pembuatan pabrik asetilen

23
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Asetilen adalah hidrokarbon sederhana yang memiliki sebuah ikatan rangkap tiga. Sebelum minyak ditemukan dan dipergunakan secara meluas sebagai bahan baku untuk industri kimia, asetilen merupakan blok bangunan utama untuk industri kimia organik. Pada tahun 1800-an, asetilen mulai diproduksi dalam jumlah banyak dengan proses kalsium karbida, yakni dengan mereaksikan kalsium karbida dengan air. Metode ini terus dipergunakan hingga tahun 1940, proses thermal cracking menggunakan methane dan hidrokarbon lainnya mulai diperkenalkan. Awalnya, proses thermal cracking menggunakan pancaran bunga api listrik, kemudian pada tahun 1950-an mulai dikembangkan proses dengan metode oksidasi parsial dan regenerasi. Saat ini, Amerika Serikat dan negara-negara Eropa barat adalah produsen asetilen dari hidrokarbon terbesar, yakni lebih dari 80%. Negara lainnya, khususnya Eropa timur dan Jepang masih memproduksi asetilen dari kalsium karbida. Kegunaan asetilen sendiri sangat luas. Asetilen dapat digunakan dalam proses pembuatan logam dan 1

Upload: dewi-oetary-balian

Post on 24-Oct-2015

897 views

Category:

Documents


58 download

DESCRIPTION

makalah tentang pembuatan pabrik asetilen

TRANSCRIPT

Page 1: Pembuatan Pabrik Asetilen

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Asetilen adalah hidrokarbon sederhana yang memiliki sebuah ikatan

rangkap tiga. Sebelum minyak ditemukan dan dipergunakan secara meluas

sebagai bahan baku untuk industri kimia, asetilen merupakan blok bangunan

utama untuk industri kimia organik. Pada tahun 1800-an, asetilen mulai

diproduksi dalam jumlah banyak dengan proses kalsium karbida, yakni dengan

mereaksikan kalsium karbida dengan air. Metode ini terus dipergunakan hingga

tahun 1940, proses thermal cracking menggunakan methane dan hidrokarbon

lainnya mulai diperkenalkan. Awalnya, proses thermal cracking menggunakan

pancaran bunga api listrik, kemudian pada tahun 1950-an mulai dikembangkan

proses dengan metode oksidasi parsial dan regenerasi.

Saat ini, Amerika Serikat dan negara-negara Eropa barat adalah produsen

asetilen dari hidrokarbon terbesar, yakni lebih dari 80%. Negara lainnya,

khususnya Eropa timur dan Jepang masih memproduksi asetilen dari kalsium

karbida.

Kegunaan asetilen sendiri sangat luas. Asetilen dapat digunakan dalam

proses pembuatan logam dan sebagai bahan baku untuk berbagai macam produksi

bahan kimia.

Sampai saat ini asetilen memerankan peranan penting dalam industri

kimia. Oleh sebab itu, berbagai macam penemuan proses produksi asetilen telah

banyak dilakukan dan dikembangkan dari tahun ke tahun. Secara umum metode

produksi asetilen dapat digolongkan ke dalam chemical reaction process (bekerja

pada temperatur normal) dan thermal cracking process (berkerja pada temperatur

tinggi). Proses produksi asetilen yang akan dibahas ada empat proses, yakni

produksi dari reaksi kalsium karbida-air, proses BASF (partial combustion),

produksi asetilen sebagai produk samping steam cracking, dan produksi asetilen

dari batubara.

1

Page 2: Pembuatan Pabrik Asetilen

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sifat Produk dan Bahan Baku

2.1.1 Sifat Kimia dan Fisika Asetilen (Produk)

Gas asetilen merupakan gas yang tidak berwarna dan berbau. Sebenarnya,

gas asetilen dengan konsentrasi 100% pun tidak berbau, namun gas asetilen yang

dijual dipasaran berbau seperti bawang dengan bau yang tajam, hal tersebut

tergantung pada proses yang digunakan dalam penghasilan gas asetilen itu sendiri.

Sifat-sifat lain dari gas asetilen adalah sebagai berikut:

- Kemurnia : 99%

- Impuritis : 1%

- Spesifik grafiti : 0,906

- Berat Molekul : 26,04 gr/mol

- Titik didih (10 psig) : -103,4 ◦F (-75 ◦C)

- Berat Jenis (udara = 1) : 0,906

- Titik lebur : -116 ◦F (-82,2 ◦C)

- Tekanan uap (pada 70 ◦F) : 635 Psig

- Rapat massa gas (pada 32 ◦F dan 1 atm) : 0,07314 lb./cu ft

- Kelarutan dalam air (pada 32 ◦F dan 1 atm) : 1,7

- Konstanta Antoine : A (16,348); B (1637,1); C (-19,77)

Gas etilen jangan digunakan pada tekanan di atas 15 psig. Dalam kondisi

tertentu, asetilen dapat bereaksi dengan tembaga, perak, dan merkuri dan

membentuk asetilida, suatu senyawa yang dapat menjadi sumber pengapian.

Kuningan yang mengandung kurang dari 65% tembaga dalam bentuk alloy dan

alloy nikel tertentu cocok digunakan untuk asetilen dalam kondisi normal.

Asetilen dapat bereaksi dengan menimbulkan ledakan bila dikombinasikan

dengan oksigen dan oksidator lain termasuk semua halogen dan senyawa halogen.

Kehadiran cairan, asam-asam tertentu, atau zat basa cenderung mempercepat laju

pembentukan tembaga asetilida.

2

Page 3: Pembuatan Pabrik Asetilen

Gas asetilen dapat menimbulkan gangguan pernafasan seperti sesak. Akan

tetapi, asetilen tidak menimbulkan korosi pada suatu peralatan, tidak merugikan

lingkungan, dan tidak mengandung bahan kimia tingkat I dan II yang dapat

merusak lapisan ozon dan tidak menyebabkan polutan laut.

Adapun fungsi utama penggunaan gas asetilen sebagai berikut:

- Gas Asetilen apabila dibakar dengan oksigen akan menghasilkan temperatur

yang tinggi yang dipergunakan untuk mengelas (memotong atau menyambung

logam)

- Gas asetilen pada pembakaran dengan udara dapat menghasilkan nyala yang

terang, maka dapat digunakan sebagai penerangan

- Gas asetilen dapat pula digunakan sebagai bahan baku pembutan karet sintetis

(Neopren) dengan melalui pembuatan venil asetilen

- Gas asetilen dapat digunakan untuk pembuatan asam asetat melalui pembuatan

etanal yang kemudian dioksidasi menghasilkan asam asetat

- Gas asetilen bila direaksikan dengan ClAsCl2 akan menghasilkan gas beracun

(kloro vinil dikloro arsin) yang dibuat oleh Amerika Serikat pada perang dunia

I.

2.1.2 Sifat Kimia dan Fisika Bahan Baku

A. Kalsium Karbida

Bentuk fisik dari kalsium karbida adalah kristal hitam dengan bau seperti

bawang putih. Kalsium karbida merupakan gas yang beracun, dapat menyebabkan

iritasi pada saluran pernafasan, iritasi pada kulit seperti luka bakar, kerusakan

lapisan kulit dalam, dan nyeri yang hebat. Kalsium karbida merupakan suatu

senyawa yang berbahaya bagi kesehatan apabila kontak langsung.

Sifat-sifat lain dari kalsium karbida adalah sebagai berikut:

- Densitas : 2,22 gr/cm3

- Massa molar : 64,099 gr/mol

- Berat Molekul : 74,1

- Bentuk : Padat

3

Page 4: Pembuatan Pabrik Asetilen

- Titik leleh : 580 ◦C

- Spesifik graviti : 2,2

- Kelarutan : larut dalam air

B. Sifat Kimia dan Fisika Air (Bahan Baku)

- Berat molekul : 18

- Bentuk : Cairan bening tidak berwarna

- Titik didih : 100 ◦C

- Titik lebur : 0 ◦C

- Suhu kritis : 274 ◦C

- Tekanan kritis : 374,25 atm

- Densitas (25 ◦C) : 1000 kg/m3

- Viskositas : 0,951 cp

- Kapasitas panas (Cp) : 1 Kkal/kg ◦C

- Spesifik graviti : 1

2.2 Pemilihan dan Deskripsi Proses

2.2.1 Jenis-Jenis Proses

1. Asetilen dari Reaksi Kalsium Karbida-Air

Gambar 2.1 Diagram Blok Proses Produksi Asetilen dari Kalsium Karbida

4

Page 5: Pembuatan Pabrik Asetilen

Deskripsi proses:

Dua buah reaktor disusun dimana air dan kalsium karbida dicampur dan

dialirkan. Reaksi berlangsung dalam fasa liquid dengan residence time dan reaksi

berjalan 60%-90% saat di reaktor pertama. Aliran produk reaksi dan material

umpan yang tak bereaksi yang terdiri dari fasa padat menuju reaktor ke dua

dengan tipe laminar plug-flow. Kalsium hidroksida yang dihasilkan diendapkan

dan dipisahkan dari bagian bawah reaktor. Air yang tak bereaksi dipisahkan dari

kalsium hidroksida dan kemudian di-recycled menuju reaktor pertama. Yield yang

dihasilkan dari prosesn ini sebesar 93% - 95%.

Namun ada beberapa masalah yang timbul dalam operasi ini, yakni:

1. Kontak antara karbida dengan air tidak terkendali. Jika tekanan asetilen

lebih tinggi dari 27 lb/inch2 absolut, akan terjadi reaksi detonasi atau

deflagarasi dalam asetilen yang menyebabkan peningkatan tekanan yang

semakin besar, pecahnya bejana, dan isi yang bisa saja tumpah. Kondisi ini

bisa menimbulkan api yang besar dan membahayakan. Karena itu proses

hanya bisa dilakukan dengan tekanan rendah.

2. Bejana didesain berpengaduk, baik CSTR ataupun plug-flow reaktor, yang

bersifat kurang mendukung karena bejana yang digunakan besar,

menghasilkan rate control yang lemah dan unsteady operation. Oleh

karena itu dibutuhkan desain bejana yang sangat tepat untuk proses.

Produk samping berupa kalsium hidroksida berkualitas rendah dan tidak

memiliki nilai jual. Masalah ini bisa diatasai dengan menambah unit neutralizer

dimana kalsium hidroksida akan bereaksi dengan hidrogen klorida membentuk

kalsium klorida yang memiliki nilai jual.

5

Page 6: Pembuatan Pabrik Asetilen

2. BASF Proses

2.2 Flowsheet Proses Produksi Asetilen dengan Metode BASF

Deskripsi proses:

Pertama-tama umpan berupa natural gas (1) dan oksigen (2) dipanaskan

terlebih dahulu di fire preheaters secara terpisah (3). Kemudian keluaran dari fire

preheaters (3), masuk dan dicampur ke dalam zona pencampuran (4) kemudian

reaksi pembakaran terjadi di dalam ruang pembakaran (5). Kemudian

pembakaran dipadamkan dari bawah ruang pembakaran dengan menyemprotkan

air proses (6). Gas yang dihasilkan (7) yakni asetilen dan pengotor masuk ke

kolom pendingin (8) kira-kira pada temperatur kolom pendingin yang terbatas dan

uap jenih. Gas yang masuk (7) didinginkan dengan tambahan air dingin proses (9)

dan sebagian besar dari steam dikondensasikan. (10) api dibutuhkan untuk proses

startup dan rundown. Gas keluaran kolom bagian atas (11) kemudian didinginkan

pada suhu sekitar 40oC.(45000 m3 (S.T.P)/h dry), yang kemudian dikompresikan

dengan stwo-stage screw compressor (12). Pertama-tama dari 1.1 ke 4.2 dan

kemudian ke 11 bar (abs), pengotor kemudian diendapkan. 7.5 m3/h air proses

(13) disemprotkan ke tiap stage komprosor. Untuk mengunci dari atmosfer, air

demineralisasi (14) yang disebut dengan sealing liquid, ditambah nitrogen,

dengan hasil 4m3/h masuk ke sirkulasi air proses. Keluaran dari stage pertama

(15), bersuhu 85oC dan pengotor yang terkandung dalam air sebesar 0.22% berat.

6

Page 7: Pembuatan Pabrik Asetilen

Setelah dikompres di tiap stage kompresi, gas keluaran didinginkan ke suhu 40oC

oleh air dingin proses (16) dari kolom pendingin (17). Setelah dikompresi, gas

keluaran dipisahkan menjadi unsur-unsurnya. Air yang dikondensasikan selama

kompresi dan pendinginan berikutnya dan air dari proses demineralisasi

disirkulasikan dan kemudian dikeluarkan (19).

Jelaga yang dihasilkan merupakan suatu masalah utama dalam proses ini

karena dapat mengurangi efektifitas proses, oleh karena itu harus dipisahkan

terlebih dari gas keluaran kolom. Selain itu, jelaga juga bisa merusak kinerja

kompresor, oleh karena itu gas yang masuk kompresor harus setidaknya bebas

dari jelaga. Normalnya, burner proses dapat menghasilkan 25 ton asetilen per hari

dari natural gas.

3. Produksi asetilen sebagai produk samping steam cracking

Di dalam steam cracking hidrokarbon jenuh dikonversi menjadi produk

olefin seperti ethylene dan propylene. Selain itu masih banyak produk yang

dihasilkan seperti asetilena sebagai produk samping. Konsentrasi asetilena

tergantung pada jenis umpan, waktu tinggal, dan temperature. .Konsentrasi

acetylene dalam gas keluaran dari furnace antara 0,25 dan 1,2% wt. Pabrik etilen

yang memproduksi 400 000 t / a etilena menghasilkan 4500-11 000 t / a asetilena.

Pada produksi etilen, asetilen yang dihasilkan dipisahkan dengan hidrogenasi

katalitik yang selektif atau dengan ekstraksi.

Hidrogenasi asetilena.

Kebanyakan produksi etilen dilengkapi dengan unit hidrogenasi dengan

bantuan katalis Pd. Kondisi operasi meliputi suhu sekitar 40oC-120oC, tekanan 15

bar-40 bar, dan kecepatan 1000-120000 kg/L.h. kondisi ini bergantung pada jenis

umpan yang digunakan.

7

Page 8: Pembuatan Pabrik Asetilen

Acetylene recovery

Asetilen diekstrak dari fraksi C2 steam cracker dengan bantuan solven.

Solven yang paling sesuai untuk proes yaitu DMF.

Deskripsi proses :

Campuran gas C2 yang terdiri dari etilena, etana, dan asetilen, diumpankan

ke absorber acetylene, aliran gas dihubungkan dengan counterflowing DMF pada

tekanan 0,8-3,0 MPa. Seluruh asetilen dan beberapa etilena dan etana terlarut oleh

pelarut. Fraksi C2 yang telah dimurnikan, mengandung <1 ppm asetilen,

diumpankan ke C2 splitter. Aliran yang kaya akan pelarut dikirim ke stripper

ethylene, yang beroperasi sedikit di atas tekanan atmosfer. Etilena dan etana yang

terpisah didaur ulang menuju kompresor tahap pertama untuk cracked gas.

Asetilen keluaran kemudian dicuci dengan pelarut dingin di bagian atas splitter.

Dalam stripper asetilen, asetilena murni terisolasi dari bagian atas kolom. Setelah

pendinginan dan heat recovery, asetilena bebas pelarut didaur ulang ke absorber

dan etilen stripper. Produk asetilena memiliki kemurnian> 99,8% dan kandungan

DMF kurang dari 50 ppm dan tersedia pada tekanan 10 kPa dan suhu ambien.

Evaluasi ekonomi menunjukkan bahwa asetilena petrokimia tetap menarik bahkan

meskipun harga etilena dua kali lipat. Hal ini ekonomis untuk retrofit penyerapan

asetilena di pabrik olefin yang ada dilengkapi dengan hidrogenasi katalitik.

4. Produksi Asetilen dari Batu bara (arc coal process)

Banyak tes laboratorium konversi batubara menjadi asetilen menggunakan

proses arc atau plasma telah dilakukan sejak awal 1960-an. Secara ringkas proses

yang didapat yaitu:

1. Acetylene yang dihasilkan mencapai 30%.

2. Karena pemanasan batubara yang cepat di jet plasma, total yield gas yang

dihasilkan lebih tinggi dibandingkan yang ditunjukkan oleh pengukuran

volatil batubara dalam kondisi standar.

3. Hidrogen (bukan argon) gas plasma dapat meningkatkan hasil asetilena.

8

Page 9: Pembuatan Pabrik Asetilen

Baru-baru ini, Corp AVCO di Amerika Serikat dan Chemische Werke Hüls

di Jerman membangun pabrik percontohan di pinggir sungai untuk pengembangan

teknis dari proses. AVCO arc furnace terdiri dari air-cooled tungsten-tip katoda

dan air-cooled anoda. katoda. Batubara kering dan halus disuntikkan melalui

aliran gas hidrogen di sekitar katoda. Gas tambahan tanpa batubara dimasukkan

sekitar katoda dan anoda sebagai selubung. Saat melewati zona pembakaran,

partikel batubara dipanaskan dengan cepat. Volatil dilepaskan dan terpecah-pecah

menjadi asetilena dan produk berbagai sampingan, meninggalkan residu coke

halus yang tertutup jelaga. Setelah waktu tinggal beberapa milidetik, campuran

gas-coke dipadamkan dengan cepat dengan air atau gas. Tekanan sistem dapat

bervariasi antara 0,2 dan 1,0 bar (20 dan 100 kPa). Pilot plant Hüls menggunakan

tungku plasma yang sama untuk perengkahan minyak mentah, tetapi dengan 500

kW. Batubara kering disuntikkan ke dalam jet plasma, dan batubara yang

terengkah menjadi asetilen dan produk sampingan dalam reaktor. Limbah reaktor

dapat di-prequenched dengan hidrokarbon untuk produksi ethylene atau langsung

dipadamkan dengan air atau minyak. Char dan komponen didih lebih tinggi

masing-masing dipisahkan oleh cyclones dan scrubber. Masalah utama dalam

desain reaktor adalah pencapaian menyeluruh dan cepat pencampuran batubara

dengan jet plasma dan menghindari pembentukan deposit karbon di dinding

reactor. sejumlah kecil deposit dapat diatasi dengan pencucian dengan air secara

periodic.

Percobaan yang dilakukan oleh Hüls dan AVCO menunjukkan bahwa waktu

tinggal optimal, energy density jet plasma, daya spesifik, dan tekanan sangat

mempengaruhi hasil asetilen. Parameter lain yang mempengaruhi hasil adalah

jumlah volatil di batubara dan ukuran partikel.

Keuntungan dari proses ini adalah, dengan cara pirolisis batu bara, produksi

asetilen jauh lebih mudah sehingga membutuhkan biaiya investasi yang lebih

rendah dibandingkan untuk produksi utama etilen. Yield gas yang dihasilkan

berkisar 33% sampai 50%. Artinya, 50% dari batubara tetap sebagai char.

Namun, char yang terbentuk bisa pula bernilai ekonomis. Char yang dihasilkan

bisa diaplikasikan ke industri karet, untuk gasifikasi, atau sebagai bahan bakar.

9

Page 10: Pembuatan Pabrik Asetilen

Dari empat proses produksi asetilen di atas, semua proses memiliki

keunggulan dan kekurangan tersendiri. Untuk bahan baku, proses BASF lebih

bagus karena menggunakan gas alam yang banyak tersedia bebas di alam dan

penggunaanya saat ini masih kurang meluas. Untuk proses, proses produksi

asetilen dari batu bara memperlihatkan singkatnya dan mudahnya proses sehingga

meminimalkan modal. Untuk kualitas produk, proses produksi asetilen sebagai

produk samping sangat bagus, karena menghasilkan kemurnian mencapai 99,8%.

Untuk kemudahan kondisi opersi, proses produksi dari kalsium karbida memiliki

keunggulan karena operasi berjalan pada temperature normal.

2.2.2 Pemilihan Proses

Dari uraian proses di atas serta bahan baku yang akan membentuk gas

asetilen, proses pembuatan yang sering digunakan adalah proses dengan kalsium

karbida. Hal ini dikarenakan proses karbida sangat sederhana, ekonomis, dan

dapat terjangkau oleh investor-investor menengah ke atas. Pemilihan proses

didasarkan atas beberapa pertimbangan-pertimbangan lain, antaranya adalah:

1. Konversi dan yield yang dihasilkan lebih besar dibandingkan dengan

proses lainnya

2. Produk samping yang dihasilkan bernilai ekonomis

3. Proses karbida merupakan proses yang banyak digunakan pada berbagai

industri asetilen lainnya, sehingga memudahkan dalam sharing

problem/hal konsultan dan merupakan sparing partner dalam kompetisi

merebut pasar

4. Dari analisa ekonomi proses dengan menggunakan karbida lebih

menguntungkan, karena bahan baku yang digunakan lebih ekonomis

dibandingkan bahan baku pada proses lainnya.

5. Dari segi produk, proses menggunakan karbida memberikan keuntungan

yang lebih baik.

10

Page 11: Pembuatan Pabrik Asetilen

2.3 Perancangan Proses

2.3.1 Uraian Proses

1. Dasar Reaksi

Asetilen secara komersial dibuat dengan fasa padat-cair:

CaC2 (s) + 2H2O(l) C2H2(g) + Ca(OH)

Karbid diuapkan dan direaksikan pada tekanan atmosfer dan temperature 30 - 90 ◦C, pada suhu tersebut kondisi reaktan adalah fasa gas, maka digunakan reaktor

cyclone.

2.3.2 Kondisi Operasi

Asetilen secara komersial dibuat dengan dehidrogenasi fasa padat. Karbida

diuapkan dan direaksikan pada tekanan 1 atm dan temperature 30-90 ◦C. Pada

suhu tersebut kondisi reaktan adalah fasa gas, maka digunakan reaktor cyclone

dan untuk perhitungannya digunakan metode Shringking Core Model.

2.4.3 Tinjauan Termodinamika

Reaksi yang terjadi: CaC2 (s) + 2H2O(l) C2H2(g) + Ca(OH)

∆ H=∆ H produk−∆ H reaktan

= -758,61 – (-631,461)

= -127,15 kkal/mol

Hasil ∆ H menunjukkan nilai yang negatif, berarti reaksi yang terjadi adalah

reaksi eksotermis.

2.4.4 Alir Proses

Secara garis besar ada tiga tahap utama dalam pembuatan asetilen ini, yaitu:

a. Persiapan Bahan Baku

b. Reaksi Dehidrogenasi Karbid

c. Pemurnian Produk

11

Page 12: Pembuatan Pabrik Asetilen

1. Persiapan Bahan Baku

Persiapan bahan baku bertujuan untuk mengkondisikan bahan baku agar

sesuai dengan persyaratan kondisi operasi di dalam reaktor. Hal-hal yang diatur

dalam tahapan menyangkut kondisi penyimpanan bahan baku dan proses fisis

yang diperlukan untuk mengubah kondisi bahan baku agar sesuai dengan kondisi

umpan yang masuk ke dalam reaktor. Bahan baku karbida disimpan dalam fasa

padat di dalam silo atau tangkin penyimpanan. Kondisi penyimpanan karbid ini

adalah pada tekanan atmosfer dan pada temperatur kamar.

Karbida dialirkan dengan belt conveyor, bucket elevator, screw conveyor

dari silo yang kemudian dialirkan ke reaktor, sedangkan air dialirkan melalui

pompa. Reaksi dehidrogenasi dioperasikan pada tekanan 1 atm dan temperatur

90◦C. Pompa air beroperasi pada tekanan 2,7 atm.

2. Reaksi Dehidrogenasi Karbida

Reaksi dehidrigenasi karbida menjadi asetilen berlangsung dalam fasa

padat. Kondisi reaksi di dalam reaktor adalah dengan tekanan 1 atm dan

temperatur 90◦C, reaksi yang terjadi adalah:

CaC2 (s) + 2H2O(l) C2H2(g) + Ca(OH)

Konversi reaksi adalah 90%

3. Pemurnian Produk

Kalsium karbida dari silo ditransportasikian dengan belt conveyor ke bucket

elevator dan screw conveyor. Selanjtnya kalsium karbida dialirkan dari screw

conveyor menuju bagian inlet reaktor. Pada bagian inlet reaktor terdapat lubang-

lubang kecil yang bertujuan untuk memudahkan jatuhnya kalsium karbida.

Air dari unit utilitas dipompakan masuk ke dalam reaktor, kemudian

disemprotkan melalui sistem spray yang terletak pada dinding reakstor, sehingga

terjadi reaksi antara air dan dengan kalsium karbida. Reaksi yang terjadi adalah

reaksi eksotermis, yaitu reaksi yang menghasilkan panas. Reaktor beroperasi pada

tekanan 1 atm dan temperatur 30-90◦C. Hasil reaksi yang terbentuk adalah gas

12

Page 13: Pembuatan Pabrik Asetilen

asetilen (C2H2) basah dan kalsium karbida (Ca(OH)2) basah. Reaksi yang terjadi

pada reaktor adalah sebagai berikut:

CaC2 (s) + 2H2O(l) C2H2(g) + Ca(OH)

Gas asetilen yang terbentuk pada reaktor merupakan gas asetilen basah yaitu

banyak mengandung uap air, keluar melalui bagian atas dengan temperatur 90◦C

dan masuk ke kondensor. Produk samping Ca(OH)2 slurry/basah keluar dari

bagian bawah reaktor an masuk ke dalam belt conveyor yang dilengkapi dengan

pengering yaitu udara. Pengeringan dilakukan dengan tujuan untuk mengurangi

kadar air di dalam Ca(OH)2. Ca(OH)2 kering kemudian dialirkan menuju silo

sebagai tempat penampungan dengan menggunakan bucket elevator dan Ca(OH)2

siap dipasarkan kepada konsumen.

Gas asetilen yang berasal dari bagian atas reaktor masuk ke dalam

kondensor. Padaa kondensor terjadi pengembunan gas H2O dengan media

pengembunan adalah air pendingin. Air pendingin yang digunakan untuk

pengembunan ini berasal dari unit utilitas. Kondisi operasi pada kondensor adalah

dengan temperatur 30◦C dan tekanan 1 atm. Hasil atas dari kondensor adalah

asetilen basah masuk ke separator untuk memisahkan antara asetilen dengan H2O.

Sedangkan hasil bawah adalah air pendingin yang akan dikembalikan kembali ke

dalam unit utilitas.

Produk atas yang keluar dari separator adalah gas asetilen dengan

kemurnian hingga 88% karena masih mengandung H2O. Selanjutnya produk

dialirkan menuju adsorber untuk menaikkan kemurnian gas asetilen menjadi 99%

dengan cara penyerapan gas H2O menggunakan adsorbent yaitu silica gel. Kondisi

operasi adsorber adalah dengan tekanan 1 atm dan temperatur 30◦C, sedangkan

hasil bawah berupa embun gas H2O berupa kondensat yang dialirkan ke unit

utilitas. Gas asetilen 99% (gas asetilen yang kering) diumpankan ke compressor

untuk ditekan dari kondisi 1 atm menjadi 15 atm, kemudian dialirkan menuju

tangki. Kondisi operasi tangki adalah dengan tekanan 15 atm dan temperatur 40◦C.

13

Page 14: Pembuatan Pabrik Asetilen

2.3 Diagram Alir Kuantitas

14

Page 15: Pembuatan Pabrik Asetilen

BAB III

KESIMPULAN

Dari penjelasan yang telah dijelaskan di atas, maka dapat diambil

kesimpulan bahwa:

1. Asetilen merupakan senyawa karbon alifatis yang tidak jenuh, tidak

berwarna, tidak berbau, larut dalam alkohol dan aseton, serta mudah terbakar.

2. Ada empat proses untuk memproduksi asetilen, yaitu dengan mereaksikan

kalsium karbida-air, proses BASF, produk samping steam cracking, dan

proses dengan bahan baku batu bara.

3. Proses yang dipilih adalah proses dengan mereaksikan kalsium karbida-air,

dikarenakan proses tersebut ekonomis, kualitas produk baik, dan bahan baku

mudah didapat.

15

Page 16: Pembuatan Pabrik Asetilen

16