PENGOLAHAN ASAM SULFAT DARI BELERANGDI PABRIK III UNIT SA, PT PETROKIMIA GRESIKOleh : Sabariyanto (13/346929/TK/40710)Departemen Pabrik III Unit SA, PT Petrokimia Gresik mengolah asam sulfat dari belerang. Proses yang digunakan adalah DOUBLE CONTACT DOUBLE ABSORBTION (DC/DA) yang dirancang oleh HITACHI ZOSEN / TJ. BROUDER.Bahan baku berupa belerang padat dengan spesifikasi sebagai berikut,Kadar sulfur98,11% berat

Kadar H2O2,6% berat

Kadar ash 0,90% berat

Acidity 0,52% berat

ImpuritiesHC, NaCl, Fe, K, Na

Belerang ini didatangkan dari 1. Dalam negeri : PT Exxon, Lhouksumawe, Nanggroe Aceh Darussalam2. Luar negeri (impor): Van Couver Canada & Timur Tengah

Kapasitas sulfur open storage di Pabrik III sebesar 75.000 ton.

Bahan untuk mengolah H2SO4 selain belerang adalah udara. Udara diambil dari udara bebas, kemudian dikeringkan di drying tower. Udara kering ini dialirkan menuju furnace dengan blower dan akan direaksikan dengan belerang cair.

Bahan lainnya adalah air. Air yang telah diolah di unit utilitas dialirkan menuju heat pump yang terletak dekat dengan menara absorber.

Secara keseluruhan, reaksi-reaksi dalam unit ini bersifat eksotermis. Panas yang dihasilkan digunakan untuk memanaskan air proses dari unit utilitas untuk dijadikan steam. Steam digunakan proses di departemen lainnya.

Pengolahan belerang menjadi asam sulfat di Pabrik III Unit SA, PT Petrokimia Gresik adalah sebagai berikut, SULPHURSULPHUR HANDLINGSO2GENERATIONSO2 CONVERSIONAIR DRYING& SO3 ABST.AIR H2SO4STORAGE

Gambar 1. Alur Proses Produksi Asam Sulfat1) Sulfur HandlingBelerang dilebur di dalam melter dengan pemanas steam tekanan 7 kg/cm2 temperatur 170C melalui coil. Dasar melter dilengkapi pengaduk untuk meratakan panas & mengurangi kotoran pada dasar. Sedangkan untuk mengatasi terjadinya asam bebas ditambahkan serbuk kapur.

Sulfur cair yang terbentuk ditambahkan diatomeceous (bahan precoating) dan dialirkan ke filter untuk disaring kotorannya. Bahan precoating berfungsi untuk membantu proses penyaringan. Sulfur cair dari filter kemudian ditampung dalam storage tank yang dilengkapi dengan steam coil bertekanan 4 kg/cm2 untuk mempertahankan suhu storage tank pada 130-140C 2) SO2 GenerationBelerang cair yang telah disaring dipompa menuju Reaktor 1. Reaktor ini berbentuk furnace yang fungsinya membakar sulfur cair dengan udara kering sehingga akan terbentuk gas SO2.

Sulfur cair dari storage tank di-spray ke dalam sulfur furnace dengan ditambahkan udara kering dari drying tower. Suhu furnace sekitar 900C-1300C. Persamaan reaksinya sebagai berikut:S + O2SO2 (3-27)Reaksi bersifat sangat eksotermis. Panas yang dihasilkan dimanfaatkan untuk pemanasan WHB dan steam superheater. Gas keluaran steam superheater bersuhu 430C. Gas SO2 panas yg dihasilkan 10,5% volume dengan temperatur 1042C. 3) SO2 ConversionPeralatan utamanya adalah converter yang terdiri dari 4 bed dengan fungsi mengkonversi SO2 menjadi SO3 dengan bantuan katalis Vanadium Pentaoksida (V2O5). Reaksinya sebagai berikut :SO2 + O2SO3 (3-28)

Reaksi bersifat sangat eksotermis. Reaksi dijalankan pada suhu 400 C-600 C. Sehingga umpan SO2 bersuhu 1042C dari furnace perlu didinginkan terlebih dahulu.Konversi sebesar 94% terjadi pada bed 1 sampai 3 94% dengan temperatur reaksi 450 C. Produk dan ekses gas didinginkan oleh BFW di economizer hingga temperatur 220 C. Gas keluaran economizer selanjutnya dimasukkan kedalam menara Absorber-1.Sisa-sisa gas gabungan dari heat exchanger masuk ke bed 4 dengan temperatur 420 C. Konversi terjadi hingga sekitar 99,73%. Gas keluaran bed 4 didinginkan pada economizer dengan BFW hingga temperatur 190 C. Gas yang telah didinginkan ini dimasukkan Absorber-2.4) Air Drying dan SO3 AbsorptionGas SO3 dari bed 3 dan 4 diserap di Absorber-1 dan Absorber-2 dengan H2SO4 98,5%.SO3 (g) + H2O (l) H2SO4 (aq) (3-29)Penyerapan ini berlangsung secara eksotermis

Udara atmosfir dihisap oleh air blower dialirkan melewati drying tower. Dalam drying tower, air yang terkandung dalam udara diserap H2SO4 98,5%. Udara kering yang dihasilkan bertemperatur 110 C. Udara ini digunakan sebagai udara pembakar pada sulfur furnace.Asam sulfat dari drying tower dan absorber tower ditampung dalam tanki penampung. Apabila konsentrasi asam sulfat terlalu tinggi, air ditambahkan ke dalam tanki penampung sehingga diperoleh H2SO4 98,5%.5) Penyimpanan dan Loading.Produk H2SO4 memiliki temperatur 45C, konsentrasi minimal 98,5% berat, kadar H2O maksimal 2,0% berat, kadar Fe 100 ppm dan SO2 150 ppm.Asam sulfat yang dihasilkan PT Petrokimia Gresik termasuk foodgrade dan ditampung di 2 tangki penyimpan asam foodgrade. Petrokimia Gresik juga membeli asam sulfat technicalgrade dari PT Smelting & Co dan ditampung di 2 tangki penyimpan asam grade teknik. Asam sulfat kemudian didistribusikan ke Departemen Pabrik I (mengolah ZA), Departemen Pabrik II (PF, Phonska, ZK) dan Departemen Pabrik III (mengolah ZA, PA dan meregenerasi resin penukar ion di unit utilitas)Sumber Referensi :Widiastoko, A.2010.Laporan Kerja Praktek; Biro Rancang Bangun PT Petrokimia Gresik, Periode 02 Agustus 2010-30 September 2010. Yogyakarta : Jurusan Teknik Kimia FT UGM