BAB 1

PENDAHULUAN

Styrene (C6H5C2H5) adalah salah satu senyawa kimia yang mempunyai

kegunaan yang sangat besar terutama dalam industri plastik, dan sebagai zat

antara untuk pembuatan senyawa kimia lainnya. Dari tahun ketahun

kebutuhan styrene di Indonesia makin meningkat, hal ini terlihat dengan

meningkatnya impor styrene di Indonesia. Diperkirakan kebutuhan tersebut

akan meningkat pada tahun-tahun mendatang dengan makin berkembangnya

industri pengolahan styrene.

BAB IISIFAT FISIK DAN KIMIA PRODUK

BAHAN BAKU

ETHYLENE

-Berat Molekul : 28.05 g/mol -Berat produk : 104.1 g/g mol -Titik Leleh : -169.2 oc -Titik Didih : -103 oC -Density : 1.178 kg/m3 pada 20 oC

BENZENE

-Berat Molekul : 78.1121g/mol-Titik Leleh : 5.5 oC-Titik Didih : 80.1 oC-Density : 0,8786 g/mL, zat cair-Viskositas : 0,652 Cp pada 20 °C

PRODUK UTAMA

STYERENE

-Berat Molekul : 104.15 g/mol-Berat produk : 104.1 g/g mol-Titik Leleh : -169.2 oc-Titik Didih : -103 oC-Density : 1.178 kg/m3 pada 20 Oc

BAHAN TAMBAHAN

Aluminium klorida (AlCl3)

-Berat Molekul : 241.43 g/mol -Titik Leleh :190oC -Titik Didih : 178 °C (451 K)-Density : 2.48 g/cm3

Natrium Hidroksida (NaOH)

-Berat Molekul : 39,9971 g/mol-Titik Leleh : 318°C (591 K)-Titik Didih : 1390Oc (1663 K)- Sifat : Tidak mudah terbakar.

Air (H2O)

-Berat Molekul : 18 g/mol-Titik Didih : 100oC- Titik Beku : 0 oC- Density : 0.998 gr/ml suhu 20 Oc

BAB IIIMETODE / KLASIFIKASI PROSES

A. Dehydrogenasi Ethylbenzene

B. Hydrogenasi dari acetophenone

A. Proses Dehydrogenasi Ethylbenzene

Sebagian besar pabrik styrene monomer di dunia memakai proses

dehydrogenasi ethylbenzene dalam memproduksi styrene yaitu proses

dehigrodenasi dengan menggunakan katalis campuran Fe2O3 yang

dijalankan pada fase gas dan temperatur tinggi.

Dalam perkembangannya dalam cara memenuhi kebutuhan panas

reaksi dehidrogenasi yang bersifat endothermis ada 2 jenis proses yang

dikenal di dunia yaitu :

Proses Isothermal/Proses BASF

Pada proses ini reaktan dipanaskan sampai suhu reaksi yaitu 585 ºC

kemudian untuk menjaga suhu reaksi agar tetap stabil reaktor dibuat

seperti alat penukar panas (fixed bed multitube) dengan pemanas pada

bagian shell.

Dengan pemanasan tidak langsung mempergunakan flue gas suhu

reaktor bisa dijaga antara suhu 585 ºC, hasilnya thermal cracking

hidrokarbon dapat ditekan. Pada proses ini dapat ditekan pemakaian steam

sampai setengah dibandingkan dengan proses dehidrogenasi secara

adiabatis. Steam yang masuk reaktor bersama reaktan lain selain berfungsi

memperbesar konversi (menggeser kesetimbangan reaksi), juga berfungsi

menghilangkan coke pada permukaan katalis sehingga tidak diperlukan

regenerasi katalis. Yield reaksi mencapai 92-94%, dan kemurnian produk

styrene 99,2%.

Proses Adiabatis

Proses ini dikembangkan oleh Dow Chemical Co. dan Badger

Company, Inc. Pada proses ini reaktan dipanaskan sampai suhu di atas

suhu reaksi yaitu 645-650 ºC dengan mencampurkan feed ethylbenzene

dengan superheated steam suhu 720 ºC. Superheated steam yang

ditambahkan ini berfungsi sebagai pensuplai panas reaksi

dehydrogenasi dengan perbandingan 2-3 lb superheated steam tiap lb,

konversi 35 % pada bed I dan 65 % secara over all pada bed II, yield

91-92 %. Pada proses ini dapat ditekan biaya investasi

Proses Oksidasi Ethyl benzene.

Proses oksidasi Ethylbenzene dari Union Carbide dapat

menghasilkan 2 produk yaitu styrene dan acetophenon. Pada proses ini

ethylbenzene dioksidasi menjadi acetophenon .Reaksi : C6H5CH2CH3 +

O2 C6H5COCH3 + H2O

tahap selanjutanya dilakukan reduksi ketone menjadi 2-phenil-

ethylalcohol dengan hidrogen menggunakan katalis Cu-Cr-Fe pada suhu

150 ºC dan tekanan 150 psig.

Reaksi : C6H5COCH3 C6H5CH(OH)CH3

BAB 1V

DATA KUANTITATIF

Basis : 1 ton produk styrene (86 % yield)

Benzene : 0.87 ton

Ethylbenzene : 0.32 ton

AlCl3 : 10-11 kg

Kapasitas yang digunakan : 30-400 ton/hari

BAB V

REAKSI KIMIA

Alkylasi benzene

Dehydrogenasi etylbenzene

Alkilasi

C6H6 + C2H4 C6H5C2H5

Cloro ethil benzene

C6H6 + C2H3Cl C6H5C2H4Cl

Clohidrogenasi

C6H5C2H5 C6H5C2H3 + H2

Polyalkil

C2H4 (- C = C -)n

Flowsheet

BAB VI

URAIAN PROSES

Operasi dan tahap yang di lakukan dalam proses pembuatan styrene

dari bahan baku ethylene dan benzene.Benzene dialkilasi dengan metode

Friedel Craft menggunakan aluminium klorida dengan katalis asam.Hasilnya

adalah ethyl benzene yang akan diproses pada tahap berikutnya yaitu

Dehydrogenasi.

Operasi alkali harus di bawah kondisi yang sangat kering dengan

kemurniaan yang tinggi untuk menghindari effektivitas katalis.Semua umpan

benzene harus di keringkan dengan Destilasi Azeotropic.Etilklorida sebagai

sumber hydrogen dan klorine adalah merupakan radikal bebas untuk katalis,di

tambahkan ke dalam etilen yang di umpan secara kontinyu ke dalam tower

alkilasi pada 95 Oc dan 1 atm.Butir-butir ALCl3 di umpankan secara kontinyu

pada bagian atas reactor dengan ratio mol reaktan adalah 0.6 C2H4/ 1.0 C6H6

dan etylen tidak di recycle.

Tower alkylasi dialiri dengan air dingin untuk mengontrol reaksi

eksothermal.produk alkilasi di pompakan ke cooler pada 40oc dimana

aluminium klorida di pisahkan dan sebuah aliran silit akan di umpakan

menuju alkylator.fraksi Bleed-off di pompakan menuju dealkilator dengan

temperature tinggi 200 oc untuk memisahkan polyetylbenzen dan

etilbenzen,selanjutnya residu AlCl3 di ekstraksi untuk mendapatkan kembali

80-85 % AlCl3.

Ethyl benzene mentah dari pendingin di netralisasi dengan 50 % NaOH,

untuk menghilangkan polyehylbenzen dan memisahkan benzene basah dari

etylbenzene.Distilasi akhir produk ethylbenzene lalu di cuci dengan kaustik

soda 20%,kemudian di lakukan pengeringan dalam sebuah caustic bed,hasil

99 % etilbenzen selama dhydrogenasi dengan 95% yield.

Polyalkyl benzene mentah dari pendingin akan dinetralisasi dengan

50% NaOH,untuk menghindari pembentukan polyfungsional,produk yang

reaktif selama tahap dehydrogenasi.Fraksi bagian bawah stripper didistilasi

pada tekanan 50 mm Hg.

Dehydrogenasi ethylbenzen adalah tahap untuk produksi styene.Steam

di masukkan bersama hidrokarbon dengan ratio 15 H2O / 1 C6H5C2H5.Umpan

diaduk dalam prehcater agar temperature mencapai 500 oc untuk di masukkan

ke dalam reactor dimana kondisi operasi di reactor adalah temperature 800 oc.Katalis pada proses Dehydrogenasi berupa Cr,Zn,Fe atau MgO dalam

karbon aktif,alumina dan bauksif.Konversi reaksi adalah 35-40% dengan %

yield rata 91%.

Produk didinginkan dalam preheater umpan,kemudian dengan quenching

steam.hasil yang di dapat yaitu crude styrene-ethlbenzen dengan impurities 1

% toluene 0.7 % benzene dan 0.3 % tar.Sulfur stabilizer di tambahkan pada

keadaan ini dan campuran hydrocarbon di lewatkan ke sejumlah destilasi

vacuum untuk memisahkan impuritisnya pada temperature rendah untuk

mencegah terjadinya polymerisasi styrene.Benzen dan toluene di pisahkan

pada tekanan 160 mm dan temperature 90 oc.Temperatur yang lebih tinggi

menyebabkan terjadinya autopolymerisasi terhadap benzene.Kolom kedua

pada tekanan 35 mm dan temperature 90oc untuk memisahkan styrene Dario

ethyl benzene.styrene distabilkan pada keadaan ini

dengan menggunakan p-tertiary catechol,destilasi vakum untuk

menghilangkan tar dan sulfur.Hasil akhir 99.8 % atau lebih styrene dan

didinginkan pada temperature 10 oc atau kurang dan di simpan dalam tangki

terisolasi atau di gunakan untuk polymerisasi.

FUNGSI ALAT

Azeotropic Dryer

Azeotropic Dryer berfunngi untuk mengurangi kadar air yang ada

di dalam benzene atau untuk mengeringkan benzene yang

bercampur dengan air

Stripper

Stripper berfungsi untuk menyerap kadar H2

Benzene column

Benzene column berfungsi untuk memisahkan benzene

Alkylator

Alkylator berfungsi sebagai tempat terjadinya proses alkylasi

Polyalkyl still

PolyAlkyl Berfungsi sebagai

Dryer

Dryer berfungsi sebagai tempat pengeringan

Etyl benzene Coloum

Etyl benzene Coloum berfungsi sebagai tempat pemisahan Eehyl

benzene

Catalytic Dehydrogenasi

Catalytic Dehydrogenasi berfungsi sebagai tempat pencampuran

larutan katalic

Quench Tower

Quench Tower berfungsi sebagai menara untuk pendinginan

secara cepat

Finishing Coloum

Finishing Coloum berfungsi sebagai tempat pemisahan terakhitr

dari styrene

Batch tar Still

Batch tar still sebagai tempat separator memisahkan tar dari

styrene

BAB VII

KESIMPULAN

Styrene (C6H5C2H5) adalah salah satu senyawa kimia yang mempunyai kegunaan yang sangat besar terutama dalam industri plastic.

Klasifikasi atau metode proses nya ada 2 macam yaitu

-Dehydrogenasi Ethylbenzene

- Hydrogenasi –dehydat acetophenone

Bahan-bahan yang di gunakan pada pembuatan styrene adalah benzene dan ethylene sebagai bahan baku.Aluminium klorida,Natriun hidroksida sebagai bahan tambahan.

SOAL-SOAL MAKALAH TENTANG INDUSTRI STYRENE

Pertanyaan dari Wahyu Nugra Prakasa

Apa itu indusrti styrene?

Jawabannya : Industri styrene adalah industri yang mempunyai rumus

kimia C6H5C2H5 dan merupakan zat antara untuk pembuatan senyawa

kimia lainnya.

Apa kegunaan dari industri styrene?

Jawabannya : Kegunaan dari industri styrene adalah salah satu senyawa

kimia yang mempunyai kegunaaan yang sangat besar dalam pembutan

berbagai macam plastic yang sangat di gunakan oleh manusia dalam

kehidupan sehari-hari.

Pertanyaan dari Trievita Annafuri

Zat apa yang keluar dari kolom Benzene Column?

Jawabannya : Zat yang keluar dari kolom benzene coloum yaitu toluene

dan benzene

Zat apa yang keluar dari kolom benzene?

Jawabannya : Zat yan keluar dari kolom benzene yaitu Toluene dan

Ethylene

Pertanyaan dari Alia Sahab

Apa kegunaan dari Quench Tower yang terdapat pada proses pembuatan

styrene?

Jawabannya : kegunaan dari Quench Tower yaitu untuk pendinginan

secara mendadak.

DISUSUN OLEH :

Nama : Mayasari

Nim : 0607 3040 0305

Kelas : 4kA

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

PALEMBANG

2009