PROSES INDUSTRI KIMIAPEMBUATAN UREAdi susun oleh :

SALSABILLA MASAYU DEWI LIDYA O. AZIZ TANTOWI TIZANA LORENZA CHRIS LUIGI

(03091403009) (03091403015) (03091403030) (03091403038) (03091403039)

Dosen Pengasuh: David Bahrin ST, MT

Urea adalah suatu senyawa organik yang terdiri dari unsur karbon, hidrogen, oksigen, dan nitrogen dengan rumus CON2H4 atau (NH2)2CO. Urea juga dikenal dengan nama carbamide yang terutama digunakan dikawasan Eropa nama lain yang juga sering dapakai adalah Carbamide resin, isourea, carbonyl, diamide dan carbonyldiamine. Reaksi 1. 2. Keterangan: Reaksi 1 Eksotermik ; Reaksi 2 Endotermik

Sejarah Urea y Urea dibuat untuk pertama kali secara sintesis oleh Woehler di tahun 1828 dengan memanaskan ammonium cyanate (NH4CO) sehingga berubah menjadi urea (NH2CONH2). y Sebelumnya urea dipisahkan dari urine dan percobaan oleh Woehler menunjukkan bahwa zat organik dapat diperoleh dari zat-zat kimia anorganik. y Sintesa urea ditahun 1828 ini menandai permulaan dari pada sintesa senyawa organik. y Senyawa yang terakhir dapat diperoleh dengan mereaksikan ammonia (NH3) dengan karbon dioksida (CO2) pada tekanan dan temperatur yang tinggi. Manfaat Urea Beberapa kegunaan dari urea adalah: Pupuk Tanaman Bahan dasar Melamine Urea Formal Dehyde Consentrate Nutrisi untuk binatang mamalia

Sifat Kimia Dan Fisika Bahan Baku dan Produky

Sifat kimia dan fisika bahan baku Bahan baku pembuatan urea adalah karbondioksida dan ammonia

Karbondioksida (CO2) memiliki sifat kimia yaitu: y Larut dalam air pada temperatur 15 0C, tekanan 1 atm dengan perbandingan volume CO2 : H2O = 1 : 1. y Karbondiksida tidak beracun, akan tetapi dapat menimbulkan efek sesak pada pernapasan.

Tabel sifat-sifat fisika CO2

Sifat Berat molekul Titik leleh Titik didih Temperatur kritis Tekanan kritis Panas peleburan Panas pembakaran

Nilai 44,01 gr/mol -56,6C -78,5C 304,21 K 7,39.10-6Pa 1900 kal/mol 6030 kal/mol

Sifat Kimia Ammonia Ammonia sebagai bahan baku memiliki sifat kimia yaitu: y Mudah meledak y Beracun y Menyebabkan iritasi bila dihirup. y Larutan ammonia apabila dalam air yang bertemperatur -38 0C sampai 410C, akan membeku membentuk kristal seperti jarum. Tabel sifat fisika Ammonia

Sifat Berat molekul Titik didih Titik leleh Temperature kritis Tekanan kritis Tekanan uap cairan Spesifik volume pada 70C Specific gravity pada 0C

Nilai 17,03 gr/mol -33,4C -77,70C 405,65 K 11,30.10-6Pa 8,5 kg/cm2 22,7 kg/m3 0,77 kg/m3

Sifat kimia urea(produk):y y y y

Bila bercampur air, dapat terhidrolisa menjadi ammonium karbamat dan terdekomposisi menjadi ammonia dan CO2 Urea larut dalam air, alkohol, dan benzene Daya racunnya rendah, tidak mudah terbakar, dan tidak meninggalkan residu garam setelah dipakai untuk tanaman Tidak berbau

Sifat fisika ureaSifat Titik didih Titik leleh Specific gravity Indeks bias Bentuk Kristal Panas pembentukan pada 25C Panas fusi Panas pelarutan dalam air Panas kristalisasi Densitas curah Panas spesifik(50C) Kelarutan dalam air(20C) Nilai 132,0C 132,7C 1,355 1,484 Tetragonal -47,12 Kkal/mol 60 Kkal/mol 60 Kkal/gr 58 Kkal/gr 0,74 gr/cm2 0,397 51,6

Diagram alir pembuatan urea

Deskripsi proses 1. Sintesa Unit Di dalam seksi sintesa bahan baku yang berupa ammonia dan karbondioksida direaksikan menjadi urea melalui dua reaksi kimia yang bolak-balik dan berurutan:

reaksi samping (reaksi ke-3) dimana terbentuk biuret dari urea.2.

Purifikasi/Dekomposisi Unit Dalam seksi ini ammonium karbamat dan ekses ammonia dipisahkan dari larutan urea sintesis dengan penurunan tekanan dan pemanasan steam dalam tiga tahap, yaitu: 1. Tahap pertama dengan tekanan 17 kg/ cm2 dan temperatur 160C ,terjadi di High Pressure Decomposer (HPD, DA-201) ,

2. Tahap kedua dengan tekanan 2,3 kg/ cm2 dan temperatur bagian atas 117Cdan bagian bawah 115C, terjadi di Low Pressure Decomposer (LPD, DA-202) dan, 3. Tahap ketiga terjadi di gas separator (DA-203). Bagian atas gas separator beroperasi pada tekanan 0,3 kg/ cm2 dan temperatur 109C, sedangkan bagian bawah disebut oxidizing column yang beroperasi pada tekanan atmosfer dan temperatur 92C. Prinsip dari seksi dekomposisi ini adalah memanaskan dan menurunkan tekanan, sehingga ammonium karbamat terurai menjadi gas-gas NH3 dan CO2. Produk gas yang terbentuk dari hasil dekomposisi selanjutnya dikirim ke seksi recovery.3.

Kristalisasi Unit Seksi kristalisasi berfungsi untuk mengolah larutan Urea yang keluar dari decomposer kemudian dikristalkan di dalam vaccum crystallizer pada tekanan 73 mmHg dan suhu 65 C, kristal urea yang terjadi dipisahkan dengan centrifuge dan kemudian dikeringkan menggunakan udara panas sampai mempunyai kandungan air kurang dari 0,3 %

4.

Prilling(Pembutiran) Uint Kristal urea keluaran Centrifuge dikeringkan sampai menjadi 99,8% berat dengan udara panas, kemudian dikirimkan ke bagian atas Prillign Tower untuk dilelehkan dan didistribusikan merata ke seluruh distributor, dan dari distributor dijatuhkan ke bawah sambil didinginkan oleh udara dari bawah dan menghasilkan produk urea butiran (prill). Produk urea dikirim ke bulk storage dengan belt conveyor.. Recovery Unit Berfungsi untuk menyerap sisa gas CO2 dan NH3 yang keluar dari seksi dekomposisi dengan menggunakan air dan larutan urea didalam absorber untuk kemudian didaur ulang ke reaktor urea. KondensatTreatment Unit Uap air yang menguap dan terpisahkan dibagian Kristalliser didinginkan dan dikondensasikan. Sejumlah kecil Urea, NH3 dan CO2 ikut kondensat kemudian diolah dan dipisahkan di Stripper dan Hydroliser. Gas CO2 dan gas NH3 nya dikirim kembali ke bagian purifikasi untuk direcover. Sedang air kondensatnya dikirim ke Utilitas.

5.

6.

Peralatan Yang Digunakan dalam Pembuatan UreaSeksi/ Unit Alat Fungsi untuk mengreaksikan NH3. Dan CO2 menjadi urea sebagai pemisah kelebihan amoniak dan menguraikan amonium karbamat yang tidak terkonversi di reaktor urea dengan cara pemanasan menggunakan steam dan CO2 stripping. Menyerap gas dari bagian atas stripper sehingga akan menghasilkan panas menyerap gas amoniak dan CO2 yang keluar dari bagian atas reaktor menggunakan larutan karbamat daur ulang yang berasal dari HPA. Tekanan operasinya sama dengan reaktor Urea dan suhu bagian bawah sekitar 180 C.

Reaktor Urea

CO2 Stripper

Sintesa UnitCarbamate Condenser

Scrubber

Reaktor Urea

Seksi/Unit

AlatHigh Pressure Decomposer (HPD) terdiri dari

Fungsi untuk memisahkan kelebihan ammonia dari hasil reaksi dan menguraikan larutan ammonium karbamat menjadi gas CO2 dan gas NH3 dengan cara menaikkan suhu dan menurunkan tekanan. untuk menyempurnakan dekomposisi setelah keluar dari HPD (DA-201).

a. Bagian atas disebut Flashing Section b. Bagian tengah disebut Stripping Section c. Bagian bawah disebut Falling Film Heater Purifikasi/dekom terdiri dari empat buah sieve tray di posisi unit bagian atas dan packed bed di bagian bawah yang berisi rashing ring.Low Pressure Decomposer (LPD)

Gas separator terdiri dari dua bagian memisahkan larutan urea dengan gas-gas NH3 dan yaitu bagian atas yang mempunyai suhu 106 C dan tekanan 0,3 kg/cm2 CO2 dan bagian bawah yang berupa packed bed dengan suhu 92 C dan tekanan atmosfer

Unit/Seksi

Alat

Fungsi

PrillingTower Prilling unit

Tempat proses pembutiran produk urea, dengan bentuk produk yang keras, padat, putih dan berbentuk butiran. Mengumpankan gas panas dari high pressure decomposer Menyerap sempurna gas-gas dari low pressure decomposer mengkristalkan urea yang berassal dari decomposer untuk memisahkan Sejumlah kecil Urea, NH3 dan CO2 ikut kondensat

High Pressure Absorber (HPA)

Recovery unitLow Pressure Absorber (LPA)

Kristalisasi Unit Condensat treatment unit

crystallizer bottom crystallizer upper,

Stripper

y KESIMPULANy Urea dibuat untuk pertama kali secara sintesis oleh Woehler di

tahun 1828y Pembuatan urea dengan cara memanaskan ammonium cyanate

(NH4CO) sehingga berubah menjadi urea (NH2CONH2)y Bahan baku pembuatan urea adalah karbondioksida dan

ammoniay Pada pembuatan urea, ammonia dan karbondioksida direaksikan

menjadi urea melalui dua reaksi kimia yang bolak-balik dan berurutany Proses pembuatan urea terdiri dari beberapa tahapan yaitu

sintesa, purifikasi/dekomposisi, /pembutiran, condensat treatment

recovery,

kristalisasi