BAB IPENDAHULUAN

1.1. Sejarah ProsesDalam proses pengawetan mayat, orang Mesir kuno menggunakan berbagai macam campuran, termasuk di dalamnya methanol, yang mereka peroleh dari pirolisis kayu. Methanol murni, pertama kali berhasil diisolasi tahun 1661 oleh Robert Boyle, yang menamakannya spirit of box, karena ia menghasilkannya melalui distilasi kotak kayu. Nama itu kemudian lebih dikenal sebagai pyroxylic spirit (spiritus).Pada tahun 1834, ahli kimia Perancis Jean-Baptiste Dumas dan Eugene Peligot menentukan komposisi kimianya. Mereka juga memperkenalkan nama methylene untuk kimia organik, yang diambil dari bahasa Yunani methy = "anggur"; lene = kayu (bagian dari pohon). Kata itu semula dimaksudkan untuk menyatakan "alkohol dari (bahan) kayu", tetapi mereka melakukan kesalahan.Kata methyl pada tahun 1840 diambil dari methylene, dan kemudian digunakan untuk mendeskripsikan "metil alkohol". Nama ini kemudian disingkat menjadi "methanol" tahun 1892 oleh International Conference on Chemical Nomenclature.Pada tahun 1923, ahli kimia Jerman, Matthias Pier, yang bekerja untuk BASF mengembangkan cara mengubah gas sintesis (syngas / campuran dari karbon dioksida and hidrogen) menjadi methanol. Proses ini menggunakan katalis zinc chromate (seng kromat), dan memerlukan kondisi ekstrim tekanan sekitar 30100 MPa (3001000 atm), dan temperatur sekitar 400 C. Produksi methanol modern telah lebih effisien dengan menggunakan katalis tembaga yang mampu beroperasi pada tekanan relatif lebih rendah.Penggunaan metanol sebagai bahan bakar mulai mendapat perhatian ketika krisis minyak bumi terjadi di tahun 1970-an karena ia mudah tersedia dan murah. Masalah timbul pada pengembangan awalnya untuk campuran methanol-bensin. Untuk menghasilkan harga yang lebih murah, beberapa produsen cenderung mencampur metanol lebih banyak. Produsen lainnya menggunakan teknik pencampuran dan penanganan yang tidak tepat. Akibatnya, hal ini menurunkan mutu bahan bakar yang dihasilkan. Akan tetapi, methanol masih menarik utuk digunakan sebagai bahan bakar bersih. Mobil-mobil dengan bahan bakar fleksibel yang dikeluarkan oleh General Motors, Ford dan Chrysler dapat beroperasi dengan setiap kombinasi etanol, metanol dan/atau bensin.

1.2. Tujuan1. Mampu membaca flowsheet proses pembuatan produk methanol2. Mampu menjelsakan tahapan proses pembuatan produk methanol dari bahan baku sintesis yang digunakan3. Mengerti istilah dan notasi atau lambang alat yang digunakan untuk suatu proses dalam pabrik dan mengerti diagra alir proses yang berlaku untuk setiap proses.

BAB IIPROSES PEMBUATAN METHANOL

2.1. Spesifikasi Bahan BakuMetanol dapat diproduksi dari berbagai macam bahan baku seperti gas alam dan batu bara. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa metanol paling ekonomis diproduksi dari gas alam dibanding dari batu bara. Biaya produksi metanol dari gas alam sekitar 0,736 USD/galon sedangkan dari batu bara sekitar 1,277 USD/galon. Gas alam sering juga disebut sebagai gas bumi atau gas rawa, adalah bahan bakar fosil berbentuk gas yang terutama terdiri dari metana (CH4). Ia dapat ditemukan di ladang minyak, ladang gas bumi dan juga tambang batu bara. Ketika gas yang kaya dengan metana diproduksi melalui pembusukan oleh bakteri anaerobik dari bahan-bahan organik selain dari fosil, maka ia disebut biogas. Sumber biogas dapat ditemukan di rawa-rawa, tempat pembuangan akhir sampah, serta penampungan kotoran manusia dan hewan.Bahan baku yang digunakan pada pembuatan methano adalah gas CO dan H2a. KARBON MONOKSIDA ( CO )Merupakan Gas tak berbau, tak berasa dan tak berwarna. Terdiri dari satu atom karbon yang berikatan secara kovalen dengan satu atom oksigen. Karbon monoksida berasal dari pembakaran yang tidak sempurna. Kegunaan CO : Bahan baku pembuatan metanol Sebagai reduktor pada pengolahan besi dari hasil bijih dan logam lainnya. Sifat fisik Karbon MonoksidaRumus molekul: COBerat molekul : 28,0101 gr/gmolPenampilan : Tak berbau, tak berasa dan tak berwarnaDensitas : 0,789 ( liquid )Titik leleh : -205 oCTitik didih : - 192 oC Sifat Kimia Karbon MonoksidaKarbon Monoksida jika bereaksi dengan metanol menghasilkan asam asetat.Karbon Monoksida jika bereaksi dengan hidrogen membentuk metanol.b. HIDROGEN ( H2) Hidrogen adalah gas yang pada keadaan standar tidak berwarna, tidak berbau. Bersifat non- logam, bervalensi tunggal dan gas diatomik yang mudah terbakar. Kegunaan hidrogen :1. Bahan pembuatan Metanol2. Sumber hidrogen pembuatan HCl3. Sumber bahan pembuatan Ammonia4. Sebagai bahan Hidrogenasi

Sifat Kimia Gas Hidrogen :1. Reaksi Pembakaran2H2 + O2 2 H2O2. Sangat mudah terbakar Sifat fisika gas Hidrogen :Titik Lebur: -259,14oCTitik Didih : -257,87o CWarna: Tidak BerwarnaBau: Tidak BerbauDensitas:0,08988Kapasitas Panas: 14, 34 CpBerat Atom: 1,007 gr/molRumus Molekul: H2Panas Atomisasi:218 KJ/mol

2.2. Spesifikasi ProdukMetanol merupakan cairan polar yang dapat bercampur dengan air, alkohol alkohol lain, ester, keton, eter, dan sebagian besar pelarut organik. Metanol sedikit larut dalam lemak dan minyak. Secara fisika metanol mempunyai afinitas khusus terhadap karbon dioksida dan hidrogen sulfida. Titik didih metanol berada pada 64,7 oC dengan panas pembentukan (cairan) 239,03 kJ/mol pada suhu 25 oC . Metanol mempunyai panas fusi 103 J/g dan panas pembakaran pada 25 oC sebesar 22,662 J/g. Tegangan permukaan metanol adalah 22,1 dyne/cm sedangkan panas jenis uapnya pada 25oC sebesar 1,370 J/(gK) dan panas jenis cairannya pada suhu yang sama adalah 2,533 J/(gK). Methanol, juga dikenal sebagai metil alkohol, wood alcohol atau spiritus. Ia adalah senyawa kimia dengan rumus kimia CH3OH. Sebagai alkohol alifatik yang paling sederhana, reaktifitas metanol ditentukan oleh group hidroksil fungsional. Metanol bereaksi melalui pemutusan ikatan C-O atau O-H yang dikarakterisasi dengan penggantian group H atau OH. Pada "keadaan atmosfer" ia berbentuk cairan yang ringan, mudah menguap, tidak berwarna, mudah terbakar, dan beracun dengan bau yang khas (berbau lebih ringan daripada etanol). Ia digunakan sebagai bahan pendingin anti beku, pelarut, bahan bakar dan sebagai bahan additif bagi etanol industri.Metanol diproduksi secara alami oleh metabolisme anaerobik oleh bakteri. Hasil proses tersebut adalah uap metanol (dalam jumlah kecil) di udara. Setelah beberapa hari, uap metanol tersebut akan teroksidasi oleh oksigen dengan bantuan sinar matahari menjadi karbon dioksida dan air.Reaksi kimia metanol yang terbakar di udara dan membentuk karbon dioksida dan air adalah sebagai berikut: 2 CH3OH + 3 O2 2 CO2 + 4 H2OApi dari metanol biasanya tidak berwarna. Oleh karena itu, kita harus berhati-hati bila berada dekat metanol yang terbakar untuk mencegah cedera akibat api yang tak terlihat.Karena sifatnya yang beracun, metanol sering digunakan sebagai bahan additif bagi pembuatan alkohol untuk penggunaan industri; Metanol kadang juga disebut sebagai wood alcohol karena ia dahulu merupakan produk samping dari distilasi kayu. Saat ini metanol dihasilkan melului proses multi tahap. Secara singkat, gas alam dan uap air dibakar dalam tungku untuk membentuk gas hidrogen dan karbon monoksida; kemudian, gas hidrogen dan karbon monoksida ini bereaksi dalam tekanan tinggi dengan bantuan katalis untuk menghasilkan metanol.Tahap pembentukannya adalah endotermik dan tahap sintesisnya adalah eksotermik.

2.3. Penggunaan ProdukDi bawah ini adalah beberapa bidang yang memanfaatkan metanol, yaitu:1. Digunakan sebagai bahan baku pembuatan bahan kimia lain, sepertiformalin dan methyl ester.2. Metanol merupakan campuran bahan anti beku (anti freezing) pada air pendingin, yang suhunya bisa mencapai 0 derajat C.3. Metanol digunakan sebagai bahan baku pembuatan cairan pembersih, seperti cairan pembersih kaca.4. Metanol adalah bahan baku pembuatan MTBE (methyl tertiary butyl ether), yaitu bahan additive bahan bakar untuk memperbaiki proses pembakaran.5. Sekitar 40% metanol diubah menjadi formaldehyde, dan dari sana menjadi berbagai macam produk seperti plastik, plywood, cat, peledak, dan tekstil.6. Metanol banyak digunakan sebagai pelarut.7. Metanol adalah bahan baku pembuatan dimethyl ether, sebagai cairan aerosol.8. Dalam beberapa pabrik pengolahan air limbah, sejumlah kecil metanol digunakan ke air limbah sebagai bahan makanan karbon untuk denitrifikasi bakteri, yang mengubah nitrat menjadi nitrogen.9. Metanol kini sedang dikembangkan sebagai fuel cell untuk laptop.Daftar manfaat metanol di atas akan terus berkembang, mengingat begitu pesatnya kemajuan bidang ilmu pengetahuan dan teknologi saat ini.

2.4. Macam-macam proses pembuatan methanol secara sintesis :a. Hydrogenasi katalitik carbon monoksidab. Oksidasi LPG dengan produk samping hydro carbonc. Hydrogenasi katalitik carbon hidroksida

2.5. Reaksi Kimia :a. Reaksi Utama:CO + 2H2 CH3OH

b. Reaksi samping :CO + 3H2 CH4+ H2O2CO + 2H2 CH4+ CO2

c. Reaksi samping membentuk molekul besar :xCO+ yH2alkohol dan HC

2.6. Diagram AlirGambar.Diagram Alir Pembuatan Methanol

Uraian proses :Berdasarkan flowsheet hydrogen dan karbon monoksida dengan perbandingan mol 2,25 (12% dari teoritis) ditekan dengan kompresor hingga 3000-5000 psi, bercampur dengan gas recycle dan diumpankan ke dalam konverter bertekanan tinggi. Reaktor yang digunakan terbuat dari besi baja yang dilapisi tembaga dengan berisi katalis Zinc yang dicampur Chrom, mangan, atau alumunium oksida. Suhu di reaktor dijaga pada suhu 300-375oC. Gas yang keluar reaktor didinginkan di HE menggunakan methanol sisa reaksi dan juga air. Methanol dikondensasikan pada tekanan operasi maksimum hingga produk terkonversi mencapai 50% methanol dimurnikan menggunakan permanganat untuk menghilangkan kandungan keton, aldehyd dan senyawa impuritis lainnya, lalu produk dikirim ke stripper untuk menghilangkan senyawa ringan seperti dimethyl eter. Dan dimasukkan ke fraksionator untuk memisahkan methanol senyawa dengan BM yang lebih besar.

Proses pembuatan methanol berdasarkan tekanan Metanol diproduksi dalam skala industri terutama berdasarkan perubahan katalitik dari gas sintesa (catalityc conversion of synthesis gas). Berdasarkan tekanan yang digunakan proses pembuatannya dibagi menjadi:1. Proses tekanan tinggi.Pada proses ini pembuatan metanol dioperasikan pada tekanan 300 bar, menggunakan katalis alkali/ZnO-CuO/Cr2O3 untuk perubahan katalitik dari CO dan CO2 dengan H2 menjadi metanol pada suhu 320 sampai 400 oC Katalis ini tahan terhadap sulfur dan klorin yang terdapat dalam syn-gas. Kekurangan proses ini adalah mahalnya komponen yang diperlukan untuk tekanan tinggi, biaya energi yang lebih tinggi, serta biaya peralatan yang relatif cukup tinggi.

2. Proses tekanan rendah.Pada proses ini tekanan yang digunakan ialah 50-150 bar dan suhu 200 500 oC. Jenis katalis yang digunakan ialah dasar tembaga (copper based catalyst). Keunggulan dari proses ini adalah biaya investasi yang lebih rendah,biaya produksi yang lebih rendah, kemampuan operasi yang lebih baik dan lebih fleksibel dalam penentuan ukuran pabrik.Berdasarkan perbandingan dua proses di atas maka proses tekanan rendah dengan pertimbangan sebagai berikut: Biaya investasi yang relatif rendah. Biaya produksi yang lebih rendah. Kemampuan operasi yang lebih baik. Lebih fleksibel dalam penentuan ukuran pabrik.Proses-proses yang menggunakan tekanan rendah antara lain adalah sebagai berikut:1. Proses LurgiProses ini patennya dimiliki oleh Lurgi Oel Gas Chemie GmbH. Gambaran prosesnya secara garis besar adalah sebagai berikut. Gas alam dilewatkan dalam proses desulfurisasi untuk menghilangkan kontaminan sulfur. Proses ini berlangsung kira-kira pada suhu 350-3800C dalamreaktor desulfurisasi. Kemudian gas dikompresi dan dialirkan ke dalam unit reformer, dalam hal ini LURGI reformer dan autothermal reformer. Dalam unit reformer gas dicampur dengan uap panas dan diubah menjadi gas H2, CO2, dan CO dengan tiga macam langkah pembentukan. Gas hasil kemudian didinginkan dengan serangkaian alat penukar panas. Panas yang dimiliki oleh gas hasil digunakan untuk membuat uap panas. Pemanas awal gas alam, pemanas airumpan masuk boiler dan alat re-boiler di kolom distilasi. Gas hasil tersebut kembali dikompresi hingga 80-90 bar tergantung pada optimasi proses yang ingin dicapai. Setelah dikompresi gas hasil kemudian dikirim ke dalam reaktor pembentukan metanol. Reaktor yang digunakan ialah LURGI tubular reaktor (proses isotermal) yang mengubahgas hasil menjadi crude methanol. Crude methanol hasil kemudian dikirim ke dalam unit kolom distilasi untuk menghasilkan kemurnian metanol yang dihasilkan.

2. The ICI Low Pressure Methanol (LPM) ProcessProses ini merupakan proses yang paling umum digunakan dalam proses pembutan metanol. Paten dari proses ini dimiliki oleh Imperial Chemical Industry (ICI) dan sekarang lisensinya dipegang oleh anak perusahannya yaitu Synetik.Deskripsi prosesnya adalah sebagai berikut, umpan gas alam dipanaskan dan dikompresi lalu kemudian didesulfurisasi sebelum dimasukkan ke dalam saturator. Setelah didesulfurisasi gas alam kemudian di masukkan ke dalam saturator, di dalam saturator gas alam dikontakkan dengan air panas. Pada proses ini sekitar 90% kebutuhan steam untuk proses dapat dicapai. Selanjutnya gas alam kemudian dipanaskan ulang dan ditambahkan kekurangan steam yang dibutuhkan untuk proses. Campuran gas alam dengan uap panas ini kemudian dikirim kedalam methanol synthesys reformer (MSR). Di dalam MSR ini gas alam dirubah menjadi H2,CO2, CO. Gas hasil ini kemudian didinginkan dengan serangkaian alat penukar panas. Panas yang dihasilkan digunakan untuk memanaskan air umpan masuk boiler,menghasilkan uap panas dan kebutuhan yang lain. Lalu gas hasil ini dikirim ke dalam methanol converter (ICI tube cooled reactor). Reaksi yang berlangsung dengan bantuan katalis dalam reaktor ini menghasilkan crude methanol dan bahan lain, hasil dari reaktor kemudian dipisahkan dengan separator, gas yang masih belum terkonversi dipakai sebagai bahan bakar MSR.Crude methanol yang sudah dipisahkan dari bahan lain kemudian dikirim ke unit distilasi fraksionasi untuk menghasilkan metanol yang lebih murni.

3. The ICI Leading Concept Methanol (LCM) ProcessProses ini merupakan perbaikan dari proses ICI LPM, terutama dalam hal unit reformer. Prosesnya adalah sebagai berikut. Umpan masuk gas alam pertama-tama di desulfurisasi sebelum memasuki saturator. Dalam saturator gas alam dikontakkan dengan air panas yang dipanaskan oleh gas hasil yang keluar dari Advanced Gas Heated Reformer (AGHR). Pengaturan sirkuit saturator ini memungkinkan untuk mendapatkan sebagian uap panas yang dibutuhkan untuk proses dan mengurangi sistem uap panas dari boiler.Tetapi berbagai macam modifikasi proses dapat dilakukan tergantung dari pemilihan sistem reformer dan converter.Campuran gas alam dan uap panas ini kemudian dipanaskan sebelum memasuki AGHR, dalam AGHR gas campuran memasuki tabung-tabung yang berisi katalis yang dipanaskan oleh gas hasil dari reformer kedua. Kira-kira 25 % gas alam terkonversi dalam AGHR menjadi CO2. Setelah keluar dari AGHR gas alam memasuki reformer kedua kemudian ditambahkan semburan oksigen yang merubah gas alam dengan bantuan katalis menjadi gas hasil yaitu H2, CO2, dan CO. Gas hasil ini suhunya berkisar 1000 0 C dan hanya mengandung sangat sedikit metana yang tidak terkonversi. Aliran gas hasil lalu dilewatkan melalui shell side dari AGHR dan serangkaian alat penukar panas untuk memaksimalkan penggunaan panas. Lalu gas dikompresi sehingga 80 bar.Gas yang telah dikompresi kemudian dikirim ke methanol converter untuk mengubahnya menjadi metanol dan air. Metanol hasil kemudian dikirim ke unit distilasi fraksionasi untuk memurnikannya.

2.7. Peralatan yang digunakan a. Kompresor (Compressor)

Fungsi Kompresor adalah untuk memperbesar tekanan sebelum masuk ke reaktor . Tekanan hingga mencapai 3000 5000 psi. Kompresor yang dipakai adalah tipe sentrifugal . b. Reaktor

Reaktor yang digunakan adalah reaktor FIXED BED. Reaktor yang digunakan terbuat dari besi bajayang dilapisi tembaga dan berisi katalis Zinc, Mangan, Chrom dan Aluiminium Oksida. Beroperasi pada suhu 300 375 oC. Di dalam reactor terdapat Heat Exchanger.c. Kondenser

Kondensor adalah peralatan yang digunakan untuk mengkondensasi gas yang berasal dari reaktor menjadi cairan ( liquid ) yang masih sedikit mengandung gas yang akan dipisahkan di separator. Kondensor memiliki prinsip mirip dengan heat Exchanger. d. Separator

Separator berfungsi untuk memisahkan uap air yang terembunkan di kondensor dan memisahkan gas yang terbentuk sebagai hasil reaksi samping. Di separator terjadi proses purging untuk menghilangkan gas inert agar tidak terjadi ledakan. Separatornya adalah separator gabungan ( Separator tekanan tinggi dan Separator tekanan rendah ).

e. Valve

Valve berfungsi untuk menurunkan tekanan. Valve yang digunakan adalah valve jenis gate valve.

f. Tangki berpengaduk

Tangki berpengaduk disini digunakan untuk mengeliminasi impurities berupa aldehyd dan keton dengan cara menambahkan kalium permanganat yang akan mengabsorbsi impuirities.g. Stripper (Ether tower)

Stripping adalah operasi pemisahan solute dari fase cair ke fase ga, yaitu dengan mengontakkan cairan yang berisi solute dengan pelarut gas ( stripping agent) yang tidak larut ke dalam cairan.

h. Fraksionator (Methanol Tower)

Kolom fraksionasi berfungsi agar kontak antara cairan dengan uap terjadi lebih lama. Sehingga komponen yang lebih ringan dengan titik didih yang lebih rendah akan terus menguap dam masuk kondensor. Sedangkan komponen yang lebih besar akan kembali kedalam labu destilasi. BAB IIINERACA MASSA PEMBUATAN METHANOL

Alir proses :

Purge gas :CO2 = ... kg

CH3OH(l)= ......kg(CH3)2O(l)= .....kg

REAKTOR

METHANOL TOWERETHER TOWER

C2H5OH(l)= ....kgCO= .....kgH2= .....kgTotal =.....kgSEPARATOR I

CO (g)= ....kgH2(g)= ....kgH2O(g)=.... kgCH3OH(g)= ...kgCH4(g)= .....kgCO2(g)= .....kgC2H5OH(g)=....kg(CH3)2O(g)= ....kgCH3CHO(g)=....kgCH3COCH3 (g)=...kgTotal = ...kgFuel gas :CH4= ...kgKONDENSOR

H2O(l)= .....kgCH3OH(l)= .....kgC2H5OH(l)= ...kg(CH3)2O(l)= ....kgCH3CHO(l)= .....kgCH3COCH3(l) =....kgTotal=....kgH2O(l)= .........kgCH3OH(l)= .......kgC2H5OH(l)= .......kgTotal= .......kgKMnO4 =..kgSEPARATOR IITANGKI BERPENGADUK

H2O(l)= ..........kgCH3OH(l)= .........kgC2H5OH(l)= ........kg(CH3)2O(l)= ........kgTotal= ........kgH2O(l)=.....kg

3.1. Data kuantitatif produksi methanolBasis : 1 ton methanol Bahan baku :CO: 0,89 tonH2: 0,127 ton

Reaksi yang terjadi :a. Reaksi utama :CO + 2H2 CH3OH b. Reaksi samping :

80% CO + 3H2CH4 + H2O

85% 2CO+ 2H2CH4+CO2

90% 4CO+ 8H2 (CH3)2O + 2H2O+ C2H5OH

95% 2CO+ 3H2 CH3CHO+H2O

99% 3CO+ 5H2 CH3COCH3+2H2O

3.2. Neraca massa pada Reaktor :

CO= .....kgH2= .....kgTotal =.....kgCO= ........ kgH2= ........ kgH2O= ........ kgCH3OH= ........ kgCH4= ........ kgCO2= ........ kgC2H5OH= ........ kg(CH3)2O= ........ kgCH3CHO= ........ kgCH3COCH3 =.....kgTotal= ........ kgReaktor

Bahan baku :

Reaksi utama :CO+ 2H2CH3OHM :31,78 kmol63,5 kmolR :31,25 kmol62,5 kmol31,25 kmolS:0,53 kmol1,00 kmol31,25 kmolReaksi samping :a. 80%Reaksi 1CO+ 3H2CH4+H2OM :0,53 kmol1,00 kmolR :0,26 kmol0,80 kmol0,26 kmol0,26 kmolS:0,27 kmol0,2 kmol0,26 kmol0,26 kmolb. 85 %Reaksi 22CO+ 2H2CH4+CO2M :0,27 kmol0,2 kmolR :0,17 kmol0,17 kmol0,085 kmol0,085 kmolS:0.10 kmol0,03 kmol0,085 kmol0,085 kmolc. 90 %Reaksi 34CO+ 8H2 (CH3)2O + 2H2O+ C2H5OHM :0,10 kmol0,03 kmolR :0,0135 kmol0,027 kmol 3,375x10-3 kmol 6,75x10-3 kmol 3,375x10-3 kmolS:0,0865 kmol0,003 kmol 3,375x10-3 kmol 6,75x10-3 kmol 3,375x10-3 kmold. 95 %Reaksi 42CO+ 3H2 CH3CHO+H2OM :0,0865 kmol0,003 kmolR :1,9x10-3 kmol2,85x10-3 kmol9,5x10-4 kmol9,5x10-4 kmolS:0,0846 kmol1,5x10-4 kmol9,5x10-4 kmol9,5x10-4 kmoe. 99 %Reaksi 53CO+ 5H2 CH3COCH3+2H2OM :0,0846 kmol1,5x10-4 kmolR :8,91x10-5 kmol1,485x10-4 kmol2,97x10-5 kmol5,94x10-5 kmolS:0,08451 kmol0,015x10-4 kmol2,97x10-5 kmol5,94x10-5 kmol

Neraca massa pada reaktor :KomponenBM(kg/kmol)InputOutput

KmolKgKmolKg

CO2831,788900,084512,36628

H2263,51270,015x10-43x10-6

CH3OH3231,251000

CH4160,3455,52

H2O180,267764,8197

CO2440,0853,74

C2H5OH463,375x10-30,15525

(CH3)2O463,375x10-30,15525

CH3CHO449,5x10-40,0418

CH3COCH3582,97x10-51,7226x10-3

Jumlah10171016,8

CO= 2,36628 kgH2= 3x10-6 kgH2O= 4,8197 kgCH3OH= 1000 kgCH4= 5,52 kgCO2= 3,74 kgC2H5OH= 0,15525kg(CH3)2O= 0,15525kgCH3CHO= 0,0418kgCH3COCH3 =1,7226x10-3kgTotal= 1016,8kg

CO= 890 kgH2= 127 kgTotal = 1017 kgReaktor

3.3. Neraca massa pada kondenserDi dalam alat kondenser terjadi perubahan fase produk dari gas menjadi liquid.

CO (g)= 2,36628 kgH2(g)= 3x10-6 kgH2O(g)= 4,8197 kgCH3OH(g)= 1000 kgCH4(g)= 5,52 kgCO2(g)= 3,74 kgC2H5OH(g)= 0,15525kg(CH3)2O(g)= 0,15525kgCH3CHO(g)= 0,0418kgCH3COCH3 (g)=1,7226x10-3kgTotal= 1016,8kgCO(l)= 2,36628 kgH2(l)= 3x10-6 kgH2O(l)= 4,8197 kgCH3OH(l)= 1000 kgCH4(l)= 5,52 kgCO2(l)= 3,74 kgC2H5OH(l)= 0,15525kg(CH3)2O(l)= 0,15525kgCH3CHO(l)= 0,0418kgCH3COCH3(l) =1,7226x10-3kgTotal= 1016,8kgKondensor

3.4. Neraca massa pada separatorDi dalam separator terjadi pemisahan terhadap purge gas dan flue gas

CO(l)= 2,36628 kgH2(l)= 3x10-6 kgCO2(l)= 3,74 kg Total= 6,10628 kg

CH4(l)= 5,52 kg

H2O(l)= 4,8197 kgCH3OH(l)= 1000 kgC2H5OH(l)= 0,15525kg(CH3)2O(l)= 0,15525kgCH3CHO(l)= 0,0418kgCH3COCH3(l) =1,7226x10-3kgTotal= 1005,17 kgSEPARATOR I

CO(l)= 2,36628 kgH2(l)= 3x10-6 kgH2O(l)= 4,8197 kgCH3OH(l)= 1000 kgCH4(l)= 5,52 kgCO2(l)= 3,74 kgC2H5OH(l)= 0,15525kg(CH3)2O(l)= 0,15525kgCH3CHO(l)= 0,0418kgCH3COCH3(l) =1,7226x10-3kgTotal= 1016,8kgSEPARATOR II

H2O(l)= 4,8197 kgCH3OH(l)= 1000 kgCH4(l)= 5,52 kgC2H5OH(l)= 0,15525kg(CH3)2O(l)= 0,15525kgCH3CHO(l)= 0,0418kgCH3COCH3(l) =1,7226x10-3kgTotal= 1010,69 kg

3.5. Neraca massa pada Tangki berpengadukDigunakan Cairan KmnO4 untuk menyerap bahan pengtor seperti aldehid dan keton. Hal ini ditunjukkan dengan perubahan warna

KMnO4= 0,05kg

H2O(l)= 4,8197 kgCH3OH(l)= 1000 kgC2H5OH(l)= 0,15525kg(CH3)2O(l)= 0,15525kgCH3CHO(l)= 0,0418kgCH3COCH3(l) =1,7226x10-3kgTotal= 1005,17 kg

H2O(l)= 4,8197 kgCH3OH(l)= 1000 kgC2H5OH(l)= 0,15525kg(CH3)2O(l)= 0,15525kgTotal= 1005,1265 kg

KmnO4= 0,05 kgCH3CHO (l)= 0,0418kgCH3COCH3(l) =1,7226x10-3kgTotal= 0,0935 kg

3.6. Neraca massa pada Ether towerPada ether tower ini berfungsi untuk menghilangkan senyawa eter

(CH3)2O(l) = 0,15525kg

Eter tower

H2O(l)= 4,8197 kgCH3OH(l)= 1000 kgC2H5OH(l)= 0,15525kg(CH3)2O(l)= 0,15525kgTotal= 1005,1265 kg

H2O(l)= 4,8197 kgCH3OH(l)= 1000 kgC2H5OH(l)= 0,15525kgTotal= 1004,97125 kg

Steam

3.7. Neraca massa pada Methanol tower

C2H5OH(l)= 0,15525kg

Methanol tower

H2O(l)= 4,8197 kgCH3OH(l)= 1000 kgC2H5OH(l)= 0,15525kgTotal= 1004,97125 kg

CH3OH= 1000 kg

H2O(l)= 4,8197 kgRecycle :CO (g)= 2,36628 kgH2(g)= 3x10-6 kg

Purge gas :CO2 = 3,74 kg

C2H5OH(l)= 0,15525kgCH3OH(l)= 1000 kg

REAKTOR

ALKOHOL TOWERETHER TOWER

C2H5OH(l)= 0,15525kgCO= 890 kgH2= 127 kgTotal = 1017 kgSEPARATOR I

Fuel gas :CH4= 5,52 kgKONDENSOR

H2O(l)= 4,8197 kgCH3OH(l)= 1000 kgC2H5OH(l)= 0,15525kgTotal= 1004,97125 kgH2O(l)= 4,8197 kgCH3OH(l)= 1000 kgC2H5OH(l)= 0,15525kg(CH3)2O(l)= 0,15525kgTotal= 1005,1265 kgKMnO4 =0,05kgCO (g)= 2,36628 kgH2(g)= 3x10-6 kgH2O(g)= 4,8197kgCH3OH(g)= 1000kgCH4(g)= 5,52 kgCO2(g)= 3,74kgC2H5OH(g)= 0,15525kg(CH3)2O(g)= 0,15525kgCH3CHO(g)= 0,0418kgCH3COCH3 (g)=1,7226x10-3kgTotal= 1016,8kgH2O(l)= 4,8197 kgCH3OH(l)= 1000 kgC2H5OH(l)= 0,15525kg(CH3)2O(l)= 0,15525kgCH3CHO(l)= 0,0418kgCH3COCH3(l) =1,7226x10-3kgTotal= 1005,17 kgSEPARATOR IITANGKI BERPENGADUK

H2O(l)= 4,8197 kg

3.8. NERACA MASSA OVER ALLKomponenBM(kg/kmol)InputOutput

KmolKgKmolKg

CO2831,788900,084512,36628

H2263,51270,015x10-43x10-6

CH3OH3231,251000

CH4160,3455,52

H2O180,267764,8197

CO2440,0853,74

C2H5OH463,375x10-30,15525

(CH3)2O463,375x10-30,15525

CH3CHO449,5x10-40,0418

CH3COCH3582,97x10-51,7226x10-3

KMnO4158,030,000310,050,000310,05

Jumlah1017,051016,85

BAB IVPENUTUP

4.1. KesimpulanMethanol murni, pertama kali berhasil diisolasi tahun 1661 oleh Robert Boyle, yang menamakannya spirit of box, karena ia menghasilkannya melalui distilasi kotak kayu. Metanol merupakan cairan polar yang dapat bercampur dengan air, alkohol alkohol lain, ester, keton, eter, dan sebagian besar pelarut organik. Metanol sedikit larut dalam lemak dan minyak. Metanol dapat diproduksi dari berbagai macam bahan baku seperti gas alam dan batu bara. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa metanol paling ekonomis diproduksi dari gas alam dibanding dari batu bara.Secara fisika metanol mempunyai afinitas khusus terhadap karbon dioksida dan hidrogen sulfida. Titik didih metanol berada pada 64,7 oC dengan panas pembentukan (cairan) 239,03 kJ/mol pada suhu 25 oC . Bidang yang memanfaatkan metanol, yaitu: baku pembuatan bahan kimia lain, campuran bahan anti beku (anti freezing) pada air pendingin, bahan baku pembuatan MTBE (methyl tertiary butyl ether), dll.Methanol cair yang dihasilkan dari bahan baku CO dan H2 gas sintesis diproses dengan tahapan berikut :1. Gas sintesa CO dan H2 di kompres oleh kompressor pada tekanan 3000 5000 psi.2. Reaksi dalam reaktor pada suhu 300 375oC.3. Pendinginan gas pada Heat exchanger menggunakan media air sebagai pendingin dan penurunan tekanan agar methanol dapat dipisahkan.4. Pemurnian larutan methanol dengan penambahan permanganat, lalu ke stripper untuk memisahkan kotoran dalam methanol lalu destilasi fraksionasi untuk memisahkan methanol dari larutan dengan BM yang lebih besar.Reaksi yang terjadi ada dua yaitu reaksi utama dan reaksi samping. Reaksi utama :c. Reaksi utama :CO + 2H2 CH3OH d. Reaksi samping : CO + 3H2CH4 + H2O 2CO+ 2H2CH4 + CO2 4CO+ 8H2 (CH3)2O + 2H2O + C2H5OH 2CO+ 3H2 CH3CHO +H2O 3CO+ 5H2 CH3COCH3+ 2H2OKatalis yang digunakan untuk mempercepat terjadinya reaksi adalah katalis campuran seng krom dan mangan atau dapat juga katalis Al2O3.

DAFTAR PUSTAKA

Dewi, Erwana.dkk.2013.Proses Industri Kimia 2.Politeknik Negeri Sriwijaya.Palembang.Austin, George T., 1986, Shreves Chemical Process Industries, 5th ed. McGraw Hill Book co, New Yorkhttp://eprints.ui.ac.id/1563/http://id.wikipedia.org/wiki/Batu_barahttp://id.wikipedia.org/wiki/Gas_alamhttp://id.wikipedia.org/wiki/Metanolhttp://kesehatan.kompasiana.com/medis/2010/09/17/keracunan-fatal -akibat-menenggak-methanol/http://kimiadahsyatt.blogspot.com/http://www.kaltimmethanol.com/indo/index.php?page=history.phphttp://www.batan.go.id/mediakita/current/mediakita.php?group=Artikel%20Lepas&artikel=tk1&hlm=2

NOTULEN HASIL PRESENTASI PROSES INDUSTRI KIMIA 2PEMBUATAN METHANOL

Waktu dan Tempat PelaksanaanHari/Tanggal:Kamis / 05 Maret 2014Pemakalah: 1. Fitria Wulansari2. Hardina Apri SaputriTempat:Ruang Kelas 4KA Teknik Kimia Politeknik Negeri SriwijayaSusunan Acara :1. Pembukaan2. Penyampaian materi3. Tanya-jawab (diskusi)4. PenutupHasil PresentasiSuasana dalam forum diskusi ini baik, tenang, aman dan terkendali.Para peserta diskusi yang hadir sangat memperhatikan untuk setiap point yang dijabarkan oleh pemakalah. Terdapat beberapa pertanyaan pada saat sesi tanya-jawab (diskusi), yaitu :1. Sdri. Yuserli Pertanyaan : Lebih efektif yang mana Jawaban : 2. Sdri. Melda dwitasariPertanyaan: Jawaban:

3. Sdri. Tri Rahma AgustianiPertanyaan: Jawaban:

25