Abstrak—Ethylene (ethene), H2C––CH2, adalah bahan penyusun terbesar petrokimia. Ethylene disebut pula hidrokarbon  tak  jenuh  atau  olefin  digunakan  untuk menghasilkan banyak produk akhir seperti plastik, resin, serat, dll.  Berdasarkan  rencana  induk  pembangunan  industri nasional, Ethylene sendiri termasuk dalam 10 industri prioritas dalam  penggerak  utama  pembangunan  ekonomi  nasional. Menurut  laporan  tahunan  PT.  Chandra  Asri  (2019),  50% kebutuhan olefin di Indonesia berasal dari Chandra Asri, 23% Pertamina dan 27% masih impor. Pabrik Ethylene ini dibangun guna memenuhi kebutuhan dalam negeri dan rencananya akan didirikan  di  Kawasan  Ekonomi  Terpadu  (KEK)  Sumatera Selatan  dengan  kapasitas  produksi  sebesar  330  KTA.  Metode yang  digunakan  dalam  pembuatan  Ethylene  pada  pabrik  ini yaitu Oxidative Coupling Methane dengan bahan baku sales gas. Proses  ini  dibagi  menjadi  beberapa  tahap  yaitu  tahap  reaksi, tahap  separasi  dan  tahap  purifikasi.  Pabrik  Etilena  ini  akan berlangsung secara kontinu 24 jam selama 330 hari per tahun. Berdasarkan  perhitungan  analisa  ekonomi,  diperoleh  biaya investasi  total  (CAPEX)    USD  138.614.588  dan  total  biaya produksi (OPEX) sebesar USD 227.872.433; laju pengembalian modal  atau  Internal  Rate  of  Return  (IRR)  sebesar  69%;  laju inflasi sebesar 3% per tahun; waktu pengembalian modal atau Pay  Out  Time  (POT)  sebesar  2,9  tahun;  dan  titik  impas  atau Break  Even  Point  (BEP)  sebesar  13%.  Sehingga,  berdasarkan analisa  BEP,  POT,  dan  IRR,  pabrik  etilena  ini  layak  untuk didirikan.
Kata Kunci—Ethylene, Oxidative Coupling Methane,Ssales Gas.

## I. PENDAHULUAN
EKTOR industri menjadi penggerak utama pembangunan  ekonomi  nasional,  karena  telah  mampu memberikan  kontribusi  signifikan  dalam  peningkatan  nilai tambah, lapangan kerja dan devisa, serta mampu memberikan kontribusi  yang  besar  dalam  pembentukan  daya  saing nasional.  Rencana  Induk  Pembangunan  Industri  Nasional (RIPIN)  2015  –  2035  ditetapkan  dengan  Peraturan Pemerintah  No.  14  tahun  2015  menjadi  pedoman  bagi pemerintah  dan  pelaku  industri  dalam  perencanaan  dan pembangunan industri [1] . Berdasarkan RIPIN 2015 – 2035 ditentukan 10 (sepuluh) industri prioritas yang dikelompokkan kedalam industri andalan, industri pendukung,  dan  industri  hulu.  Etilena  sendiri  masuk  dalam prioritas tersebut yaitu dalam kategori Industri Kimia Dasar Berbasis Migas dan Batubara [1].
Etilena  banyak  digunakan  dalam  berbagai  industri  dan aplikasi,  diantaranya  sebagai  bahan  kimia,  Etilena  adalah bahan awal untuk beberapa sintesis industri sebagai produksi plastik.  Dalam  makanan  dan  minuman,  campuran  Etilena atau  nitrogen  yang  disediakan  dalam  silinder  digunakan untuk mengontrol pematangan buah, terutama pisang. Selain itu, Etilena juga digunakan dalam produksi kaca khusus untuk industri  otomotif  (kaca  mobil).  Pada  medis,  etilena  dapat digunakan sebagai obat bius.
Sampai saat ini, kebutuhan Ethylene sendiri dari tahun ke tahun  semakin  bertambah.  Tetapi  produksi Ethylene di Indonesia masih belum dapat memenuhi kebutuhan Ethylene di  Indonesia.  Maka  dari  itu,  Indonesia  masih  harus mengimpor Ethylene dengan skala cukup besar. Hal ini dapat diketahui  dari  kajian  potensi  pasar ethylene di  Indonesia berdasarkan  data  konsumsi,  ekspor,  produksi,  dan  impor ethylene selama 5 tahun terakhir pada Tabel 1 [2-3].
Potensi  pasar  yang  terus  berkembang  di  Indonesia  tidak diimbangi dengan kapasitas produksi etilena. Oleh karena itu diperlukan  adanya  pembangunan  industri  kimia  Indonesia untuk  mengurangi  ketergantungan  terhadap  industri  luar negeri.  Hal  ini  akan  berpengaruh  positif  pada  pengeluaran devisa  untuk  mengimpor  bahan-bahan  kimia  tersebut. Sehingga penambahan pabrik etilena merupakan solusi yang tepat untuk menyelesaikan permasalahan tersebut.
Teknologi  yang  paling  umum  digunakan  dalam memproduksi ethylene adalah thermal atau steam  cracking . Pada thermal cracking , dua bahan baku utama untuk produksi ethylene adalah nafta dan gas alam (etana, propana, butana, dll.).  Langkah  pertama  dalam  produksi ethylene adalah mengalirkan bahan baku ke dalam tungku ( furnace ) dimana akan terjadi proses perengkahan ( cracking ) yang menghasilkan ethylene dan  produk  lainnya.  Proses  yang terjadi  di  dalam furnace disebut  pirolisis.  Pirolisis  adalah proses cracking hidrokarbon  dengan  panas  ( thermal )  dari uap,  disebut  juga steam cracking .  Bahan  baku  berupa hidrokarbon  akan  dipanaskan  dalam heat exchanger dan dicampur dengan uap ( steam ), lalu akan kembali dipanaskan untuk  mencapai  suhu  retak  yang  baru  (500  -  680°C). Selanjutnya  campuran  dimasukkan  ke  dalam  reaktor  pada suhu 750 - 875°C dan tekanan atmosfer untuk menghasilkan ethylene dan produk sampingan.
Reaksi cracking terjadi melalui mekanisme radikal bebas, dan untuk pemecahan nafta, menghasilkan hasil etilena antara 25 - 35% dan propilena 14 - 18% [4].
Reaksi cracking sangat  endotermik,  maka  membutuhkan energi yang cukup besar. Adapun reaksi cracking etana dan propana dapat dilihat pada Tabel 2 [5].
Biasanya,  komponen  utama  sebagai  penyusun  dalam  gas bumi  adalah  metana  (CH 4 ).  Metana  merupakan  molekul hidrokarbon  rantai  terpendek  dan  teringan.  Dalam pemanfaatan  komponen  utama  dalam  gas  bumi  tersebut, metode pembuatan etilena yang sedang dalam pengembangan yaitu Oxidative Coupling Methane .
Awalnya,  metana  bereaksi dengan oksigen menghasilkan etana dan air. Melalui konversi in situ, etana yang terbentuk kemudian  diubah  menjadi ethylene ,  dengan  kemungkinan menghasilkan  hidrokarbon  yang  lebih  tinggi  dalam  jumlah kecil. Sedikit peningkatan konsentrasi oksigen dalam reaktor dapat menggeser reaksi eksotermis menuju pembentukan CO dan CO 2 . Keberadaan CO 2 dalam reaktor dapat

## Desain Pabrik Ethylene dari Sales Gas di Sumatera Selatan dengan Proses OCM
Anik Andayani, Maudina Alfira Adzany, Annas Wiguno dan Kuswandi Kuswandi Departemen Teknik Kimia, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail : maudinalfr@gmail.com
S
mempengaruhi  aktivitas  katalis,  dimana  akan  menurunkan tingkat produksi etana dan ethylene dengan efek yang dapat diabaikan terhadap selektivitas mereka. CO 2 akan mengalami adsorpi kompetitif  dengan  CH 4 dan  O 2 pada  permukaan katalis. Interaksi antara CH 4 dan CO 2 yang teradsorpsi akan mengubah jalur reaksi ke pembentukan CO dan H 2 O.
Kesulitan utama dalam menggunakan teknologi OCM ada pengembangan katalis yang stabil untuk proses industri dan kemungkinan  untuk  pelaksanaan  reaksi  pada  suhu  rendah. Katalis  utama  yang  digunakan  dalam  reaksi  OCM  adalah katalis  oksida,  baik  oksida  logam  transisi  murni  atau modifikasi, atau grup I-A dan II-A campuran atau promoted . Sistem  penggunaan  katalis  dikembangkan  dalam  kondisi sintesis yang berbeda seperti sol-gel, impregnasi, precipitation , dan flame spray pyrolysis untuk menghasilkan komposisi katalis yang bervariasi dengan properti dasar yang bervariasi. Modifikasi dengan oksida lain, logam atau garam klorida dalam berbagai kondisi reaksi seperti suhu dan space velocity biasanya digunakan untuk menggeser reaksi OCM ke arah peningkatan selektivitas ethylene dan konversi metana, serta untuk membatasi deaktivasi katalis dengan waktu [6]. Oxidative  Coupling  of  Methane (OCM)  adalah  reaksi perubahan metana menjadi molekul C 2 yang telah dipelajari pada  tahun  1980  untuk  mendapatkan  katalis  dan  kondisi operasi  terbaik.  Beberapa  penelitian  telah  menunjukkan bahwa  OCM  merupakan  alternatif  yang  menjanjikan  untuk thermal  cracking ,  namun  teknologi  ini  belum  diaplikasikan oleh pasar industri karena beberapa hal. Pertama, konsentrasi ethylene pada  produk  relatif  rendah  dibandingkan  dengan jumlah  reaktan.  Kedua,  teknologi  OCM  akan  lebih  efektif pada  suhu  yang  sangat  tinggi  sementara  pemisahan hidrokarbon  pada  sistem  pemisahan  terjadi  pada  suhu  yang sangat rendah, hal ini menjadikan integrasi panas dan operasi yang  efisien  sangat  krusial  untuk  mendapatkan  profit  yang tinggi.  Reaktor  OCM  dengan  temperatur  700 o C  dan  pada tekanan  6  bar  dengan  konversi  22  %  sampai  34  %  metana menjadi etilena [7].
Seleksi proses dalam pembuatan etilena melibatkan proses thermal  cracking dan  juga Oxidative  Coupling  Methane dikarenakan beberapa pertimbangan yang dapat dilihat pada Tabel 2.
Berdasarkan  Tabel  2,  dipilih  teknologi  OCM  yang  akan digunakan untuk produksi ethylene dari pabrik kami, hal ini dikarenakan  oleh  beberapa  alasan.  Pertama,  kondisi  bahan baku sales  gas yang  digunakan  mengandung  lebih  banyak
metana,  yaitu  sebanyak  95%,  dibandingkan  etana  dan propana, yaitu sebanyak 0,5%. Kedua, untuk kondisi operasi reaktor,  suhu  operasi  pada  reaktor  OCM  lebih  rendah daripada  reaktor Thermal  Cracking ,  sehingga  kebutuhan panas  juga  lebih  rendah.  Ketiga,  keseluruhan  proses  OCM tidak  serumit  proses steam  cracking ,  terutama  pada  unit pemisahan  dan  purifikasi,  sehingga  kebutuhan  alatnya  juga lebih sedikit. Dengan kebutuhan panas dan jumlah alat yang lebih  sedikit,  teknologi  OCM  akan  lebih  ekonomis dibandingkan dengan teknologi thermal cracking . Acid gas yang terkandung di dalam gas harus dihilangkan karena  dapat  menyebabkan  korosi  pada  pipa  transportasi, tanki penampung,  dan  alat-alat utilisasi gas  tersebut.  Gas yang  keluar  dari  reaktor  mengandung  CO 2 akibat  reaksi samping  proses  OCM,  sehingga  harus  dilakukan Gas Sweetening atau penghilangan  CO 2 [8].
Gas  Sweetening dengan  larutan amine didasarkan  pada reaksi kimia basa lemah dengan asam lemah. Larutan amine bersifat  basa  dan  H 2 S  dan  CO 2 yang  ada  dalam  gas  alam bersifat asam. Reaksi di kolom absorpsi berada pada tekanan 48,2  bar  hingga  68,94  bar  tergantung  ketersediaan  gas  dan dengan rentang temperatur 299,81 K hingga 322,039 K. MEA bereaksi dengan senyawa asam dalam aliran gas alam dengan mengubah menjadi bentuk ionik, menjadikannya polar [9].
Absorpsi amine merupakan  teknologi yang paling umum digunakan untuk gas sweetening dalam skala industri. Solvent yang  digunakan  dalam  metode  ini  adalah amine yang diklasifikasikan  berdasarkan  jumlah  atom  hidrogen  yang tersubstitusi,  yaitu primary amine  –  monoethanolamine (MEA), secondary  amine  –  diethanolamine (DEA),  dan tertiary amine – methyldiethanolamine (MDEA) [10].

## II. DATA DASAR PERANCANGAN

## A. Ketersediaan dan Kualitas Bahan Baku
Cadangan gas bumi di Indonesia mencapai 142.72 TSCF, sebesar  100.36  TSCF  merupakan  cadangan  terbukti  dan 42.36  TSCF  merupakan  cadangan  potensial.  Berdasarkan data Kementerian ESDM Direktorat Jendral Minyak dan Gas Bumi (2018) untuk existing supply wilayah Sumatera bagian Tengah dan Selatan pada tahun 2018 didominasi pasokan dari ConocoPhilips  (Grissik)  yang  memasok  sebesar  996,47 MMSCFD, Pertamina EP aset 2 sebesar 291,92 MMSCFD, Petrochina Int Jabung sebesar 156,55 MMSCFD, JOB PTM- Talisman Jambi Merang Sebesar 117,49 MMSCFD dan EMP
Tabel 1.
Kajian Pasar Ethylene di Indonesia Selama 5 Tahun Terakhir Tahun Ekspor (Kg) Impor (Kg) Produksi (Kg) Konsumsi (Kg) 2015 19.109.638 705.633.378 339.000.000 1.100.000.000 2016 114.404.278 645.345.537 771.000.000 1.384.000.000 2017 121.007.188 620.711.723 855.000.000 1.473.000.000 2018 121.427.691 633.449.500 829.000.000 1.518.000.000 2019 66.907.213 706.300.663 721.000.000 1.638.000.000 Tabel 2. Perbandingan Teknologi Produksi Ethylene dari Gas Alam Parameter Thermal Cracking Oxidative Coupling of Methane Bahan Baku Etana dan Propana Metana dan Oksigen Katalis Reaksi - Metal Oxides Temperatur Reaktor (  C) 750-875 700 Tekanan Reaktor (bar) 1 6 Intensitas Penggunaan Proses Sering digunakan - skala Industri Jarang digunakan - pilot project Yield (%) 25% - 35% 20% - 34%
Bentu sebesar 106 MMSCFD.
Dari penjabaran data di atas, pabrik kami memasok bahan baku dari PT ConocoPhilips dengan spesifikasi metana (CH 4 ) 93,62%,  Etana  (C 2 H 6 )  5,1%  dan  Propana  (C 3 H 8 )  1,28%. Sedangkan  untuk  spesifikasi  produk  kami,  yaitu ethylene sebesar 99,98% dan metana+etana sisa sebesar 22 vol. ppm.
B. Kualitas Bahan Baku dan Produk
Bahan  baku sales  gas diperoleh  dari  PT  ConocoPhillips dengan spesifikasi sebagai berikut (Pada P = 20 bar dan T= 25°C),  perhatikan  Tabel  3.  Kualitas  produk ethylene yang akan diproduksi seperti yang tersedia pada Tabel 4.

## C. Kapasitas Pabrik
Dari data kajian pasar pada Tabel 1, maka dapat dilakukan perhitungan  untuk  memprediksi  kebutuhan ethylene di Indonesia  pada  tahun  2025  (dalam  kg)  dapat  dihitung menggunakan persamaan sebagai berikut:
𝐹 = 𝐹 0 (1 + 𝑖) 𝑛 (1)
Dimana F adalah perkiraan kebutuhan ethylene pada tahun 2025,  F 0 adalah  kebutuhan ethylene pada  tahun  terakhir,  i adalah perkembangan rata-rata dan n  adalah selisih waktu.
Berdasarkan  perhitungan,  maka  kebutuhan ethylene di Indonesia  pada  tahun  2025  akan  mencapai  821.112,181 ton/tahun. Asumsi terdapat pabrik ethylene lain yang masih beroperasi maka kapasitas pabrik baru adalah 40% dari total kebutuhan ethylene di  tahun  2025  maka  kapasitas  pabrik ethylene pada tahun 2025 sebesar 330.000  ton/tahun dengan waktu kerja 330 hari.
D. Lokasi dan Ketersediaan Utilitas
Terdapat  tiga  sasaran  lokasi  yang  akan  dijadikan  tempat pendirian  pabrik ethylene pada  tahun  2025  yaitu  Sumatera Selatan, Papua Barat dan Kepulauan Riau. Dalam penentuan lokasi  pabrik,  harus  memperhatikan  aspek-aspek  yang
memungkinkan  sebagai  penunjang  proses  produksi  agar berjalan lancar, efektif dan efisien. Aspek-aspek yang perlu ditinjau yaitu ketersediaan bahan baku, jarak pabrik dengan bahan  baku,  pemasaran,  transportasi,  tenaga  kerja,  utilitas, iklim dan cuaca. Perhatikan penjelasan berikut:

## 1) Ketersediaan Bahan Baku
Dalam penentuan lokasi pabrik, ketersediaan  bahan baku merupakan faktor penting dalam kelangsungan operasi suatu pabrik sehingga pengadaan bahan baku sangat diprioritaskan. Cadangan  gas  bumi  Indonesia  per  Januari  2017  mencapai 142.72  TSCF,  sebesar  100.36  TSCF  merupakan  cadangan terbukti  dan  42.36  TSCF  merupakan  cadangan  potensial. Cadangan terbesar berada di Region II sebesar 74.83 TSFC yang  sudah  termasuk East Natuna  sebesar  46  TSCF, kemudian  Region  VI  sebesar  40.61  TSCF  dan  Region  V sebesar 15.35 TSCF. Sehingga menurut dari peta persebaran gas alam di Indonesia, dipilih 3 provinsi yang memungkinkan untuk  dijadikan  lokasi  pendirian  pabrik,  yaitu  Sumatera Selatan, Kepulauan Riau dan Papua Barat [11].

## 2) Jarak Pabrik dengan Bahan Baku
Jarak  akan  menjadi  faktor  yang  paling  utama  dalam penentuan suatu pabrik karena berhubungan langsung dengan biaya yang akan dikeluarkan dalam transportasi. Dari ketiga daerah  yang  dipilih  dalam  penentuan  lokasi  pabrik,  bahan baku  untuk  daerah  Sumatera  Selatan  dan  kepulauan  Riau diambil  dari  ConocoPhillips  sedangkan  daerah  Papua  Barat akan  diambil  dari  LNG  Tangguh.  Penentuan  lokasi  pabrik sudah ditentukan  sebelumnya sehingga dapat diukur berapa perkiraan jarak yang harus ditempuh. Untuk daerah Sumatera Selatan, jarak pabrik dengan bahan baku yaitu 211 km. Untuk daerah  Papua  Barat,  jarak  pabrik  dengan  bahan  baku  yaitu 55,11 km. Untuk daerah Kepulauan Riau jarak pabrik dengan bahan baku yaitu 860 km.

## 3) Pemasaran
Pemasaran produk ethylene ditunjukkan untuk membantu memenuhi kebutuhan ethylene dalam negeri. Produk ethylene rencananya akan dijual ke PT Asahimas. Hal ini dikarenakan PT. Asahimas membutuhkan pasokan ethylene sebagai bahan baku  pada ethylene  dichloride sebesar  50%  dari  total kebutuhan bahan baku. Untuk daerah Sumatera Selatan, jarak pabrik  dengan  pemasar  yaitu  422  km.  Untuk  daerah  Papua Barat, jarak pabrik dengan pemasar yaitu 3111,3 km. Untuk daerah  Kepulauan  Riau  jarak  pabrik  dengan  pemasar  yaitu 1178,63 km.

## 4) Transportasi
Transportasi  yang  dapat  digunakan  sebagai  akses  bahan baku gas alam dan juga pendistribusian produk Ethylene ke PT  Asahimas  dapat  digunakan  melalu  jalur  darat  maupun laut.  Pada  jalur  darat,  terdapat pipeline yang  dapat memudahkan  dalam  transportasi  bahan  baku ethylene dan dengan  truk  tangka  dalam  penyaluran  produk.  Sementara pada  jalur  laut,  transportasi  pendistribusian ethylene ke  PT Asahimas,  dapat  menggunakan  kapal  tangka  yang  akan disalurkan  melalui  pelabuhan  internasional,  Pelabuhan tanjung api-api yang terletak di Kabupaten Banyuasin, 10 km dari KEK Tanjung Api-api.

## 5) Tenaga Kerja
Faktor  tenaga  kerja  merupakan  faktor  vital  dalam
Tabel 3.
Perbandingan Teknologi Produksi Ethylene dari Gas Alam No. Komponen Komposisi (%mol) 1 CH 4 0.9362 2 C 2 H 6 0.051 3 C 3 H 8 0.0128 4 i-C 4 H 10
0.0000 5 n-C 4 H 10 0.0000 6 i-C 5 H 12 0.0000 7 n-C 5 H 12 0.0000 8 C 6 H 14 0.0000
Tabel 4. Perbandingan Teknologi Produksi Ethylene dari Gas Alam Parameter Nilai Ethylene Min 99,98% vol. Methane+ Ethane 22 vol ppm C 3 + 0 vol ppm Karbon Monoksida 0 vol ppm Karbon Dioksida 0 vol ppm Water 0 vol ppm Oksigen 0 vol ppm Hidrogen 0 vol ppm Tabel 5. Tingkat Penganggruan Tahunan Provinsi Angkatan kerja tahun 2019 Bekerja Pengangguran TPT (%) Sumatera Selatan 3.968.499 185.918 4,48 Papua Barat 433.401 28.846 6,24 Kepulauan Riau 781.376 62.572 7,41
pendirian sebuah pabrik. Tenaga Kerja sebagian besar akan diambil  dari  penduduk  sekitar.  Faktor  tenaga  kerja  dapat dilihat  dari  dua  aspek,  yaitu  latar  belakang  pendidikan  dan upah  minimum  kabupaten/kota  (UMK)  Karena  lokasinya cukup  dekat  dengan  pemukiman  penduduk,  selain  dapat memenuhi  kebutuhan  tenaga  kerja,  juga  dapat  membantu meningkatkan taraf hidup masyarakat sekitar.
Dapat  dilihat  pada  Tabel  5  bahwa  jumlah  pengangguran tertinggi terdapat di  Sumatera Selatan  dengan  185.918  jiwa orang,  hal  ini  dapat  sangat  membantu  dalam  peningkatan taraf hidup masyarakat Sumatera Selatan.
Menurut  keputusan  Gubernur  Sumatera  Selatan  tahun 2019  bahwa  Upah  Minimum  Provinsi  Sumatera  Selatan adalah  sebesar  Rp.  3.043.111,-  [12].  Sedangkan  menurut keputusan  Gubernur  Papua  Nomor  188.4/369/Tahun  2019 tentang Upah Minimum Provinsi Papua  Barat yaitu sebesar Rp.  3.516.700,-  dan  menurut  Gubernur  Provinsi  Kepulauan Riau  menetapkan  Upah  Minimum  Provinsi  (UMP) Kepulauan Riau tahun 2020 sebesar Rp.3.005.383,- [13-14].

## 6) Utilitas
Sumber  energi  listrik  menjadi  faktor  penting  dalam menjalankan  suatu  pabrik, supply energi  harus  selalu  ada dalam menjamin pabrik terus beroperasi. Kementerian energi dan sumber daya mineral direktorat jenderal ketenagalistrikan  mengeluarkan  data  mengenai  kapasitas terpasang  pembangkit  listrik  (MW)  PLN  per  jenis pembangkit per wilayah pada tahun 2018. Diambil data untuk daerah  KEK  Tanjung  Api-api,  Papua  Barat  dan  Kepulauan Riau. Di daerah KEK Tanjung Api-api sudah terpasang induk gardu  dengan  kapasitas  2x30  megawatt,  sedangkan  untuk Teluk  Bintuni,  Papua  Barat  sudah  terpasang  listrik  dengan kapasitas 4,8 MW dan untuk daerah Natuna, Kepulauan Riau
sudah  terpasang  listrik  dengan  kapasitas  35,8  MW. Dikarenakan listrik tiap daerah masih belum terpenuhi, maka pabrik Ethylene akan membangun powerplan tersendiri untuk mencukupi keperluan listrik selama beroperasi.
Sedangkan untuk sumber air, ketiganya dapat memanfaatkan  dan  mengolah  air  laut  serta  air  sekitar  yang ketersediannya  cukup  banyak.  Meskipun treatment yang dilakukan cukup panjang untuk mengolah air payau, namun hal tersebut dilakukan agar ketersediaan air untuk masyarakat sekitar tetap terpenuhi.
7) Iklim dan Cuaca
a) Sumatera Selatan
1. Kelembapan udara rata-rata   = 65 - 100%
2. Suhu udara rata             = 24 - 31oC
3. Curah hujan rata-rata        = 160,4 mm3
4. Potensi gempa              = Rendah
5. Potensi banjir              = Sedang
6. Kecepatan angin            = 7,27 km/h
7. Luas Wilayah              = 9.159.200 Ha
b) Papua Barat
1. Kelembapan udara rata-rata   = 65 - 95%
2. Suhu udara rata             = 24 - 31oC
3. Curah hujan rata-rata        = 256,45 mm3
4. Potensi gempa              = Sedang
5. Potensi banjir              = Rendah
6. Kecepatan angin            = 5 km/h
7. Luas Wilayah              = 14.037.600 Ha
c) Kepulauan Riau
1. Kelembapan udara rata-rata   = 65 - 95%
2. Suhu udara rata             = 24 - 31oC
3. Curah hujan rata-rata         = 162,94 mm3
Tabel 6.

## Pembobotan Penilaian Pemilihan Lokasi
Provinsi Scoring (%) Papua Barat Sumatera Selatan Kepulauan Riau Nilai (1 – 5) Konversi Nilai (1 – 5) Konversi Nilai (1 – 5) Konversi Jarak Pabrik ke Bahan Baku 20 5 1 4 0,8 2 0,4 Ketersediaan Bahan Baku 15 3 0,45 4 0,6 5 0,75 Jarak Pabrik ke Pasar 20 1 0,2 4 0,8 2 0,4 Energi Listrik 10 1 0,1 2 0,2 2 0,2 Ketersediaan Air 5 2 0,1 2 0,1 2 0,1 Aksesabilitas dan Tranportasi 10 4 0,4 3 0,3 1 0,1 Ketersediaan Tenaga Kerja 10 3 0,3 5 0,5 3 0,3 Iklim 10 2 0,2 4 0,4 3 0,3 Total 2,75 3,5 2,55
Gambar 1. Process Flow Diagram.
4. Potensi gempa              = Rendah
5. Potensi banjir               = Rendah
6. Kecepatan angin             = 7,02 km/h
7. Luas Wilayah               = 1.059.500Ha
Berdasarkan  delapan  pertimbangan  yang  telah  dibuat sebelumnya,  dilakukan  pembobotan  untuk  menentukan lokasi  pabrik  yang  ada.  Poin  persentase  yang  tersedia merupakan nilai yang diberikan untuk setiap parameter.
Dari  hasil  pembobotan  pada  Tabel  6  dapat  ditarik kesimpulan bahwa pabrik akan didirikan di Sumatera Selatan, di Kawasan Ekonomi Khusus Tanjung Api-api.

## III. URAIAN PROSES TERPILIH
A. Uraian Proses
Produksi ethylene dalam  pabrik  ini  terdiri  dari  beberapa proses yaitu : Reaction, Separation , Purification dan Utility [15] .
B. Unit Reaction
Pada  Reaktor  OCM, feed gas  berupa sales  gas dan  O 2 dialirkan masuk ke dalam OCM Reaktor. Gas metana, etana, dan  oksigen  dialirkan  ke  bagian  pertama  dengan  reaksi sebagai berikut [7]:
1. CH 4 + ½O 2 →   ½ C 2 H 4 + H 2 O 2. CH 4 + 1/4 O 2 →   ½ C 2 H 6 + ½ H 2 O 3. CH 4 + 2 O 2 →   CO 2 + 2 H 2 O Reaksi ini terjadi pada suhu 650 o C menggunakan katalis Anda  menggunakan  LiMgO  dengan yield 21,5  %.  Hasil reaksi  dari  reaktor  akan  dinaikkan  tekanannya  lalu didinginkan  hingga  suhu  32 o C  untuk  menuju  separator  dan dipisahkan kandungan H 2 O.

## C. Unit Purifikasi
1) Absorption Coloumn
Gas  dari  separator  kemudian  dialirkan  menuju CO 2 removal yang  terdiri  dari  proses  absorpsi  CO 2 dalam  gas dengan menggunakan pelarut dietanolamine (DEA). Tujuan dari proses ini adalah untuk menghilangkan kandungan CO 2 karena  gas  CO 2 yang  bercampur  dengan  air  dapat mengakibatkan korosi dalam sistem perpipaan, maka dari itu CO 2 harus dihilangkan. Gas dari separator yang mengandung CO 2 dialirkan menuju kolom absorber dan dilarutkan dengan larutan  DEA.  Gas  yang  keluar  dari  bagian  atas  kolom absorber kemudian  dialirkan  menuju  kolom adsorpsi. Sedangkan larutan DEA yang telah jenuh dengan CO 2 (Rich amine) kemudian dialirkan menuju desorption column untuk diregenerasi.  Larutan  DEA  yang  telah  diregenerasi  ( Lean Amine ) dialirkan menuju bagian atas kolom absorber .
2) Adsorption Column
Gas  yang  keluar  dari  kolom  absorpsi  akan  dialirkan menuju  kolom  adsorpsi  untuk  dihilangkan  kandungan  H 2 O yang masih tersisa agar saat melewati refrigerasi  tidak akan terbentuk  kristal  yang  akan  menyebabkan plugging. Disini menggunakan 3 kolom adsorpsi, 1 sebagai kolom adsorpsi, 1 regenerasi dan 1 standby . Total waktu cycle dehidrasi adalah 36 jam dengan 12 jam untuk adsorpsi, 12 jam regenerasi dan 12  jam standby .  Gas  keluaran  dari  kolom  adsorpsi  akan dibagi menjadi dua aliran, sebagian dialirkan menuju kolom distilasi,  sebagian  dipanaskan  di furnace untuk  digunakan sebagai gas panas pada regenerasi.

## D. Unit Separation
1) De-Methanizer
De-methanizer berfungsi untuk memisahkan methane dari fraksi  hidrokarbon  yang  lebih  berat.  Produk  atas  hasil Demethanizer adalah metana yang akan dialirkan ke reactor OCM  kembali . Produk  bawah  dari Demethanizer yang berupa ethane , propane dan ethylene akan  dialirkan  pada ethylene fractination.
2) Ethylene Fractination
Ethylene  Fractination berfungsi  untuk  memisahkan ethylene dan ethane .  Produk  atas  dari  hasil ethylene  tower adalah ethylene yang akan dialirkan ke ethylene tank storage . Produk  bawah  dari ethylene tower  yang  berupa ethane dan propane akan dialirkan menuju de-ethanizer.
3) De-Ethanizer
De-Ethanizer berfungsi  untuk  memisahkan ethane dan propane .  Produk  atas  dari  kolom  ini  yaitu ethane yang kemudian  akan  dialirkan  ke storage  tank dan  produk bawahnya propane yang akan dialirkan ke storage tank .

## E. Unit Utilitas
Sistem  utilitas  pabrik  ini  digunakan  untuk  menyediakan kebutuhan steam ,  air  pendingin,  kebutuhan  oksigen,  serta refrigerasi yang diperlukan dalam proses. Dimana kebutuhan air diambil dari sekitaran KEK Tanjung Api-api. Gambar 1 menunjukkan flowsheet proses dari pabrik ini.

## IV. MATERIAL BALANCE
Dari  perhitungan  material balance pabrik ethylene dari sales  gas  dengan  operasi  pabrik  330  hari/tahun  dan  24  jam dimana  kapasitas feed sebesar  206  MMSCFD  dan  produk yang dihasilkan adalah ethylene sebesar 43735,2 kg.

## V. ANALISA EKONOMI
Dari  hasil  perhitungan  pada  neraca  ekonomi  didapatkan total cost  investment pabrik  sebesar  dengan  bunga  6%  per tahun  dan  NPV  sebesar  1.070.321.245  USD.  Selain  itu, diperoleh  IRR  sebesar  69%  dan  BEP  sebesar  13  %  dimana pengembalian  dana  selama  2,9  tahun.  Umur  pabrik  ini diperkirakan selama 10 tahun dengan periode pembangunannya  selama  2  tahun  di  mana  operasi  pabrik selama 330 hari/tahun.

## VI. KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  analisa  ekonomi  didapatkan  nilai  IRR sebesar 69% dan NPV sebesar 1.070.321.245 USD, dimana pengembalian modal selama 2,9 tahun maka pabrik ethylene ini layak didirikan.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada  Laboratorium Thermodinamika ITS.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Kementerian Perindustrian (Kemenperin), Rencana Induk Pembangunan  Industri  Nasional  2015-2035 ,  1st  ed.  Jakarta:  Pusat
Komunikasi  Publik  Kementerian  Perindustrian  Republik  Indonesia, 2015.
[2]  Badan Pusat Statistik, Data Ekspor dan Impor (Data Ekspor Ethylene) . Jakarta: Badan Pusat Statistik (BPS - Statistic Indonesia), 2020. [3]  Chandra Asri, CAP Annual Report 2019 , 1st ed. Jakarta: PT. Chandra Asri Petrochemical (part of PT Barito Pacific Tbk), 2019.
[4]  J.  M.  M.  Marcos,  “Modelling  of  Naphtha  Cracking  for  Olefins Production,” Tecnico Lisboa, 2016.
[5]  M.  S.  S.  Yancheshmeha,  S.  S.  Haghighia,  M.  R.  Gholipoura,  O. Dehghania, M. R. Rahimpourab, and S. Raeissia, “Modeling of ethane pyrolysis process: A study on effects of steam and carbon dioxide on ethylene and hydrogen productions,” Chem. Eng. J. , vol. 215–216, pp. 550–560, 2013, doi: https://doi.org/10.1016/j.cej.2012.10.078.
[6]  A.  Galadima  and  O.  Muraza,  “Revisiting  the  oxidative  coupling  of methane to ethylene in the golden period of shale gas: A review,” J. Ind. Eng. Chem. , vol. 37, pp. 1–13, 2016, doi: https://doi.org/10.1016/j.jiec.2016.03.027.
[7]  T.  Fini,  C.  Patz,  and  R.  Wentzel, Oxidative  Coupling  of  Methane  to Ethylene , 1st ed. Philadelphia, PA 19104: Penn Engineering, School of Engineering and Applied Science, University of Pennsylvania, 2014.
[8]  T. E. Rufford et al. , “The removal of CO2 and N2 from natural gas: A review of conventional and emerging process technologies,” J. Pet. Sci.
Eng. , vol.
94–95,
pp. 123–154,
2012, doi: https://doi.org/10.1016/j.petrol.2012.06.016.
[9]  S. Y. Khan, M. Yusuf, and A. Malani, “Selection of Amine in natural gas  sweetening  process  for  Acid  Gases  removal:  A  review  of  recent
studies,” Pet.  Petrochemical  Eng.  J. ,  vol.  1,  no.  3,  pp.  1–7,  2017, [Online].
Available: https://www.researchgate.net/profile/Mohammad-Yusuf- 6/publication/341960166_Selection_of_Amine_in_Natural_Gas_Swe etening_Process_for_Acid_Gases_Removal_A_Review_of_Recent_S tudies/links/5edb126892851c9c5e86a3d9/Selection-of-Amine-in- Natural-Gas-Sweetening-.
[10]  Gas  Processors  Association, Engineering  Data  Book  (FPS  Version) , 12th  ed.  Tulsa,  Oklahoma  74145:  Gas  Processors  Suppliers Association, 2004.
[11]  Publikasi  SKK  Migas, Annual  Report  2017 ,  1st  ed.  Jakarta  Selatan: Satuan Kerja Khusus Pelaksana Kegiatan Usaha Hulu Minyak dan Gas Bumi, 2017.
[12]  Gubernur  Sumatera  Selatan, Keputusan  Gubernur  Sumatera  Selatan No.  757/KPTS/Disnakertrans/2018 .  Indonesia:  Dinas  Tenaga  Kerja dan Transmigrasi Provinsi Sumatera Selatan, 2018.
[13]  Gubernur  Papua, Keputusan  Gubernur  Papua  No.  188.4/369/Tahun 2019 .  Papua,  Indonesia:  Pemerintah  Provinsi  Papua  (Papua.go.id), 2019.
[14]  Gubernur Kepulauan Riau, Keputusan Gubernur Kepulauan Riau No. 1047/2019 .  Pekanbaru,  Indonesia:  Pemerintah  Provinsi  Riau (jdih.riau.go.id), 2019.
[15]  G. Wozny and H. A. Garcia, “Oxidating couling of methane: A design of  integrated  catalytic  processes,” Chem.  Eng.  Trans. ,  vol.  21,  pp. 1399–1404, 2010, doi: 10.3303/CET1021234.