makalah petrokimia

Download Makalah Petrokimia

Post on 24-Nov-2015

60 views

Category:

Documents

36 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

TUGAS KELOMPOK V dan KELOMPOK IX

PROSES INDUSTRI KIMIA II

INDUSTRI PUPUK UREADosen Pengampu :Ir. Wahyuningsih, M.SiDisusun Oleh :

Fitri Muliawati

21030112060037Ekanisa Tri Lestari

21030112060038Amalia Khoirunnisa

21030112060039Novia Kartika Candra P21030112060041Hasanudin Siregar

21030112060042Restu Ayu Sella

21030112060043Herman Felani

21030112060044Widya Wahyu Tonica

21030112060045Fendi Saefulah

21030112060065PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA

PROGRAM DIPLOMA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

2014KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat-Nya sehingga Makalah Industri Pupuk Urea dapat diselesaikan.Terima kasih penyusun ucapkan kepada :1. Ir. Wahyuningsih, M.Si, sebagai dosen pengampu mata kuliah Proses Industri Kimia II2. Teman teman yang telah membantu dalam penyusunan makalah ini.

Kami berharap makalah ini dapat memberikan manfaat. Sekalipun demikian kami menyadari bahwa penyusunan makalah ini masih terdapat banyak kekurangan baik dalam tata bahasa maupun isinya. Oleh karena itu kami sangat mengharapkan saran, kritik, maupun masukan dari pembaca yang bersifat membangun.

Semarang, 07 April 2014

Penyusun

DAFTAR PUSTAKA

KATA PENGANTAR..2DAFTAR ISI3BAB I PENDAHULUAN 1.1 Pengertian Urea.41.2 Pembuatan dan Sifat-sifat Urea..41.3 Bentuk Urea...7

1.4 Syarat Mutu Standart Pupuk Urea.91.5 Kegunaan Urea.10BAB II ISI

2.1 Bahan Baku.............112.2 Bahan Penunjang....................................................12BAB III DESKRIPSI PROSES3.1 Tahap Sintesis..133.2 Tahap Purifikasi163.3 Tahap Konsentrasi17

3.4 Tahap Pembutiram18

3.5 Tahap Recovery.19

3.6 Tahap Pengolahan Kondesat20

BAB IV21DAFTAR PUSTAKA ........22BAB IPENDAHULUAN

1.1 Pengertian Urea

Urea merupakan persenyawaan organik, tidak bermuatan listrik, titik leleh sebesar 132,7oC, panas leleh 60 kal/gram, titik didih dalam air 115 oC, berbentuk butiran berwarna putih, rumus kimia CO(NH2)2 secara kimiawi maupun fisiologis urea merupakan pupuk netral, tidak menyebabkan tanah menjadi asam, dan urea juga bersifat higroskopis. (Sumaryo, 1983). Urea pertama kali ditemukan oleh Roulle di tahun 1773 didalam urine. Kemudian pada tahun 1823 Provost dan Dumas mengatakan bahwa urea dikeluarkan dari ginjal yang berasal dari dalam hati. Penemuan-penemuan ini diikuti oleh Wohler tahun 1823 dengan mensintesis urea dari ammoniak dan asam sianida. Kemudian pada tahun 1870 Bassarow memproduksi urea dengan memanaskan ammonium karbamat ( NH4COONH4) yang merupakan sintesis urea pertama kali dilakukan secara dehidrasi yang merupakan dasar dari pembuatan proses pembuatan urea secara industry atau komersil. Pabrik urea yang pertama kali berdiri di Jerman tahun 1920 oleh I.G. Faber berdasarkan cara pembuatan yang dilakukan Bassarow. (Considine,1970) Urea merupakan padatan butiran atau prill yang diperoleh dari hasil sintesa reaksi antara ammonia (NH3) dengan karbondioksida (CO2). Pupuk ini mengandung nitrogen minimal 46% diantara semua pupuk padatan. Pupuk nitrogen ini digunakan untuk pertumbuhan batang dan daun. Urea mudah larut dalam air dan tidak mempunyai residu garam sesudah pemakaian untuk tanaman. (Austin, 1996).

(sumber:Anonim.2013PengertianUrea.http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/27998/3/Chapter%20II.pdf.Diakses tanggal 01 April 2014)

1.2 Pembuatan dan Sifat-sifat UreaUrea diperoleh dari reaksi eksotermis antara ammonia dan CO2 yang menghasilkan karbamat, selanjutnya ammonia karbamat diuraikan dengan reaksi endotermis menjadi urea dan air.

Reaksi yang terjadi adalah :

2NH3 + CO2 NH2COONH4

NH2COONH4 NH2CONH2 + NH3

Reaksi antar CO2 dan NH3 menjadi urea berlangsung secara bolak balik dan sangat dipengaruhi oleh tekanan, temperatur, komposisi dan waktu reaksi. Perubahan ammonium karbamat menjadi urea dalam fase cair, sehingga dibutuhkan temperature dan tekanan yang tinggi. Dalam reactor, reaksi akan berlangsung selama 25 menit yang dibutuhkan residence time (waktu tinggal).

Faktor-faktor yang mempengaruhi pembuatan urea, antara lain:

a. Temperatur

Perubahan temperatur akan mengakibatkan bergesernya tetapan kesetimbangan reaksi. Naiknya temperatur akan mengakibatkan reaksi bergeser ke arah kiri (endothermis) atau menurunkan konversi pembentukan urea. Disamping itu, kenaikan temperatur juga akan mengakibatkan kecepatan reaksi pembentukan urea. Kondisi yang paling optimal dalam reaktor adalah sekitar 200oC yaitu temperatur di mana konversi mendekati kesetimbangan dengan waktu tinggal 0,3-1 jam.

Bila temperatur reaktor turun, maka konversi ammonium karbamat menjadi urea akan berkurang sehingga memberi beban lebih berat pada seksi-seksi berikutnya. Jika temperatur turun sampai 1500C akan menyebabkan timbulnya ammonium karbamat menempel pada reaktor. Sebaliknya, bila temperatur melebihi 2000C maka laju korosi dari Titanium Lining akan meningkat dan tekanan kesetimbangan di dalam reaktor dari campuran reaksi akan melampaui tekanan yang dibutuhkan. Di samping itu, hasil dari reaksi samping yang besar akan menyebabkan turunnya konversi pembentukan urea. Jadi laju reaksi yang baik pada suhu 180-2000C dalam waktu 20-60 menit atau pada suhu rendah dengan ammonia berlebih.

b. Tekanan

Tekanan yang digunakan adalah 200 kg/cm2G. Pemilihan tekanan operasi ini berdasarkan pertimbangan bahwa konversi ammonium karbamat menjadi urea hanya terjadi pada fase cair dan fase cair dapat dipertahankan dengan tekanan operasi yang tinggi. Pada suhu tetap konversi naik dengan naiknya tekanan hingga titik kritis, dimana pada titik ini reaktan berada pada fase cair. Untuk perbandingan NH3 dan CO2 yang stokiometris suhu 1500C dan tekanan 100 atm memberikan keadaan yang hampir optimum tetapi pada suhu ini reaksi berjalan lambat. Pada suhu 190 2200C, tekanan yang digunakan berkisar antara 140 250 atm.

c. Perbandingan NH3 dan CO2Perbandingan mol NH3 : CO2 optimum adalah 4 : 1. dengan nilai itu diharapkan reaksi pertama dapat berjalan cepat sekaligus mencegah terjadinya pembentukan biuret.

d. Kandungan Air dan Oksigen

Adanya air akan mempengaruhi reaksi terutama reaksi kedua yaitu peruraian karbamat menjadi urea dan air sehingga dapat mengurai konversi karbamat menjadi urea. Pada umumnya, proses didesain untuk meminimalkan jumlah air yang direcycle ke reaktor. Adanya sedikit oksigen akan mengurangi korosi. Sebagai hasil reaksi di atas maka komponen yang keluar reaktor adalah urea, biuret , ammonium karbamat, kelebihan ammonia dan air. (Sauchelli,V,1960)

Pupuk urea adalah pupuk yang paling banyak digunakan di Indonesia. Bila pupuk urea ditambahkan kedalam tanah yang lembab, maka urea mngalami hidrolisis dan berubah menjadi ammonium karbonat. Maka sebelum hidrolisis terjadi, urea bersifat mobil seperi nitrat dan ada kemungkinan tercuci kebawah zona perakaran. Kejadian ini dimungkinkan terutama jika curah hujan tinggi dan strukur tanah yang lemah. Disamping itu perlu diperhatikan sifat urea yang dapat berubah menjadi nitrat ini, karena hal ini memperbesar turunnya efisiensi urea. Untuk mengurangi sifat sifat yang merugikan dari urea diusahakan membungkus butiran urea dendan SCU (Sulfur Coated Urea ). (Madjid,M, 2010)

Sifat-sifat urea antara lain :

a. Rumus molekulnya CH4N2Ob. Mudah larut dalam air dan alcohol c. Sedikit larut dalam eter d. Berat molekulnya 60,06 e. Titik lebur 132,70C f. Kandungan nitrogen (material murni) mengandung 46,6% g. Pada temperatur kamar tidak berwarna, tidak berasa, tidak berbau. h. Bentuk kristal tetragonal. i. Indeks bias 1,484. (Corominas,L.F, 1986)

1.3 Bentuk UreaAda beberapa bentuk pada urea. Bentuk ysng pertama dikenal dengan nama urea prill (urea curah). Kekurangan urea bentuk prill ini adalah mudah menguap dan mudah larut sehingga unusur hara yang terkandung cepat menghilang. Untuk mengurangi kekurangan urea bentuk curah ini, urea kemudian dibuat dalam bentuk bola-bola, kotak-kotak dan tablet. Sehingga lebih sukar larut.

Cara lainnya adalah dengan melapisi urea dengan bahan yang tidak tembus air atau bahan kimia. Pelindung ini diberi lubang lubang kecil sehingga urea dapat larut sedikit. Adapun jenis dari bentuk urea, antara lain;

a. Urea Prill (urea curah)

Urea ini merupakan urea yang berbentuk butiran halus berwarna putih.

b. Urea gelintiran (urea butiran)

Bentuk nya hamper sama dengan urea curah, hanya ukuran butirannya lebih besar. Dari hasil penelitian, bentuk ini mampu meningkatkan produksi tanaman (padi) 3,4-20,4 % lebih tinggi dibandingkan dengan penggunaan urea curah.

c. Urea bola

Bentuk ini memilki daya respon cukup tinggi terhadap pertumbuhan tanaman, unsure N-nya dapat dilepas secara lambat dan diikat kuat oleh partikal tanah dan kemudian akan diserap oleh akar tanaman.

d. Urea kaplet U

Urea kaplet dihasilkan dari proses pemadatan urea curah dan penyempurnaan urea butir. Bentuknya pipih seperti cakram, bersifat rapuh, mudah pecah dan cepat lengket.

e. Urea tablet

Urea tablet juga berbahan dasar urea curah. Dengan proses pengempasan bertekanan tinggi, urea curah berubah bentuk menjadi tablet. (Marsono,S.P,2004).Urea baik dalam bentuk prill maupun bentuk granular, akan kehilangan unsur Nitrogen itu berkisar 40% melalui penguapan ammonia dan beberapa persen melalui penguapan dalam bentuk N2O dan N2, pencucian (leaching), terikat oleh jasad renik atau mineral tanah (immobilization dan fixation) ketika penebaran pada tanaman. Usaha membendung kerugian akibat kehilangan dalam pemupukan padi sawah ditempuh berbagai cara antara lain perbaikan cara-cara pemupukan dan penciptaan pupuk yang lambat m