Tujuan Kegiatan Pemelajaran Uraian Materi i Klasifikasi Bahan Baku Petrokimia

299 1. Acetylene: Berasal dari cracking atau partial oxidation apakah dari metana dari gas alam atau parafin-parafin panjang. 2. Metan: Gas ini merupakan unsur utama didalam gas alam. 3. Parafin panjang: Etan, propan dan butan dipisahkan dari refinery gas atau gas alam. Bahan baku lain dalam katagori ini adalah parafinik naphtha dan n-parafin dari berbagai rantai karbon panjang. 4. Ethylene: Adanya sangat terbatas dalam refinery gas, dan gas ini dihasilkan dari perengkahan etana, propana, butana atau hidrokarbon cair. 5. Propylene: Diperoleh dari refinery gas atau thermal cracking propana dan hidrokarbon cair. 6. Hidrokarbon C 4 : Diperoleh dari refinery gas atau thermal cracking hidrokarbon cair. 7. Olefin panjang: Dari wax cracking, dehidrogenasi n-parafin atau penggabungan ethylen. ii Refinery Gas Refinery gas mulai dari hidrogen sampai dengan hidrokarbon dengan empat atom karbon sesungguhnya terdiri dari hidrogen, olefin dan parafin olefin berupa ethylene sampai butylene dan parafin berupa metana sampai propana. Disamping gas-gas tersebut juga ada sedikit gas lain seperti acetylene sampai butadiene dan impurities 300 seperti hidrogen sulfida dan nitrogen. Refinery gas biasanya digunakan untuk pembuatan bahan petrokimia dan sekarang mutlak dari proses thermal cracking. Beberapa proses yang meliputi thermal cracking seperti cooking, viscosity breaking banyak dilakukan dalam proses pengolahan minyak. Sekarang ada tiga sumber utama refinery gas yaitu proses crude oil distillation, catalytic cracking, catalytic reforming dan hydrocracking . Distilasi crude oil menghasilkan fraksi yang volatile berupa gas-gas parafinik. metana, etana, propana dan butana merupakan unsur utama dari fraksi gas tersebut. Komposisi gas yang dihasilkan crude oil yang satu dengan crude oil lainnya bervariasi dan berbeda. Catalytic cracking telah berkembang dan menggantikan thermal cracking , karena itu akan memberikan produk-produk yang lebih bernilai terutama gasoline bermutu tinggi. Hydrocracking adalah cracking yang dilakukan dalam suatu lingkungan pereduksian yang kuat. Dalam hal ini menunjukkan suatu alternatif pada catalytic cracking dalam meningkatkan hasil gasoline. Disini katalis berfungsi ganda yaitu melakukan hidrogenasi dan dehidrogenasi. Biasanya katalis yang dipakai adalah jenis zeolite yang dikarbonasikan dengan metal atau oksida metal, metal-metal tersebut adalah cobalt, molibdenum, nickel, palladium, vanadium, platinum atau kombinasi dua atau lebih darinya. Catalytic reforming adalah proses yang dirancang untuk memperbaiki mutu gasoline dari heavy gasoline termasuk naphtha. Katalis yang digunakan adalah bimetallic yang umumnya dari platinum dan rhenium pada alumina. Katalis akan menghantarkan reaksi pada tekanan rendah dan lebih cepat. Reaksi utamanya adalah isomerisasi dan dehidrogenasi naphtha menjadi aromatik. Jenis reaksi yang kedua yang cukup penting adalah siklisasi parafin yang juga menghasilkan aromatik. Reaksi akan lebih cepat pada suhu yang lebih tinggi, dan bimetallic akan menaikkan hasil aromatik dari parafin. Secara keseluruhan proses ini akan menaikkan mutu gasoline yang diukur dengan anti-knock rating. 301 Hasil-hasil dari catalytic reforming yang berupa gas dengan bahan baku naphtha adalah sekitar 15 berat dengan perincian sebagai berikut: hidrogen : 2,3 propan : 3,8 metan : 1,5 butan : 5,3 etan : 2,1 iii Natural Gas Gas alam adalah suatu campuran hidrokarbon mulai dari metan sampai C 7 atau yang lebih tinggi lagi. Disamping unsur-unsur yang disebutkan tadi, gas alam juga mengandung sekitar 45 gas-gas impurities seperti H 2 S dan CO 2 . Didalam proses pengolahan gas alam ditujukan untuk menghasilkan gas yang hanya terdiri dari metan dan etan saja, dimana gas ini di negara-negara yang bersuhu dingin digunakan sebagai pemanas. Di negara-negara maju gas alam juga digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan gas sintesa. Senyawa-senyawa gas alam yang lebih berat dari metan juga sangat baik untuk bahan baku petrokimia. Etan adalah yang paling disukai yaitu untuk pembuatan ethylene. Propana dan butana merupakan campuran yang dikenal sebagai LPG, dan dapat juga direngkah menjadi olefin. Disamping itu butana juga dapat di-dehidrogenasi menjadi butadiene. Fraksi cair yang telah dipisahkan dari gas campurannya dikenal sebagai natural gasoline , yang mana mempunyai angka oktan rendah dan oleh karena itu ia hanya digunakan untuk memperbaiki tekanan uap gasoline. Bisa juga fraksi cair ini dicampur dengan crude oil untuk diolah lebih lanjut. Gas alam terutama metana banyak juga yang digunakan untuk membuat gas acetylene. iv Liquid Hydrocarbon 302 Hidrokarbon cair yang sering digunakan sebagai bahan baku adalah mulai naphtha sampai gasoil, tetapi lebih disukai light naphtha, dan untuk memperolehnya dapat dilakukan dengan proses cracking. Produk yang dihasilkan dari bahan baku ini diantaranya adalah ethylen, propylen, butadiene, butylene dan benzene. Bahan baku diuapkan dengan dipanaskan secara cepat dan diikuti dengan steam hingga mencapai suhu cracking. Pemanasan pada suhu tinggi dalam waktu singgah yang singkat dapat menghindari terbentuknya coke didalam furnace. Suhu cracking untuk naphtha sekitar 850 - 900 o C. Steam yang diinjeksikan 0,5 kg per kg hidrokarbon. Jika bahan bakunya berupa hidrokarbon cair yang lebih berat dari naphtha maka suhunya diturunkan hingga 810 - 820 o C tetapi jumlah steam yang digunakan ditambah hingga perbandingan 1 kg steam per 1 kg hidrokarbon. 4. Gas Synthetis

a. Tujuan Kegiatan Pemelajaran

Setelah mempelajari kegiatan belajar 4 diharapkan siswa dapat :  Menjelaskan proses partial oxydation  Menjelaskan proses steam reforming  Menjelaskan proses pembuatan ammonia.  Menjelaskan proses pembuatan methanol  Menjelaskan proses pembuatan urea

b. Uraian Materi

Gasifikasi hidrokarbon sebagaimana yang akan dibahas di sini dinyatakan sebagai proses oksidasi hidrokarbon pada suhu tertentu yang tujuan utamanya untuk menghasilkan gas hidrogen H 2 dan karbon monoksida CO. Oksigen yang digunakan untuk oksidasi dapat berupa oksigen konsentrat, udara ataupun dalam bentuk steam. 303 Hasil reaksi terdiri dari hidrogen, karbon monoksida, steam dan karbon dioksida dengan perbandingan tertentu serta hidrokarbon ringan yang tidak bereaksi. Disamping itu juga ada beberapa kontaminan yang berasal dari feed seperti sulfur dan yang berasal dari oksigen berupa nitrogen dan argon. Perbandingan antara hidrogen dan karbon monoksida dalam produk akhir dapat diatur dengan mengatur kondisi operasi proses gas shift, dimana karbon monoksida direaksikan lebih lanjut dengan steam yang menghasilkan hidrogen dan karbon dioksida yang kemudian karbon dioksida dapat dipisahkan pada proses berikutnya. Dengan cara ini campuran hidrogen dan karbon monoksida dengan perbandingan 50 : 50 dapat dihasilkan. Campuran gas hidrogen dan karbon monoksida di dalam industri petrokimia sering disebut sebagai gas synthesis banyak dibuat dalam berbagai perbandingan. Lebih dari 60 gas synthesis secara komersial digunakan untuk membuat ammonia, methanol dan oxochemical. Ada dua metoda utama yang dapat digunakan untuk memproduksi gas synthesis yaitu partial oxidation dan steam reforming yang feed-nya dapat berupa gas atau cairan hidrokarbon. i Partial Oxidation Dalam pembuatan gas synthetis dengan metode partial oxidation dilakukan dengan cara mengoksidasikan hidrokarbon dengan oksigen. Reaksi yang terjadi adalah eksotermis dan panas yang dihasilkan digunakan untuk menaikkan suhu reaktan yang akan memasuki reaktor. Reaksi yang dikehendaki adalah seperti berikut: CH + O CO + H X 1 2 2 X 2 2  atau C H + O X CO + H X Y X 2 2 Y 2 2 