petrokimia - florence a.h. - 10508027

Upload: ryezhu3745

Post on 22-Feb-2018

221 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/24/2019 Petrokimia - Florence a.H. - 10508027

    1/7

    Florence A. Husada

    Pada tanggal 1 April 2011, mata kuliah Kimia dan Masyarakat mengadakan

    kuliah tamu dengan mengundang Iu Feri Herlina An!ar. "eliau eker#a di perusahaan

    petrokimia ternama yaitu P$ %handra Asri. Iu Herlina adalah seorang alumni Kimia

    I$".

    Petrokimiaadalah ahan kimiaapapun yang diperoleh dari ahan akar &osil

    atau didapat dari gas alam. "ahan akar &osil yang dimaksud merupakan &osil yang

    telah dipuri'kasi seperti metana, propana, utana, ensin, minyak tanah, ahan akar

    diesel, ahan akar pesa!at, dan #uga termasuk eragai ahan kimia untuk

    pertanian seperti pestisida, herisida, dan pupuk, serta ahan(ahan seperti plastik,

    aspal, dan serat uatan. Produk petrokimia merupakan produk lan#ut dari hasil

    pengolahan minyak dan gas umi guna memperoleh nilai tamah yang leih esar.

    Produk petrokimia yang dihasilkan dari hasil pengolahan minyak umi erupa naptha,

    dan kondensat adalah produk aromatik )en*ena, toluena dan +ilena dan produk

    ole'n )etilen, propilen dan utadiena merupakan ahan aku untuk industri sandang,

    karet, sintetis, plastik.

    Industri petrokimiaadalah industri yang erkemang erdasarkan suatu pola

    yang mengkaitkan suatu produk(produk industri minyak umi yang tersedia, dengan

    keutuhan masarakat akan ahan kimia atau ahan konsumsi dalam kehidupan

    sehari(hari. %ontoh produk(produk industri petrokimia hulu antara lain metanol, etilen,

    propilen, utadiena, en*ena, toluena, +ilena, Fuel Coproducts, Pyrolisis Gasoline,

    Pyrolisis FuelOil, Rafnatedan campuran %-.

    "ahan kimia yang akan saya ahas proses pemuatannya adalah metanol.Metanolkerapkali diseut #uga seagai metil alkohol atau spiritus yang merupakan

    senya!a kimia dengan rumus kimia %H/H. Metanol adalah alkohol yang paling

    sederhana. Pada keadaan atmos&er, metanol erentuk cairan yang ringan, mudah

    menguap, tidak er!arna, mudah terakar, dan eracun dengan au yang khas

    )erau leih ringan daripada etanol. Metanol memiliki kegunaan seagai ahan

    http://id.wikipedia.org/wiki/Bahan_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Bahan_bakar_fosilhttp://id.wikipedia.org/wiki/Metanahttp://id.wikipedia.org/wiki/Propanahttp://id.wikipedia.org/wiki/Butanahttp://id.wikipedia.org/wiki/Bensinhttp://id.wikipedia.org/wiki/Minyak_tanahhttp://id.wikipedia.org/wiki/Dieselhttp://id.wikipedia.org/wiki/Dieselhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Bahan_bakar_pesawat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Pestisidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Herbisidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Pupukhttp://id.wikipedia.org/wiki/Plastikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Aspalhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Serat_buatan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Senyawa_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Rumus_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Karbonhttp://id.wikipedia.org/wiki/Hidrogenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Hidroksidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Alkoholhttp://id.wikipedia.org/wiki/Etanolhttp://id.wikipedia.org/wiki/Bahan_bakar_fosilhttp://id.wikipedia.org/wiki/Metanahttp://id.wikipedia.org/wiki/Propanahttp://id.wikipedia.org/wiki/Butanahttp://id.wikipedia.org/wiki/Bensinhttp://id.wikipedia.org/wiki/Minyak_tanahhttp://id.wikipedia.org/wiki/Dieselhttp://id.wikipedia.org/wiki/Dieselhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Bahan_bakar_pesawat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Pestisidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Herbisidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Pupukhttp://id.wikipedia.org/wiki/Plastikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Aspalhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Serat_buatan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Senyawa_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Rumus_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Karbonhttp://id.wikipedia.org/wiki/Hidrogenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Hidroksidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Alkoholhttp://id.wikipedia.org/wiki/Etanolhttp://id.wikipedia.org/wiki/Bahan_kimia
  • 7/24/2019 Petrokimia - Florence a.H. - 10508027

    2/7

    Florence A. Husada

    pendingin anti eku, ahan akar karena pemakaran metanol dapat menghasilkan

    karon dioksida dan air, ahan additi& agi etanol industri, dan stok industri. Kegunaan

    metanol seagai stok industri erkaitan dengan kegunaannya seagai precursor

    pemuatan senya!a(senya!a lain seperti metanal )&ormaldehida, asam etanoat,

    dan metil ester dari eragai asam yang keanyakan dari senya!a(senya!a terseut

    selan#utnya diuah men#adi produk seperti plastik, cat, peledak, dan tekstil. alah satu

    produk yang dapat diuat dari metanol adalah propan(2(ol yang anyak digunakan

    pada eragai situasi yang ereda seagai seuah pelarut. alam eerapa parik

    pengolahan air limah, se#umlah kecil metanol digunakan ke air limahseagai ahan

    makanan karon untuk denitri'kasiakteri, yang menguah nitratmen#adi nitrogen.

    Metanol kadang #uga diseut seagai wood alcoholkarena ia dahulu merupakan

    produk samping dari distilasikayu. aat ini metanol dihasilkan melalui proses multitahap. ecara singkat, gas alamdan uap air diakar dalam tungku untuk mementuk

    gas hidrogen dan karon monoksida3 kemudian, gas hidrogen dan karon monoksida

    ini ereaksi dalam tekanan tinggi dengan antuan katalis untuk menghasilkan

    metanol. $ahap pementukannya adalah endotermik dan tahap sintesisnya adalah

    eksotermik.

    Pada tekanan sedang 1 hingga 2 MPa )1020 atm dan temperatur tinggi

    )sekitar 450 6%, metana ereaksi dengan uap air )steam dengan katalis nikeluntuk

    menghasilkan gas sintesis menurut reaksi kimia 7%H-8 H2/9 %/8 H2

    :eaksi ini, umumnya dinamakan steam-methane reorming atau M:, merupakan

    reaksi endotermik dan limitasi perpindahan panasnya men#adi atasan dari ukuran

    reaktor katalitik yang digunakan. Metana #uga dapat mengalami oksidasi parsial

    dengan molekul oksigen untuk menghasilkan gas sintesis melalui reaksi kimia 72 %H-8 /29 2 %/8 - H2

    :eaksi ini adalah eksotermik dan panas yang dihasilkan dapat digunakan secara in-

    situuntuk menggerakkan reaksi steam-methane reorming. Ketika dua proses terseut

    dikominasikan, proses ini diseut seagai autothermal reorming dengan reaksiseperti erikut 7

    %/8 H2/9 %/28 H2,

    Karon monoksida dan hidrogen kemudian ereaksi dengan katalis kedua untuk

    menghasilkan metanol. aat ini, katalis yang umum digunakan adalah campuran

    temaga, seng oksida, dan alumina)%u/;

  • 7/24/2019 Petrokimia - Florence a.H. - 10508027

    3/7

    Florence A. Husada

    250 6%, ia dapat mengkatalisis produksi metanol dari karon monoksida dan hidrogen

    dengan selekti'tas yang tinggi7%/8 2 H29 %H/H

    Akan tetapi, katalis kompleks logam terseut masih memiliki kekurangan yaitu kiner#a

    yang masih rendah danstailitas yang kurang aik. Hal ini diseakan H2yang harus diasorpsi oleh katalis

    untuk reaksi hidrogenasi %/2 Ieih tinggi dianding reaksi pemuatan metanol dengan

    umpan %/ dan H2. =ntuk itu diperlukan tamahan oksida logam Pd/ yang memiliki

    kemampuan adsorpsi H2 tinggi. =ntuk pengemangan proses hidrogenasi %/2men#adi

    metanol perlu dilakukan studi kinetika reaksi dengan tu#uan memperoleh persamaan

    la#u reaksi kimia yang erlaku pada rentang kondisi operasi tertentu.

    etiap produksi gas sintesis dari metana menghasilkan mol hidrogen untuk

    setiap mol karon monoksida, sedangkan sintesis metanol hanya memerlukan 2 mol

    hidrogen untuk setiap mol karon monoksida. alah satu cara mengatasi keleihan

    hidrogen ini adalah dengan mengin#eksikan karon dioksida ke dalam reaktor sintesis

    metanol, dimana ia akan ereaksi mementuk metanol sesuai dengan reaksi kimia 7

    %/28 H29 %H/H 8 H2/

    alah satu kelemahan metanol seagai ahan akar adalah si&at korosi

    terhadap eerapa logam, termasuk aluminium. Metanol, merupakan asam lemah,

    menyerang lapisan oksida yang iasanya melindungi aluminium dari korosi7

    > %H/H 8 Al2/9 2 Al)/%H8 H2/

    "ahan kimia lain yang akan saya ahas proses pemuatannya adalah amonia.

    Amoniamerupakan senya!a kimiadengan rumus?H. enya!a ini didapati erupa

    gas dengan au ta#am yang khas dengan seutan au amonia. @alaupun amonia

    memiliki sumangan penting agi keeradaan nutrisidi umi, amonia sendiri adalah

    senya!a kaustik dan dapat merusak kesehatan. Kontak dengan gas amonia

    erkonsentrasi tinggi dapat menyeakan kerusakan paru(parudan ahkan kematian.

    i Amerika erikat, amonia diatur seagai gas tak mudah terakar, amonia masih

    digolongkan seagai ahan eracun #ika terhirup, dan pengangkutan amonia

    er#umlah leih esar dari .500 galon )1,2-4 harus disertai surat i*in.

    Amonia yang digunakan secara komersial dinamakan amonia anhidrat. Istilah

    ini menun#ukkan tidak adanya air pada ahan terseut. Karena amonia mendidih di

    http://id.wikipedia.org/wiki/Karbon_monoksidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Hidrogenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Hidrogenhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Mol_(satuan)&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Karbon_dioksidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Karbon_dioksidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Hidrogenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Hidrogenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Airhttp://id.wikipedia.org/wiki/Airhttp://id.wikipedia.org/wiki/Airhttp://id.wikipedia.org/wiki/Korosihttp://id.wikipedia.org/wiki/Aluminiumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Senyawa_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Rumus_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Nitrogenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Hidrogenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Hidrogenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Gashttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Bau_amonia&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Nutrisihttp://id.wikipedia.org/wiki/Bumihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kaustik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Paru-paruhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kematianhttp://id.wikipedia.org/wiki/Racunhttp://id.wikipedia.org/wiki/Karbon_monoksidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Hidrogenhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Mol_(satuan)&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Karbon_dioksidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Hidrogenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Airhttp://id.wikipedia.org/wiki/Korosihttp://id.wikipedia.org/wiki/Aluminiumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Senyawa_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Rumus_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Nitrogenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Hidrogenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Gashttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Bau_amonia&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Nutrisihttp://id.wikipedia.org/wiki/Bumihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kaustik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Paru-paruhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kematianhttp://id.wikipedia.org/wiki/Racun
  • 7/24/2019 Petrokimia - Florence a.H. - 10508027

    4/7

    Florence A. Husada

    suhu ( 6%, cairan amonia harus disimpan dalam tekanan tinggi atau temperatur

    amat rendah. @alaupun egitu, kalor penguapannya amat tinggi sehingga dapat

    ditangani dengan taung reaksiiasa di dalam sungkup asap. Amonium hidroksida

    adalah larutan ?H dalam air. Konsentrasi larutan terseut diukur dalam satuan

    aumB. Produk larutan komersial amonia erkonsentrasi tinggi iasanya memiliki

    konsentrasi 2> dera#at aumB )sekitar 0 persen erat amonia pada 15.5 6%.CDE

    Amonia yang erada di rumah iasanya memiliki konsentrasi 5 hingga 10 persen erat

    amonia. Amonia umumnya ersi&at asa )pK-.D5, namun dapat #uga ertindak

    seagai asam yang amat lemah)pKaG.25.

    Pemuatan Amonia pertama kali ditemukan oleh Frit* Haer )1G04, seorang

    ahli kimia dari erman. edangkan proses industri pemuatan amonia untuk produksi

    secara esar(esaran ditemukan oleh %arl "osch, seorang insinyur kimia #uga dari

    erman. Persamaan termokimia reaksi sintesis amonia adalah 7

    ?2)g 8 H2)g 2?H)g JH (G2,-K# Pada 25o% 7 Kp >,2105

    "erdasarkan prinsip kesetimangan kondisi yang menguntungkan untuk ketuntasan

    reaksi ke kanan )pementukan ?H adalah suhu rendah dan tekanan tinggi. Akan

    tetapi, reaksi terseut erlangsung sangat lamat pada suhu rendah, ahkan pada

    suhu 500

    o

    % sekalipun. ipihak lain, karena reaksi ke kanan eksoterm, penamahansuhu akan mengurangi rendemen. Proses Haer("osch semula dilangsungkan pada

    suhu sekitar 500o% dan tekanan sekitar 150(50 atm dengan katalisator, yaitu seruk

    esi dicampur dengan Al2/, Mg/, %a/, dan K2/. =ntuk mengurangi reaksi alik, maka

    amonia yang terentuk segera dipisahkan. Mula(mula campuran gas nitrogen dan

    hidrogen dikompresi )dimampatkan hingga mencapai tekanan yang diinginkan.

    Kemudian campuran gas dipanaskan dalam suatu ruangan yang ersama katalisator

    sehingga terentuk amonia. iagram alur dari proses Haer(osch untuk sintesis

    amonia 7

    http://id.wikipedia.org/wiki/Tekananhttp://id.wikipedia.org/wiki/Temperaturhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kalor_penguapanhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tabung_reaksi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Sungkup_asaphttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Amonium_hidroksida&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Skala_Baum%C3%A9&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Amonia#cite_note-LaRoche-6http://id.wikipedia.org/wiki/Basahttp://id.wikipedia.org/wiki/Asam_lemahhttp://id.wikipedia.org/wiki/Tekananhttp://id.wikipedia.org/wiki/Temperaturhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kalor_penguapanhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tabung_reaksi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Sungkup_asaphttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Amonium_hidroksida&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Skala_Baum%C3%A9&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Amonia#cite_note-LaRoche-6http://id.wikipedia.org/wiki/Basahttp://id.wikipedia.org/wiki/Asam_lemah
  • 7/24/2019 Petrokimia - Florence a.H. - 10508027

    5/7

    Florence A. Husada

    :eaksi pementukan ammonia hanya erlangsung aik pada suhu tinggi. Akan tetapi

    pada suhu tinggi #ustru kesetimangan ergeser ke kiri. alam industri kimia, #ika

    campuran reaksi kesetimangan mencapai kesetimangan maka produk reaksi tidak

    ertamah lagi. Akan tetapi produk reaksinya diamil atau disisihkan, maka akan

    menghasilkan lagi produk reaksi. Amoniak diproduksi dengan mereaksikan gas

    Hydrogen )H2 dan ?itrogen )?2 dengan rasio H27 ?2 7 1

    Amonia yang terentuk dipisahkan dari campuran kesetimangan dengan cara

    pencarian dari gas nitrogen di daur ulang ke !adah reaksi untuk menghasilkan produk

    reaksi. ika konsentrasi ion hidrogen ertamah, ion(ion ini ereaksi dengan ion

    hidrogen karonat. ika konsentrasi ion hidrogen terlampau rendah, asam karonat

    ereaksi menghasilkan hidrogen.

    Pemuatan H2SO4 melalui proses kontak. :eaksi yang ter#adi dimulai denganpemakaran elerang dengan udara mementuk elerang dioksida. "elerang dioksida

    yang terentuk dioksidasi leih lan#ut men#adi elerang trioksida. / yang terentuk

    dilarutkan dalam asam sul&at pekat menghasilkan asam pirosul&at. :eaksi antara asam

    pirosul&at dengan air akan mementuk asam sul&at pekat. :eaksi yang ter#adi adalah

    seagai erikut 7

  • 7/24/2019 Petrokimia - Florence a.H. - 10508027

    6/7

    Florence A. Husada

    $ahap penting dalam proses ini adalah reaksi kedua, yaitu reaksi pementukan

    elerang trioksida. :eaksi ini merupakan reaksi kesetimangan dan eksoterm. Padaproses kontak digunakan suhu sekitar 500o% dengan katalisator L2/5. eenarnya

    tekanan esar akan menguntungkan produksi /, tetapi penamahan tekanan

    ternyata tidak diimangi penamahan hasil yang memadai. /leh karena itu, pada

    proses kontak tidak digunakan tekanan esar melainkan tekanan normal, 1 atm.

    enya!a kimia yang sering digunakan seagai pelarut adalah eter. enya!a

    eter #uga erguna dalam idang kedokteran seagai *at anestesi. Pada anestesi

    umum kedua :(nya adalah gugus etil. %H%H2(/(%H2%H. enya!a eter rantai %

    pendek erupa cair pada suhu kamar dan titik didihnya meningkat dengan

    penamahan unsur %. ter rantai % pendek mudah larut dalam air3 sedangkan eter

    dengan rantai pan#ang sulit larut dalam air dan larut dalam pelarut organik. ter

    ersi&at sangat mudah terakar. =ntuk #umlah atom % yang sama, titik didih eter N

    titik didih alkana dan O titik didih alkohol.

    Proses pemuatan eter diseut dengan sintesa @illiamson. ter diuat dengan

    mereaksikan alkil halida dengan suatu alkoksida atau alkanoat. :eaksi sintesis eter

    adalah seagai erikut 7?a(alkanoat 8 Alkil halogen ter 8 ?a(halogen

    :1(/(?a 8 :2( :1(/(:2 8 H2/ 8 ?aelain metoda di atas, eter dapat diuat melalui reaksi antara alkil halide dengan

    peroksida, seperti di reaksi di a!ah ini 7

    :( 8 Ag2/ :(/(: 8 2Ag%l

  • 7/24/2019 Petrokimia - Florence a.H. - 10508027

    7/7

    Florence A. Husada

    "ahan kimia lain yang akan saya ahas proses pemuatannya adalah

    polietilen. Polietilen dan polibutadien adalah produk hasil polimerisasi dari

    monomer unit tunggal etilen dan utadien. %ampuran antara etilen dan utadien

    ditemukan pada tahun 1G24. %ampuran kedua hidrokaron ini akan mementuk hasil

    reaksi yang unik yaitu cincin sikloheksan. :eaksi ini mudah ter#adi untuk menghasilkan

    produk yang dihasilkan secara selekti& tanpa menggunakan reaktan yang tidak

    erguna. elan#utnya, kedua #enis cincin hasil reaksi dapat diasumsikan diproduksi

    dari turunan etilen dan utadien yang mana seuah atom hidrogen digantikan oleh

    seuah grup &ormil )(%H/ dan grup metoksi )(/%H. Apaila produk yang dihasilkan

    tidak seragam, maka perlu dilakukan usaha untuk memisahkan satu dengan lainnya

    dengan konsekuensi kehilangan reaktan dalam #umlah yang erarti. Polietilen dan

    poliutadien anyak digunakan untuk polimer plastik yang er&ungsi untuk kemasan.

    Polietilen merupakan polimer termoplastik yang mengandung rantai pan#ang

    yang dihasilkan melalui penggaungan monomer etilene. Molekul etana adalah %2H-

    dengan 1 ikatan rangkap )%H2%H27

    Polietilen diuat melalui polimerisasi etana. Prosesnya dapat melalui polimerisasi

    radikal, polimerisasi adisi anion, polimerisasi ion koordinasi atau polimerisasi adisi

    kation. Keragaman proses polimerisasi etana diseakan karena etana tidak memiliki

    gugus sustitusi yang mempengaruhi kestailan propagasi polimer. etiap metoda ini

    menghasilkan #enis polietilen yang ereda.