1

Proses Industri Kimia

Kuliah Pengantar

Dr. Tri Yuni Hendrawati

1

2013

Karakter Dinamik Industri Kimia

menerapkan teknologi proses baru utk produksi komersial suatu produk kimia yang sudah dikenalkomersial suatu produk kimia yang sudah dikenal (existing).

mengkomersialkan produk kimia baru dengan menerapkan teknologi proses baru untuk mempro-duksinya dari bahan-bahan mentah konvensional.

2

bertumpu / berbasis pada inovasi-inovasi tekno-logi proses dan produk kimia.

butuh insan2 terampil, cekatan & kreatif !.

2

Insan cekatan & kreatif :

• kerap menyadari poten-si permintaan & kebu-tuhan masyarakat.

• mampu menyidik teknik-teknik yang berpotensi laik.

• berbekal informasi inti

3

khazanah teknologi.

• tak konvensional, tekun & gigih, tapi fleksibel.

• Sarjana-sarjana teknik kimia yang terampil, cekatan dan kreatif akan mampu mema-dukan ilmu rekayasa dengan ilmu kimia : mengkreasi rute pro-d k i d

4

duksi dan pemrosesan kimia yang baru bagi perusahaannya.

3

Peran informasi inti khazanah teknologi proses

Pengetahuan tentang Penting dalam

‘Silsilah’ suatu produk kimia,

- ke hulu (dari bahan mentah Perencanaan pengem-

alami apa produk bermula ?); bangan / diversifikasi

- ke hilir (produk-produk apa vertikal bisnis produksi

yang menjadi turunannya ?) perusahaan

5

yang menjadi turunannya ?). perusahaan

Aneka produk yang dapat Perencanaan diversifi-

dibuat dari satu bahan mentah kasi horisontal.

Juga merupakan sumber ilham taktik/siasat :

menjelmakan proses yang secara termodinamik menjelmakan proses yang secara termodinamik mungkin (possible) menjadi laik (feasible);

‘menyulap’ perubahan yang tampaknya tak mung-kin (impossible) menjadi mungkin (possible) dan bahkan laik (feasible);

d k f ktif i

6

mendayagunakan secara efektif energi yang dibutuhkan / dilepaskan proses;

pengelolaan cerdik produk samping, limbah, dsb.

4

Contoh diagram ‘silsilah’

• Menunjukkan bahan-• Menunjukkan bahan-bahan alami utama yang menjadi cikal bakal 21 zat kimia anorganik bervolume produksi paling besar.

7

p p g

• Dapat menjadi sum-ber ilham pengem-bangan usaha.

• Struktur suatu per-industrian kimia seringkali juga me-nunjukkan ‘silsilah’.

• Dapat mengilhami rencana pengem-bangan usaha

8

(vertikal maupun horisontal).

5

• Aneka produk yang dapat dibuat dari suatu bahan mentah juga dapat menjadi basis pengembangan usaha.

• Informasi tentang bahan-bahan mentah

d di

9

yang dapat diguna-kan untuk membuat suatu produk juga berguna.

Latihan menelusuri dan menseleksi ba-han mentah alami.

• Zat apa yang disebut provitamin A ?. Bagai-mana rumus bangun han mentah alami.dan rumus molekulnya.

• Dari bahan-bahan alam apa saja provitamin A bisa diperoleh/dibuat ?.

• Bagaimana cara mem-

10

peroleh/membuatnya ?.

• Bahan mentah mana yang menurut saudara paling potensial ?.

6

Latihan menyusun pohon industri. • Padi adalah pohon yang

sangat terkenal dan pen-ting di Indonesia.

• Konstruksi selengkap mungkin diagram pohon industri yang menggam-barkan produk-produk apa

j bi dib t d i

11

saja yang bisa dibuat dari berbagai bagian pohon pa-di (jerami, beras [tepung], sekam, dedak dll.) !.

Menjelmakan yang mungkin menjadi yang laik.

• Termodinamika : reaksi sintesis amoniak :

0 5 N 1 5 H NH0,5 N2(g) + 1,5 H2(g) NH3(g)

G298 -16,6 kJ/mol; H298 -46 kJ/mol

mungkin terjadi dan menghasilkan perolehan amoniak yang cukup serta melepaskan kalor ( energi termal) dalam jumlah besar.

12

• Akan tetapi, jika N2 dan H2 dicampur-intimkan pada kondisi kamar, NH3 tak terbentuk.

• Kalau pun pada kondisi kamar reaksi berlangsung, kalor yang dilepaskannya tak akan bernilai-guna !.

7

• Teknologi proses sintesis amoniak yang diterapkan dalam industri dewasa ini merupakan hasil jerih payah inovatif yang gigih, cekatan, cerdik serta mengagum-kan dari para pendahulu (meliputi penelusuran dan pengembangan katalis, kondisi dan taktik penyeleng-garaan reaksi serta pendayagunaan energi termal reaksi).

• Pengkajian inovasi-inovasi tersebut akan membekali ki d h d i i i

13

kita dengan pengetahuan dan tunas-tunas inspirasi berharga yang dapat membangun daya kreasi, kecakapan dan keterampilan kita dalam berkiprah sebagai sarjana teknik kimia.

‘Menyulap’ yang tampaknya tak mungkin menjadi yang laik.

• Soda abu (Na2CO3 atau Na2O.CO2) bahan yang ba-k dib t hk di b b i kt k i t inyak dibutuhkan di berbagai sektor kegiatan manusia,

tetapi hanya sedikit terdapat di alam.

• Natrium banyak terdapat di alam dalam bentuk NaCl sedang CO2 banyak terdapat baik dalam keadaan be-bas maupun dalam bentuk CaCO3 (batukapur, kalsit).

T i 2 N Cl H O CO N CO 2 HCl

14

• Tetapi, 2 NaCl + H2O + CO2 Na2CO3 + 2 HCl maupun 2 NaCl + CaCO3 Na2CO3 + CaCl2 sama-sama tak mungkin berlangsung spontan dengan pero-lehan memadai, karena keduanya ber-G >> 0.

8

• Ernest Solvay (1861) berhasil menyiasatinya via :

CaCO3 CaO + CO2

CaO + H2O Ca(OH)2CaO + H2O Ca(OH)2

2(NH3 + H2O + CO2 NH4HCO3)

2(NaCl + NH4HCO3 NaHCO3 + NH4Cl)

2 NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2

Ca(OH)2 + 2 NH4Cl CaCl2 + 2 H2O + 2 NH3

15

+ ——————————————————————

2 NaCl + CaCO3 Na2CO3 + CaCl2 !!!

• Taktik yang sangat berharga untuk dipelajari.

Tujuan akhir mata kuliah

melecut/menyulut daya kreasi pengembangan usaha produksi bahan bahan kimia maupunusaha produksi bahan-bahan kimia maupun daya kreasi pengembangan teknologi proses.

membekalkan seberkas pengetahuan teknologi proses kimia yang dapat menjadi basis bersitan inspirasi bagi perealisasian daya kreasi tersebut.

16

Dicapai melalui pengkajian sekelumit proses-proses industri kimia yang menampilkan aneka keunikan dan taktik implementasi.