bulan.  Sehingga berdasarkan  hal  tersebut  dapat  disimpulkan  bahwa  Pabrik Metanol dari Gas Alam layak untuk didirikan.
Kata Kunci—Bintuni, Gas Alam, Metanol, Mitsubishi.

## I. PENDAHULUAN
ETANOL  merupakan  suatu  senyawa  yang  saat  ini memiliki  peran  penting  pada  ekonomi  global  sebagai bahan baku yang banyak dibutuhkan di industri kimia yang digunakan  untuk  berbagai  macam  kebutuhan,  seperti pembuatan formaldehid, bahan perekat, bahan pengawet, dan bahan  bakar.  Pada  pasar  global,  permintaan  metanol  terus meningkat setiap tahunnya. Berdasarkan data yang dihimpun dari  MMSA,  didapatkan  pertumbuhan  demand  metanol berdasarkan kategori produk turunannya seperti asam asetat, formaldehid, MTBE, MMA, dan sebagainya sebagai berikut. Permintaan  pasar  metanol  global  terus  bertumbuh  dengan CAGR  ( Compound  Annually  Growth  Rate )  sebesar  5,2  %. Pada  tahun  2019, demand metanol  dunia  memiliki  jumlah sebesar  98,3  juta  ton.  Pada  saat  pandemi  tahun  2020, permintaan  metanol  juga  mencatatkan  pertumbuhan  yang positif  menjadi  sebesar  102,162  juta  ton  dan  diperkirakan juga  pada  tahun  2021,  permintaan  metanol  tetap  akan meningkat  hingga  menyentuh  angka  110,213  juta  ton.  Data ekspor dan impor metanol di Indonesia tertera pada Tabel 1.
Hal ini juga tidak berbeda jauh dengan Indonesia. Saat ini,
kebutuhan  metanol  meningkat  seiiring  program  pemerintah untuk  produksi  biodiesel  guna  mengurangi  ketergantungan impor gas oil . Namun, produksi metanol di Indonesia masih hanya  dipenuhi dari PT Kaltim Methanol Indonesia dengan kapasitas  produksi  sebesar  660.000  ton/tahun.  Berdasarkan data tersebut, diproyeksikan nilai supply-demand metanol di Indonesia pada tahun 2026 sebagai berikut.
Pada  tahun  2026,  jumlah  impor  metanol  diperkirakan sebesar  5.102.550,48  ton,  sehingga  dapat  menjadi  peluang pasar  bagi  industri  metanol  di  Indonesia.  Proyeksi supply- demand metanol di Indonesia tertera pada Tabel 2.
Kapasitas pabrik metanol yang akan dibangun ditentukan dengan mempertimbangkan beberapa aspek. Aspek pertama adalah  kebijakan  pemerintah  melalui  Peraturan  Menteri ESDM  No.  12  tahun  2015  yang  menetapkan  intensifikasi pemanfaatan  Bahan  Bakar  Nabati  sebagai  bahan  bakar  lain dengan metanol sendiri merupakan salah satu bahan bakunya. Melalui kebijakan ini kebutuhan metanol diperkirakan masih akan mengalami peningkatan hingga 5,5 juta ton pada tahun 2026  [1].  Aspek  yang  kedua  adalah  rencana  pembangunan kawasan  industri  berbasis  pupuk  dan  petrokimia  di  Teluk Bintuni. Aspek ketiga adalah bahan baku pembuatan metanol di  Teluk  Bintuni  yang  relatif  melimpah  dengan  pemerintah memastikan  alokasi  gas  sebesar  90  MMSCFD.  Bersamaan dengan  rencana  pemerintah  saat  ini  yang  ingin  mengurangi impor,  sehingga  ditentukan  kapasitas  pabrik  metanol  yang akan  dibangun  sebesar  850.000  ton/tahun  yang  beroperasi selama 330 hari kerja setiap tahunnya dengan bahan baku gas alam yang digunakan sebesar 70 MMSCFD. Spesifikasi Gas

## Pra Desain Pabrik Metanol dari Gas Alam
Pratama Tegar Parderio, Angga Dwi Dharmawan, Gede Wibawa, dan Annas Wiguno Departemen Teknik Kimia, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
email : gwibawa@chem-eng.its.ac.id
M
Tabel 1. Data ekspor dan impor metanol di Indonesia Tahun Impor (Ton) Ekspor (Ton) 2011 275.947,0 476.837,0 2012 261.866,0 438.741,0 2013 341.455,0 486.817,0 2014 557.361,7 404.151,9 2015 219.413,8 422.884,2 2016 436.987,8 384.933,7 2017 350.026,1 335.007,9 2018 699.945,9 307.366,3 2019 773.651,4 292.694,3 2020 840.408,3 246.269,5 Tabel 2.
Proyeksi supply - demand metanol di Indonesia Produksi (Ton) Konsumsi (Ton) Ekspor (Ton) Impor (Ton) 660.000 5.500.000,00 162.550,5 5.102.550,48 Tabel 3. Spesifikasi Gas Alam Sebagai Bahan Baku Metanol Komposisi Nilai (%) Teluk Bintuni Kutai Banyuasin CH 4 89 87,13 85,57 C 2 H 6 5,73 3,56 4,11 C 3 H 8 1,21 1,85 2,59 C 4+ 0 0,93 1,08 N 2 1,87 0,13 0 CO 2 2,18 6,4 6,65
Alam  sebagai  bahan  baku  pembuatan  metanol  tertera  pada Tabel 3.
Bahan  baku  gas  alam  akan  diproses  menjadi  metanol dengan memenuhi standar methanol grade AA yang memiliki spesifikasi tertera pada Tabel 4.
Pemilihan  lokasi  dapat  memiliki  pengaruh  yang  besar dalam pembangunan suatu industri. Beberapa pertimbangan perlu  dilakukan  dari  beberapa  parameter.  Salah  satu  yang paling  penting,  pabrik  harus  berlokasi  dimana  biaya  untuk produksi  dan  distribusi  memiliki  jumlah  yang  minimum. Berapa  faktor  yang  perlu  dipertimbangkan  dalam  memilih lokasi  pabrik,  yaitu  Ketersediaan  bahan  baku,  ketersediaan pasar,  pasokan  energi,  iklim,  fasilitas  transportasi, ketersediaan  air,  ketersediaan  tenaga  kerja,  legalitas  suatu daerah,  dan  lain-lain  [2].  Berdasarkan  parameter  tersebut didapatkan  bahwa  lokasi  Teluk  Bintuni  merupakan  lokasi paling strategis untuk dibangunnya pabrik Metanol dari Gas Alam.

## II. SELEKSI DAN URAIAN PROSES
Saat ini, proses  produksi  metanol yang umum  digunakan adalah melalui proses  sintesis tidak langsung dengan bahan baku  utamanya  adalah  gas  alam.  Secara  garis  besar,  proses produksi industri metanol dari gas  alam  ini terbagi  menjadi tiga  tahapan  utama  yaitu  produksi syngas, konversi syngas menjadi  metanol  (sintesis  metanol),  dan  distilasi  hasil keluaran  dari  reaktor  metanol  atau  purifikasi  produk metanolnya [3].

## A. Reformer
Syngas merupakan campuran gas yang terdiri dari H 2 , CO dan  CO 2 dengan  komposisi  tertentu  yang  umumnya diproduksi oleh melalui proses reformasi gas alam atau bahan
berbasis karbon lainnya seperti minyak bumi, batubara, kokas minyak bumi, minyak berat, aspal atau biogas. Saat ini bahan baku syngas dari metana masih lebih disukai karena dengan teknologi produksi syngas yang sesuai didapatkan konsumsi energi, investasi modal (CAPEX) dan biaya operasi (OPEX) yang  lebih  rendah  dari  bahan  baku  lainnya.  Selain  itu, konsentrasi pengotor (seperti sulfur dan senyawa atau logam terhalogenasi)  yang  dihasilkan  juga  lebih  rendah  sehingga mengurangi masalah keracunan katalis [3].
Ada beberapa metode reformasi yang dapat dipilih untuk produksi syngas dari  gas  alam.  Setiap  opsi  metode  proses menawarkan  komposisi  rasio syngas yang  berbeda  yang dikarakterisasi oleh bilangan S sebagai berikut [4].
S = mol H 2 −mol CO 2 mol CO 2 +mol CO (1)
Beberapa  teknologi reforming yang  telah  dikembangkan antara  lain basic  processes meliputi steam  methane reforming , non-catalytic and catalytic partial oxidation , dry methane reforming serta combined and advanced processes meliputi autothermal  reforming dan methane  tri-reforming . Dari  beberapa  proses  tersebut,  produksi syngas dengan dry methane  reforming dan methane  tri-reforming memiliki potensi  yang  menjanjikan  terkait  pengurangan  emisi  CO 2 . Namun, konsep produksi syngas kedua proses tersebut masih belum banyak dilaporkan untuk skala komersial terlebih lagi
Tabel 4. Spesifikasi Produk Methanol Grade AA Parameter Unit Spesifikasi Standar Hasil Simulasi Tekanan bar - 1,1 Suhu °C - 35 Fasa Liquid Liquid Kemurnian % wt 99,85 (Min) 99,94 Specific Gravity (20/20 °C) 0,792 - 0,793 0,7927 Kandungan Air % wt 0,1 (Max) 0,06 Tabel 5. Perbandingan Teknologi Proses Reforming Parameter SMR POx ATR Feed Steam Oksigen Steam dan Oksigen Reaksi Endotermis Eksotermis Eksotermis Tekanan operasi 20-40 bar 30-80 bar 30-50 bar Temperatur operasi 800- 1000 o C 800-1500 o C 927-1127 o C S module 3,0-6,0 1,0-1,5 1,0 H 2 /CO 2,8-3 1,6-2 1,6-2,5
Gambar 1. Blok Diagram Proses Produksi Metanol.
Tabel 6. Perbandingan Teknologi Reaktor Sintesis Metanol Parameter Toyo Lurgi MGC/MHI Tekanan (bar) 80-100 50-100 55-100 Temperatur (°C) 240-280 230-265 190-270 Tipe Reaktor Adiabatis Isotermal Isotermal Aliran Radial Aksial Aksial Jumlah Stage 1 1-2 1 Lokasi katalis Shell-side Tube-side Double pipe Pemasangan Katalis Mudah Sulit Sulit Pendinginan Air (bagian tube) Air (bagian shell) Air (bagian shell) Konversi per pass (%) 60 Single : 36 Double : 80 55-67 Yield metanol (%mol) 10 Single : 6-7 Double : 11 10-15 Kapasitas Produksi 5000 ton/hari Single : 1500- 2200 ton/hari, Double : 5000- 10000 ton/hari 5000 ton/hari Katalis Cu/ZnO/ Al2O3 Cu/ZnO/Al2O 3 Cu/ZnO/Al2 O3 Gambar 2. Grafik Break Even Point.
untuk  industri  metanol.  Perbandingan  teknologi  proses reforming tertera pada Tabel 5.
Produksi  metanol  dengan syngas yang  memiliki  nilai  S sama  atau  sedikit  lebih  besar  dari  2  menunjukkan keoptimalan untuk sebagian besar katalis komersial. Nilai S yang  lebih  besar  dari  2  menunjukkan  kelebihan  hidrogen pada syngas sebagai feed sintesis  metanol  sedangkan  nilai yang  lebih  rendah  dari  2  menunjukkan syngas kekurangan hidrogen atau kelebihan karbon [4]. Dengan nilai S module ketiga  teknologi  proses reforming pada  Tabel  5,  kombinasi teknologi  reformasi  yang  berbeda  berpotensi  meningkatkan konversi dan juga efisiensi sistem secara keseluruhan.
Teknologi  POx  memiliki  kelemahan  dalam  hal  integrasi panas  dan  membutuhkan  unit  pemisahan  udara  yang  besar untuk suplai oksigen. Teknologi SMR merupakan teknologi reforming paling  umum  di  industry  namun  menghasilkan metanol  dalam  jumlah  yang  relatif  kecil  karena  komposisi syngas yang  kelebihan  hidrogen.  Sedangkan  syngas  yang dihasilkan  ATR,  hasil  metanol  dapat  bervariasi  tergantung pada operasi reformer [8].
Dari  beberapa  pertimbangan  tersebut  maka  dalam  proses produksi syngas pada  pabrik  metanol  ini  digunakan reforming dua  tahap  yaitu  proses  SMR  dan  dilanjutkan dengan  proses  ATR.  Proses  dua  tahap  reformasi  ini didasarkan pada konversi metana yang masih kurang optimal yang terjadi dalam proses SMR dan upaya untuk mengurangi beban  kerja  dari  SMR.  Selain  itu,  dengan  jumlah  hidrogen berlebih  dan  aliran  massa  yang  besar  akan  mengakibatkan nilai CAPEX yang besar untuk komponen di unit selanjutnya. Sehingga setelah reformer primer (SMR) akan dipasang unit reformer sekunder yaitu ATR. Dengan konfigurasi ini akan memberikan  konversi  metana  yang  maksimal  dengan menyesuaikan rasio H 2 /CO-nya sehingga menghasilkan rasio S  yang  mendekati  2,  sekaligus  mengurangi  beban  energi SMR.

## B. Reaktor Metanol
Metanol  biasanya  disintesis  dalam  fase  gas  berkatalis heterogen  dari  gas  yang  mengandung  kombinasi  hidrogen, karbon  monoksida,  dan  karbon  dioksida.  Sintesis  metanol terjadi secara eksotermis menurut reaksi kimia berikut :
CO + 2H 2 ↔ CH 3 OH Δ H ° 298 = -21,66 kcal/mol
CO 2 + 3H 2 ↔ CH 3 OH + H 2 O Δ H ° 298 = -11,83 kcal/mol
Kelebihan  hidrogen  bereaksi  dengan  karbon  dioksida untuk menghasilkan CO dan CH 3 OH pada reaksi lebih lanjut:
CO 2 + H 2 ↔ CO + H 2 O Δ H ° 298 = 41,2 kJ/mol
Dengan reaksi yang berlangsung eksotermis (pengurangan mol  karena  reaksi  berlangsung  ke  kanan),  maka  sintesis metanol  lebih  disukai  beroperasi  pada  tekanan  yang  tinggi dan suhu yang rendah [5].
Saat ini terdapat dua jenis reaktor yang digunakan dalam sintesis  metanol  yaitu  reaktor  adiabatik  dan  isotermal. Penggunaan  kedua  reaktor  tersebut  berbeda  sesuai  dengan kondisi kerja. Sistem reaktor adiabatik umumnya terdiri dari serangkaian fixed  bed  reactor dengan  penghilangan  panas yang  dioperasikan  di  hilir  setiap  reaktor.  Reaktor  jenis  ini memiliki karakteristik yaitu biaya instalasi yang rendah dan kapasitas  produksi  yang  tinggi.  Namun,  karena  prosesnya adiabatik,  suhu  kesetimbangan  yang  tinggi  mengakibatkan konversi  yang  sangat  rendah  untuk  setiap  siklus  sehingga memerlukan  rasio recycle yang  tinggi,  pengenceran  reagen yang tinggi, dan volume katalis yang tinggi.
Reaktor isotermal merupakan reaktor dengan pendinginan kontinu  oleh  air  atau  gas.  Reaktor  ini  pada  dasarnya merupakan  penukar  panas,  di  mana  pendinginan  dicapai dengan  sirkulasi  air  pada tube  bundle . Sifat  isotermal  dari sistem ini memungkinkan diperolehnya konversi yang tinggi dan jumlah katalis yang rendah. Namun, untuk mencapai laju reaksi yang optimal, suhu harus berkisar kurang lebih 240– 260 o C, dengan rasio recycle yang tinggi. Biaya pemasangan pun jauh lebih tinggi daripada sistem adiabatik [6]. Beberapa teknologi  reaktor  yang  digunakan  dalam  sintesis  metanol antara  lain Imperial  Chemical  Industries  (ICI)  Reactor, Multistage  Radial  Flow  (MRF-Z)  Reactor, Lurgi, dan Mitsubishi  Superconverter. Dibandingkan  dengan  tiga reaktor lainnya, reaktor ICI dilaporkan memiliki konversi per pass  yang  relatif  kecil  yaitu  sebesar  28,5%  [7].  Data perbandingan teknologi reaktor tertera pada Tabel 6.
Pada  unit  sintesis  methanol  ini  digunakan  spesifikasi reaktor  MGC/MHI  Superconverter  dengan  pertimbangan yaitu tekanan dan temperatur operasi yang relatif rendah dan memiliki stabilitas termal dan mekanis yang baik. Selain itu, jumlah recycle yang  diperlukan  juga  lebih  rendah  karena konversi  per pass yang cukup  tinggi  yaitu 55-67  % dengan yield  metanol  pada  aliran outlet 10-15%  mol.  Pada  skala industri,  reaktor  MGC/MHI  Superconverter  sudah  banyak digunakan pada pabrik metanol diantaranya di Niigata, Saudi Arabia, Venezuela, Brunei, Trinidad, dan Toba.

## C. Purifikasi Metanol
Jumlah impurities dan  kualitas  produk  yang  diinginkan memengaruhi  sistem  distilasi  yang  tepat  untuk  diterapkan. Dalam sistem satu kolom, fraksi ringan dipisahkan di kolom atas, sementara air dan fraksi yang berat lainnya dipisahkan sebagai produk bawah. Sistem satu kolom ini hanya mampu untuk  menghasilkan  metanol fuel  grade atau grade  A . Alternatif  lain  untuk  mendapatkan  produk Methanol  Grade AA adalah  dengan  menggunakan  pada  sistem  dua  kolom terdiri  dari topping  column (kolom  ekstraksi)  dan refining column .  Sistem  ini  merupakan  solusi  dalam  penghematan biaya untuk pemurnian metanol mentah [8].
D. Uraian Proses
Proses produksi methanol secara overall ditampilkan pada diagram  blok  di  atas.  Proses  produksi  terbagi  menjadi  tiga unit utama, yaitu Unit pertama merupakan unit synthetic gas
Gambar 3. Grafik Sensitivitas IRR. -20,0% -10,0% 0,0% 10,0% 20,0% 30,0% 40,0% -30% -20% -10% 0% 10% 20% IRR Variation Harga Methanol
yang  terdiri  dari steam  reformer dan autothermal  reformer. Unit kedua merupakan unit sintesis metanol yang terdiri dari methanol  synthesis  reactor sebagai  alat  utamanya.  Unit ketiga  merupakan  unit  pemurnian  metanol  dengan  alat utamanya merupakan kolom distilasi dengan luaran metanol dengan  kualitas Methanol Grade  AA. Proses  produksi metanol memiliki diagram yang tertera pada Gambar 1.
Gas alam sejumlah 70 MMSCFD dengan temperatur 25 o C yang  telah  bebas  pengotor  dialirkan  ke  kompressor  G-111 untuk  menaikkan  tekanannya  dari  15  bar  menjadi  50  bar sesuai  dengan  operasi  tekanan steam  reformer .    Gas  alam kemudian  dipanaskan  hingga  temperatur  300 o C  dengan media pemanas aliran syngas dari ATR. Gas alam kemudian digabung  dengan  aliran steam yang  bertemperatur  265,1 o C dan dipanaskan kembali pada area konvektif steam reformer hingga  mencapai  temperatur  650 o C.  Selanjutnya  campuran gas  alam  dan steam dialirkan  menuju steam  reformer yang menggunakan katalis berbasis nikel (Ni/Al 2 O 3 ). Proses dalam steam  reformer berlangsung  pada  tekanan  50  bar  dan temperatur outlet -nya  adalah  900 o C.  Reaksi  pembentukan syngas yang berlangsung di steam reforming adalah sebagai berikut.
CH 4 + H 2 O ↔ CO + 3H 2 (2)
C 2 H 6 + H 2 O ↔ 2CO + 5H 2 (3)
C3H8 + H2O ↔ 3CO + 7H2                      (4)
CO + 3H2  ↔ CH4 + H2O                        (5)
CO + H2O  ↔ CO2 + H2                        (6)
Gas yang keluar dari steam reformer selanjutnya dialirkan menuju autothermal reformer untuk lebih lanjut mengonversi metana  yang  masih  bersisa  menjadi syngas melalui  reaksi steam  reforming dan partial  oxidation .  Pada reformer ini digunakan katalis Ni/Al 2 O 3 dan oksigen ditambahkan sebagai feed dengan  reaksi  yang  berlangsung  secara  eksotermis sebagai berikut.
CH 4 + 0,5O 2 → CO + 2H 2 O (7)
CO + H2O ↔ CO2 + H2 (8) CH4 + H2O ↔ CO + 3H2 (9)
Produk syngas yang  keluar  dari  ATR  dengan  temperatur 1104 o C dimanfaatkan panasnya untuk memanaskan gas alam pada heat  exchanger E-112  dan  selanjutnya  untuk memanaskan feed oksigen  sebelum  masuk  ke autothermal reformer pada heat  exchanger E-122.  Syngas  kemudian digunakan  sebagai  media  pemanas  untuk  membuat  steam pada utilitas. Kemudian syngas diturunkan tekanannya pada expander  menjadi  15  bar  dan  didinginkan  menggunakan cooling  water hingga  suhunya  mencapai  30 o C  untuk memisahkan  H 2 O  yang  terkandung  dalam syngas di  dalam separator F-125.  Penghilangan  sebagian  besar  H 2 O  ini bertujuan  untuk  menjaga  reaksi  sintesis  metanol  tidak bergeser ke kiri sehingga konversi metanol dapat berlangsung optimal.
Aliran  s yngas yang  keluar  dari separator kemudian digabungkan dengan aliran recycle dari reaktor metanol dan
dikompresi  hingga  tekanan  80  bar  dengan  menggunakan kompressor  dua  tahap.  Selanjutnya  aliran  ini  didinginkan dengan cooling  water hingga  temperatur  230 o C  kemudian masuk  ke  dalam  reaktor  sintesis  metanol.  Reaktor  yang digunakan  berupa  reaktor  isotermal  dengan  model double pipe pada  bagian  aliran  syngas  dan  bagian shell yang mengalir aliran boiler feed water untuk menjaga temperatur reaktor tetap stabil sekaligus untuk produksi steam . Reaktor ini  menggunakan  katalis  berbasis  tembaga  (Cu/ZnO/Al 2 O 3 ) yang  dimuat  di  antara  inner  pipe  dan    dengan  reaksi  yang terjadi di dalam reaktor adalah sebagai berikut.
CO + 2H2 ↔ CH3OH (10) CO2 + 3H2 ↔ CH3OH + H2O (11)
Selanjutnya hasil reaksi kemudian diturunkan tekanannya menjadi 30 bar dan didinginkan temperaturnya menjadi 35 o C. Dalam  keadaan  ini  sebagian  besar  metanol  telah terkondensasikan.  Selanjutnya  aliran  ini  dialirkan  menuju proses pemurnian produk metanol dengan menggunakan dua kolom distilasi.
Crude Methanol masuk  distilasi  kolom  pertama  untuk dipisahkan fraksi ringan (seperti syngas , sedikit metana, dan nitrogen)  sebagai  produk  atas  kolom,  sedangkan  campuran metanol dan air sebagai produk bawah kolom.  Pada kolom ini digunakan kondensor dengan tekanan 14 bar dan reboiler dengan tekanan 15 bar. Produk atas kolom yang keluar dari kondensor  kemudian  menuju reflux  drum .  Fraksi  ringan berupa vapor keluar reflux drum kemudian digunakan sebagai pendingin pada heat exchanger E-123. Sebagian besar aliran ini  dialirkan  sebagai recycle dan  sebagian  kecil  lainnya dialirkan  menuju steam  reformer sebagai  purge  gas  dengan rasionya terhadap aliran recycle adalah 1:4. Produk atas yang terkondensasikan  dikembalikan  lagi  menuju  kolom  distilasi sebagai aliran reflux .
Aliran liquid keluaran reboiler yang mengandung metanol dan  air  kemudian  dialirkan  menuju  kolom  distilasi  kedua. Pada distilasi kedua ini, digunakan tekanan kondensor yaitu 1,12  bar  dan  tekanan reboiler yaitu  1,8  bar.  Distilasi  ini digunakan  untuk  memisahkan  produk  metanol  sebagai produk atas dalam fase liquid , sedangkan air keluar sebagai produk bawah kolom. Metanol dengan spesifikasi fraksi berat 99,85%  ( dry  basis )  yang  keluar  sebagai top  product selanjutnya dialirkan menuju methanol storage .

## III. NERACA MASSA DAN NERACA ENERGI
A. Neraca Massa
Feed yang digunakan pada pabrik metanol ini adalah gas alam  sejumlah  70  MMSCFD  atau  62.816  kg/jam  dengan kebutuhan steam dan oksigen sebagai reaktan berturut-turut adalah 63.680 kg/jam dan 1600 kmol/jam atau 28.800 kg/jam. Berdasarkan  perhitungan  dengan  kapasitas feed tersebut, didapatkan  produk Methanol  Grade  AA sebesar  850.000 ton/tahun.

## B. Neraca Energi
Pada  pabrik  metanol  ini  dibutuhkan  utilitas  bahan  bakar natural  gas , steam ,  air  pendingin,  dan  listrik. Natural  gas dibutuhkan  sebagai  bahan  bakar  untuk  SMR  dengan  energi yang dibutuhkan adalah sebesar 540.015.035 kJ/jam. Steam
digunakan  sebagai  pemanas  pada reboiler kedua  distilasi dengan energi yang dibutuhkan adalah sebesar 257.264.241 kJ/jam. Air pendingin digunakan sebagai pendingin pada unit penukar  panas  dan methanol  reactor dengan  energi  yang dipertukarkan  adalah  sebesar  1.194.932.572  kJ/jam.  Listrik digunakan untuk menyuplai daya untuk unit kompressor dan pompa dengan daya yang dibutuhkan sebesar 58.655 kW.

## IV. ANALISA EKONOMI
Analisa  Ekonomi  dilakukan  untuk  mempertimbangkan suatu  lokasi  yang  akan  didirikan.  Berikut  ini  merupakan Analisis ekonomi Pada Pra-Desain Pabrik Metanol dari Gas Alam dan penilaian investasi dengan juga mempertimbangkan aspek sosial dan lingkungan.

## A. Asumsi-asumsi
Analisa Ekonomi dilakukan dengan menggunakan metode discounted  cash  flow .  Yaitu cashflow yang  nilainya diproyeksikan  dengan  nilai  cashflow  saat  ini.  Asumsi  yang digunakan pada evaluasi ini adalah sebagai berikut.
1. Modal  yang  digunakan  adalah  modal  sendiri  sebesar 20% dan modal dari pinjaman bank sebesar 80%.
2. Bunga  bank  peminjaman  yang  digunakan  sebesar  4,75 %.
3. Laju inflasi yang diasumsikan terjadi di Indonesia adalah sebesar 3%.
4. Pembangunan  pabrik  dilakukan  selama  dua  tahun dengan  tahun  pertama  menggunakan  50%  dari  total modal sendiri dan 50% dari total modal pinjaman.
5. Pengembalian pinjaman dilakukan dengan kurun waktu 10 tahun.
6. Berdasarkan  pertimbangan  bahan  baku  dan  prospek pasar  dari  metanol,  umur  pabrik  diperkiran  selama  15 tahun.
7. Kapasitas  produksi  dari  pabrik  metanol  pada  tahun pertama sebesar 100%.
8. Pajak pendapatan yang digunakan sebesar 30%.
B. CAPEX dan OPEX
Capital  Expenditures (CAPEX)  merupakan  biaya  yang dibutuhkan  oleh  perusahaan  untuk  digunakan  dalam pembangunan  awal  pabrik,  sedangkan Operating  Expenses (OPEX) adalah pengeluaran yang dilakukan oleh perusahaan untuk  menjalankan  operasional  perusahaan  pada  interval waktu tertentu.

## 1) Capital Expenditures (CAPEX)
Pada  perhitungan  ini,  CAPEX  memiliki  nilai  yang  sama dengan Fixed  Capital  Investment (FCI)  yang  didapatkan dengan  perhitungan  aset-aset  utama  yang  dimiliki  oleh perusahaan. Besar CAPEX pabrik metanol dari gas alam ini adalah sebesar Rp 5.965.780.276.477.

## 2) Operating Expenses (OPEX)
Pada  perhitungan  OPEX  nilainya  sama  dengan  nilai  dari Total Production Cost yang meliputi Direct Production Cost, Fixed  Cost,  Plant  Overhead  Cost,  General  Expenses,  dan Manufacturing  Cost .  Nilai  OPEX  pabrik  metanol  dari  gas alam ini adalah Rp 4.663.728.797.936.
C. Faktor Kelayakan Pendirian
Kelayakan  pendirian  pabrik  metanol  dari  gas  alam  ini ditinjau dari beberapa faktor yaitu Net Present Value (NPV),
Internal Rate of Return (IRR), Pay Out Time (POT), Break Even Point (BEP), dan sensitivitas terhadap IRR.

## 1) Net Present Value (NPV)
NPV  adalah  analisa  yang membandingkan  nilai  investasi sekarang dengan nilai investasinya di masa yang mendatang. Digunakan Weighted Average Cost of Capital (WACC) untuk menentukan  nilai  proyeksi cash  flow pada  masa  sekarang. Berdasarkan perhitungan didapatkan nilai dari NPV sebesar Rp  5.460.221.976.667  dengan  nilai  WACC  sebesar  5,38%. NPV yang bernilai positif menyatakan bahwa pabrik ini layak untuk didirikan.

## 2) Internal Rate of Return (IRR)
IRR  berdasarkan discounted  cash  flow merupakan perhitungan  tingkat  bunga  dengan  menyamakan  present value dengan present value dari penerimaan kas bersih yang akan  datang.  Pada  perhitungan  yang  dilakukan,  diapatkan nilai i ( discounted factor ) sebesar 15,2 % yang mana angka tersebut lebih besar dari bunga bank sebesar 4,75%. Hal ini mengindikasikan bahwa pabrik layak untuk didirikan.
3) Pay Out Time (POT)
Pay  Out  Time adalah  waktu  yang  dibutuhkan  untuk mengembalikan  modal  suatu  pabrik.  Dalam  hal  ini  adalah arus  kas  masuk  terakumulasi  telah  melebihi  CAPEX. Berdasarkan perhitungan yang dilakukan, didapatkan waktu pengembalian  modal  yang  dibutuhkan  dalam  pendirian pabrik  ini,  yaitu  5  tahun  5  bulan.  Waktu  pengembalian tersebut  masih  kurang  dari  setengah  umur  pabrik  sehingga pabrik layak untuk didirikan.

## 4) Break Even Point (BEP)
Perhitungan Break  Even  Point dilakukan  untuk mengetahui kapasitas produksi pabrik dimana biaya produksi total sama dengan hasil penjualan. Berdasarkan perhitungan yang  dilakukan,  didapatkan  nilai  BEP  sebesar  38,26%  atau jumlah  produksi  sebesar  325.221,43  ton/tahun.  Grafik  BEP tertera pada Gambar 2.

## 5) Sensitivitas terhadap IRR
Sensitivitas  terhadap  IRR  digunakan  untuk  menganalisis perubahan-perubahan yang terjadi, misalnya perubahan harga bahan  baku,  harga  produk,  dan  biaya  pendirian  pabrik. Berdasarkan grafik pada Gambar 3, dapat disimpulkan bahwa perubahan biaya penjualan, bahan baku, dan pendirian pabrik berpengaruh terhadap kenaikan dan penurunan IRR.

## V. KESIMPULAN
Analisa  ekonomi  dilakukan  untuk  mempertimbangkan mengenai  kelayakan  suatu  pabrik  yang  akan  didirikan. Berdasarkan  analisis  ekonomi  untuk  memproduksi  Metanol dari gas alam dengan kapasitas 850.000 ton/tahun, diperlukan biaya Capital Expenditures (CAPEX) yang digunakan dalam pembangunan  pabrik  dan  berguna  dalam  jangka  panjang sebesar  Rp  5.965.780.276.477.  Selain  itu,  diperlukan  biaya Operating  Expenses (OPEX)  yang  merupakan  pengeluaran untuk  operasional  perusahaan,  didapatkan  nilai  sebesar  Rp 4.663.728.797.936.  Proporsional  pendanaan  didapatkan dengan 20% dari modal sendiri dan 80% dari modal pinjaman dengan  kurun  waktu  pinjaman  selama  10  tahun.  Harga penjualan  metanol  sebesar  USD  550/ton.  Estimasi  umur pabrik ditentukan selama 15 tahun, dapat diketahui Internal
Rate  of  Return  (IRR) sebesar 15,2%, Pay  Out  Time  (POT) selama 5 tahun 5 bulan, dan Break Even Point (BEP) sebesar 38,26 % pada suku bunga bank sebesar 4,75% dan laju inflasi sebesar 3%.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  PT.  Pupuk  Kaltim, Laporan  Tahunan  2020 .  Bontang:  PT.  Pupuk Kalimantan Timur, 2020.
[2]  M.  S.  Peters,  K.  D.  Timmerhaus,  and  R.  E.  West, Plant  Design  and Economics for Chemical Engineers . New Jersey: McGraw-Hill, 2003.
[3]  G.  Bozzano  and  F.  Manenti,  “Efficient  methanol  synthesis: perspectives, technologies and optimization strategies,” Prog. Energy
Combust. Sci. , vol. 56, pp. 71--105, 2016.
[4]  L. G. Hernandez-Perez, A. S. Alsuhaibani, N. Radwan, and M. M. El- Halwagi,  “Structural  and  operating  optimization  of  the  methanol process using a metaheuristic technique,” ACS Sustain. , vol. 8, no. 8, pp. 3135--3150, 2020.
[5]  W.  Cheng, Methanol  Production  and  Use  Chemical  Industries . London: Crc Press, 1994.
[6]  F.  Dalena,  A.  Senatore,  A.  Marino,  A.  Gordano,  and  M.  Basile, “Methanol production and applications : an overview,” Methanol , pp. 3--28, 2018.
[7]  H. Ben Amor and V. Halloin, “Methanol synthesis in a multifunctional reactor,” Chem. Eng. Sci. , vol. 54, no. 10, pp. 1419--1423, 1999.
[8]  T.  Blumberg,  “Comparative  Evaluation  of  Methanol  Production Processes Using Natural Gas,” Technische: Universität Berlin, 2018.