petrokimia - florence a.h. - 10508027
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.