Download - Non Hidrokarbon Herman
PETROKIMIANON HIDROKARBON
PETROKIMIANON HIDROKARBON
JURUSAN TEKNIK KIMIAFAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS GADJAH MADA
Oleh :HERMAN NUGRAHA SETYAWAN
PENDAHULUANPENDAHULUAN
Sulfur Oksigen Nitrogen Logam
Hidrogen sulfida Asam naftenat Piridin Senyawa porfirin
Karbon disulfida Asam alifatik Qinolin Besi
Merkaptan Fenol Pirol Nikel
Sulfid Kresol Indol Vanadium
Sulfid siklis Karbasol Arsen
Alkil sulfat Porfirin Tembaga
Alkil sulfonat
Tiofen
Sulfon
Sulfoksid
SULFURSULFUR
1. Hidrogen sulfida
Hydrogen sulfide
Data umum
Nama sistematik Hydrogen sulfide, sulfane
Nama lain Sulfuretted hydrogen
Rumus molekul H2S
Berat molekul 34.0758 g/mol
kenampakan Gas tidak berwarna
Properties
Rapat massa, fase 1.363 g/L, gas.
Titik leleh -82.30°C (190.85 K)
Titik didih -60.28°C (212.87 K)
Pengolahan :
• Dibakar untuk membuat sulfur dioksida (SO2) sebagai bahan pembuatan asam sulfat (H2SO4)
Reaksi :
(a). H2S(g) + 1,5 O2(g) SO2(g) + H2O(g) ∆H = -518,8 kJ
• Dikonversi menjadi belerang unsur
Reaksi :
(b). SO2(g) + 2H2S(g) 3S (l) + H2O(g) ∆H = -142,8 kJ
• Pembuatan asam sulfat
Reaksi : (proses kontak)
(c). S(l) + O2(g) SO2(g) ∆H = 298,3 kJ, 25oC
(d). SO2(g) + 0,5O2(g) V2O5 SO3 ∆H = -98,3 kJ, 25oC
(e). SO3(g) H2O(l) H2SO4(l) ∆H = -130,4 kJ, 25oC
Flow Sheet Proses pengolahan H2S (proses Claus) :
PEMBUATAN ASAM SULFAT(PROSES KONTAK)
Manfaat Sulfur :• Pembuatan asam sulfat• Bahan pembuat korek api• Bahan tambahan pelumas tekanan tinggi• Dapat menggantikan penggunaan aspal sebanyak 30-50% dalam
campuran bahan pembuat jalan.• Untuk memproduksi phosphorous pentasulfide, bahan precursor zinc dithiophosphates yang digunakan sebagai penghambat korosi• Sebagai bahan polimer sulfur nitride atau polythiazyls yang berguna
untuk membuat bahan optik logam• Agen dalam proses vulkanisasi.
• Manfaat asam sulfat :• Bahan baku industri pupuk (ZA, SP-36)
• Bahan baku pembuatan asam fosfat, aluminium sulfat (tawas), bahan baku detergen, serat rayon
• Digunakan di industri sebagai katalis
HIDROGEN
Penggunaan hidrogen :
•Agen hidrogenasi Contoh : hidrogenasi trigliserida dalam minyak, hidrocracking, hidrodesulfurasi, hidrodealkilasi, dll.
•Digunakan dalam proses hidrogenasi benzene menjadi sikloheksana
•Sebagai bahan baku dalam pembuatan amoniak, methanol, hidrogen peroksida.
•Digunakan langsung sebagai bahan bakar motor
Pembuatan Hidrogen
• Proses Steam Reforming
Reaksi :
CH4 + H2O CO + 3H2
C2H6 + 2H2O 2CO + 5H2
C3H8 + 3H2O 3CO + 7H2
C4H10 + 4H2O 4CO + 9H2
C5H12 + 5H2O 5CO + 11H2
CO + H2O CO2 + H2
Pembuatan Amoniak
CARBON BLACK CARBON BLACK
Penggunaan carbon black :
- Untuk warna cat dan tinta printer- Untuk pembuatan ban- Bahan penyerap energi matahari (solar energy absorber)- Melindungi suatu produk dari sinar UV yang dapat merusak suatu produk.- Sebagai bahan baku ban pesawat terbang- Bahan atap rumah anti sambaran petir- Untuk bahan pembuat dry cell
Pembuatan carbon black :• The Channel process
Umpan (gas alam) dibakar dengan jumlah udara yang terbatas. Reaksi yang terjadi adalah :
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O ∆H = -799 kJ
CH4 C + 2H2 ∆H = 92 kJ
Proses ini menghasilkan carbon black tidak lebih dari 5%, sehingga sudah ditinggalkan.
• The furnace black process
Umpan (minyak) dikenai pemanasan awal (preheated) kemudian dibakar dengan jumlah udara yang terbatas. Gas hasil pembakaran didinginkan secara mendadak (quenching) dengan air dan dilanjutkan dengan pendinginan menggunakan udara.
• The thermal process
Umpan (gas alam) dipirolisis dalam preheater furnace. Hasil pirolisis berupa karbon
Reaksi yang terjadi pada suhu 650 oC – 750 oC adalah :
Reaksi oksidasi :
5CH4 + O2 C2H2 + 6H2O + 6H2 + 3CO
Reaksi pirolisis :
C2H2 2C + H2
Furnace Black Process
ASAM NAFTENIK
• Asam naftenik adalah campuran siklo paraffin dengan rantai cabang berupa alkyl yang diakhiri dengan gugus karboksilat.
• Contoh asam naftenik adalah :
• Siklopentana dan sikloheksana dengan rantai cabang berupa alkyl yang diakhiri dengan gugus karboksilat. Bahan ini terdapat dalam middle distillate seperti kerosine dan gas oil.
• Asam naftenik titik didih tinggi terdapat di lube oiL
Pengambilan asam naftenat :
Dilakukan isolasi asam naftenat middle distillate dengan penambahan larutan caustic
(seperti : NaOH). Hasil isolasi berupa garam, kemudian dilakukan pemisahan garam
naftenat dari middle distillate. Setelah itu dilakukan pelepasan asam naftenat dari garam
naftenat dengan penambahan suatu asam mineral.
Penggunaan asam naftenat :
Garam logam naftenat mempunyai kegunaan yang beragam,
seperti :• Garam sodium naftenat digunakan sebagai bahan
pengemulsi
• Kalsium naftenat sebagai bahan tambahan minyak pelumas
• Zink naftenat digunakan sebagai anti oksidan
• Manganese naftenat sebagai katalis proses oksidasi
ASAM KRESILIK
• Asam kresilik komersial berupa campuran yang terdiri dari phenol cresol, xylenols.
• Asam kresilik dalam bentuk oxygenc ompound terdistribusi di setiap fraksi minyak dengan konsentrasi terbanyak dalam fraksi gasoil. • Penggunaan asam kresilik :
a. Untuk bahan stabilisasi emulsi dalam larutan sabun
b. Sebagai bahan desinfektan
Pengambilan asam kresilik :Dilakukan isolasi dengan menggunakan larutan caustic sehingga terbentuk garam kresilik dan muncul lapisan batas antara dua fasa yang tidak campur. Kemudian dilakukan pemisahan garam. Untuk melepaskan asam kresilik dari garam kresilik dilakukan penambahan asam lemah atau asam sulfat encer
Pembuatan Gas Sintesis
Gas sintesa adalah bahan intermediet yang merupakan campuran gas hidrogen dan karbon mono oksida. Jalur pembuatan gas sintesis adalah :
• Stem reforming gas alam
CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)
• Oksidasi parsial gas alam
CH4(g) + O2(g) CO(g) + 2H2(g)
• Gasifikasi batu bara
`C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g)
• Steam reforming produk petroleum
Penggunaan Gas Sintesis
Penggunaan gas sintesis :• Campuran ini digunakan untuk pembuatan
methanol, carbon black • Sintesis hidrokarbon (Fischer Tropsch
Technology).• Hidrogen sebagai bahan baku utama dalam
pembuatan amoniak.
Fischer Tropsch• Oksigen plant Bagian ini bertujuan untuk menyediakan oksigen dalam proses gasifikasi
• Gasifikasi batu bara Batu bara kasar dibentuk menjadi powder. Powder batu bara ditambah
oksigen dan superheated steam masuk ke dalam unit gasifikasi.
• Purifikasi gas sintesis dan kompresi Gas hasil gasifikasi masuk ke separator (cyclone) untuk memisahkan
entrainment debu dan abu. Kemudian dilakukan pendinginan dengan menyemprotkan air (washer cooler) yang bertujuan untuk menurunkan temperature gas dan mengurangi kandungan padatan dalam gas. Pemisahan dilanjutkan dengan electrostatic precipitator (EP).
Gas yang keluar dari EP masuk ke scrubber untuk mengurangi kandungan CO2, H2S dan organic sulfur dengan menggunakan larutan dietanol amin (DEA)
• Reaksi pembentukan produk
Pembuatan Metanol
Reaksi Pembuatan metanol
Lurgi High Pressure Process• Untuk kadar CO2 kecil dalam bahan baku• Suhu reaksi : 370 oC – 400 oC• Tekanan: 230 – 330 atm• Katalis : ZnO (90%) dan Cr2O3 ( 10%)• Reaksi : CH4 + H2O CO + 3H2 CO + 2H2 CH3OH CH4 + H2O CH3OH + H2
ICI Low Pressure Process• Untuk kadar CO2 besar dalam bahan baku (6 %– 10 % atau lebih)• Suhu reaksi : 200 oC – 280 oC• Tekanan: 50 – 100 atm• Katalis dasar : tembaga • Reaksi : 3CH4 + 2H2O + CO2 4CO + 8H2 4CO + 8H2 4CH3OH 3CH4 + 2H2O + CO2 4CH3OH