PENGANTAR TEKNIK KIMIA 2 print
PENGANTAR TEKNIK KIMIA
(TK11.C108)
Prinsip dasar
teknologi proses
TEKNIK KIMIA
UNIVERSITAS SERANG RAYA
1
PENGERTIAN INDUSTRI
Industri adalah
kerjasama sejumlah individu,
rencana, tujuan,
spesialisasi aktivitas, penggunaan alat-alat dan
mesin
Tujuan pokok industri :
Menghasilkan barang dan jasa
2
Jenis-jenis industri
Industri manufaktur :
otomotif
Industri proses
:
kimia
Industri jasa
:
perbankan
Dalam industri manufaktur/proses
Input
(bahan
mentah)
proses
Output
(produk)
- Proses fisik
- Proses kimia
3
Industri proses kimia adalah industri yang mengolah
bahan baku / bahan mentah menjadi suatu hasil / produk
dengan memanfaatkan proses-proses kimia.
Proses-proses kimia yang dilakukan dalam industri proses
kimia adalah reaksi kimia dan peristiwa kimia fisik.
Peristiwa kimia fisik antara lain :
Pencampuran molekuler bahan-bahan dengan rumus dan
struktur molekul yang berlainan.
Pengubahan fase, antara lain : penguapan, pengembunan,
pengkristalan
Pemisahan campuran menjadi zat-zat penyusunnya yang
lebih murni
4
PERAN INDUSTRI KIMIA
SANDANG
Serat
syntetis
Polyester
Rayon,
nylon,
acrylic, dll
PANGAN
Pupuk
Pestisida
Ind.
Makanan &
Minuman
dll.
INDUSTRI
KIMIA
TEKNIK KIMIA
PAPAN
ENERGI
Semen
Kayulapi
s Baja
Cat
Kaca,
Keramik
dll.
KESEHATA
N
Formulas
i obatobatan
Kosmetik
dll.
BBM
LNG,
LPG
Konversi
biomassa
O2,
Argon,
Asetilen,
dll.
LAINLAIN
Alat
rumah
tangga
Alat
tulis
Gelas
Keramik
5
Apa saja yang termasuk industri kimia?
Industri kimia
hilir
Sumbe
r Daya
Alam
Industr
i kimia
hulu
- Udara
- Laut
- Hutan
Pemaka
i
Industri
lain
- Pertanian
- Tambang biji & mineral
- Sumber gas alam &
minyak bumi
6
Industri kimia hulu
Asam, Basa, Garam, Zat Organik, Zat Anorganik,
Pelarut, Bahan Petrokimia dsb.
Industri kimia hilir
Plastik, Pupuk, Pestisida, Semen, Gula, Alkohol, Pulp &
Kertas dsb.
Industri lain
Bahan Logam, Kendaraan, Bahan bangunan dsb.
Industri lain
pemakai
Kesehatan, Laboratorium, Penelitian
7
Penggolongan produk industri kimia
(berdasarkan sifat produk)
Produk tak terdiferensiasi (undifferentiated)
1.
›
Dijual atas dasar komposisi
›
Tidak berbeda dengan produsen-produsen lain
›
Penggunaan : untuk beberapa keperluan
Dibagi menjadi 2 :
a)
bahan kimia komoditas sejati
Volume produksi besar
Dijual
atas
dasar
komposisi
sesuai
dengan
keinginan
konsumen/industri
Misalnya : soda api, asam sulfat, metanol, gas-gas industri
(CO2,O2), pupuk kimia (urea, TSP) dsb.
8
b)
Bahan kimia adi (fine chemicals)
Volume produksi tidak besar
Dijual
menngikuti
(misalnya
US
standar
Pharmacopeia,
tertentu
Food
Chemicals Codex)
Misalnya : bahan kimia obat (aspirin),
bahan kimia aroma
9
2. Produk Terdiferensiasi (differentiated)
Dijual berdasarkan fungsi
Berbeda antar produsen
Digunakan untuk 1 atau 2 keperluan
Dibagi menjadi 2 :
Bahan kimia komoditas semu
a)
Volume produksi besar
Konsumen : membeli dalam jumlah besar/ industri lain
misalnya : plastik & resin, serat sintetik
Bahan kimia khusus
b)
Volume produksi kecil
Bahan mentah dari pasar
Konsumen luas
Misalnya : pestisida ramuan, bahan anti korosi, bahan
anti oksidasi, bahan campuran pelumas
10
Penggolongan Pabrik Kimia
Pabrik sintesis eka guna
1.
Dirancang untuk 1 atau 2 jenis bahan kimia komoditas
Operasi secara sinambung (continuous)
2.
Modal awal besar, modal operasi kecil
Pabrik sintesis serbaguna
Produk : aneka ragam dengan volume rendah
Operasi secara “batch”
Modal awal sedang, modal operasi tinggi (untuk bongkar-muat &
pengawasan)
Pabrik peramuan/formulasi
3.
Terdiri atas : peralatan pencampur & pendispersi bahan, pengisi
kemasan
Operasi secara batch
Modal awal rendah, modal operasi tinggi
11
Proses industri kimia
Dasar peninjauan :
1.
Alat / tempat
reaktor (tempat berlangsungnya reaksi) harus memenuhi
persyaratan tertentu yang harus sesuai dengan kondisi
operasi
Misalnya : tahan korosi, tahan tekanan tinggi, tahan suhu
tinggi dsb.
2.
Teknologi
Sintesis produk : dengan proses kimia
Formulasi/peramuan produk : proses kimia fisik
12
3.
Reaksi/sintesa
a.
Reaksi eksotermis
b.
Reaksi endotermis
Dengan termodinamika dapat diketahui:
–
Panas/tenaga yang diperlukan/dikeluarkan
–
Konversi maksimum yang dapat dicapai
–
Usaha meningkatkan konversi
Dengan kinetika dapat diketahui :
–
Mekanisme reaksi
–
Menghitung ukuran reaktor
–
Usaha mempercepat/memperlambat reaksi
13
Proses produksi industri
kimia
Unit I
Unit II
Unit III
Persiapan RM
Pengolahan
Finishing
Pada unit I :
› Raw Material mengalami :
Penyesuaian bentuk & fasa : besar/kecil, serbuk, cair dsb.
Penyesuaian konsentrasi/komposisi : murni, pekat, encer
Penyesuaian kondisi : tekanan, suhu, perbandingan
komposisi dsb.
Transportasi, penampungan sementara dsb.
14
Penggolongan RM menurut sifatnya
: yang dapat diperbarui (renewable)
RM
a.
Hasil pertanian & perkebunan
Hasil binatang: peternakan & perikanan
Air dan udara
RM yang tak dapat diperbarui (unrenewable)
b.
Minyak bumi & gas alam
Mineral-mineral logam
Mineral-mineral bukan logam : kaolin, kapur dll
Pada Unit II
Proses sintesis (pengolahan RM) dilakukan dalam suatu
reaktor.
Umumnya dilengkapi dengan alat-alat lain untuk mencapai
kondisi operasi (T,P,c) yang diinginkan
15
Suatu reaksi : A + B
C + D
air
A
-C + D
reaktor
-Sisa bhn
baku
B
pemisah
C
-D
udara
Bahan baku
-Sisa bhn
baku
: A,B
Bahan pembantu : udara, air
Bahan pendukung
(utilitas)
: panas, listrik, bahan bakar dsb.
16
Pada Unit III
Hasil yang keluar mungkin masih perlu
penyesuaian kualitas (finishing), misalnya
:
› Penyesuaian bentuk
› Penyesuaian komposisi
› Penyesuaian kondisi
› Pengantongan (packing) dsb
17
Syarat mendirikan industri :
Lokasi
industri
Tenaga
Bahan
kerja
baku
Transportasi
Pemasaran
Pengolahan
limbah produk
Perhitungan
:neraca massa, panas, utilitas,
ekonomi, dll.
18
Industri Pengolahan
Gas Alam
19
Ethylene
Glycol
LNG
Acetylene
Ethylene
VCM
CUMENE
LPG
Propylene
Butylene
Acrylonitrile
Methyl amine
Oxo
Chemical
Gas Alam
SYN-GAS
Methanol
H2O2
HCN
CARBON
BLACK
Formic
acid
MTBE
Acetic acid
Methyl
Metaacrylate
Vinyl Ac
Monomer
Ethyl Acetate
Di Am. phosphat
NH3
Caprolac.
UREA
ZA
HNO3
Urea Am. nitrat
Melamin
Melamin
resin
Am nitrat
Nitro cellulose
20
BIOMASSA
Limbah :
Pertanian,
Perkebunan, Sampah
industri
TEKNOLOGI
BIOMASSA
Limbah
Peternakan
Hasil Hutan :
(Fuelwood)
Sampah
Kota
Sumber Hayati
pangan / non-pangan
BRIQUETTING
BRIKET
BIOMASSA
DIRECT
COMBUSTION
ENERGI
IMPROVED
STOVE
GASIFICATION
CARBONIZATION
PYROLYSIS
ANAEROBIC
DIGESTION
ENERGI
ENERGI
ENERGI
BIOGAS
GASOHOL
LIQUEFACTION
BIODIESEL
21
(TK11.C108)
Prinsip dasar
teknologi proses
TEKNIK KIMIA
UNIVERSITAS SERANG RAYA
1
PENGERTIAN INDUSTRI
Industri adalah
kerjasama sejumlah individu,
rencana, tujuan,
spesialisasi aktivitas, penggunaan alat-alat dan
mesin
Tujuan pokok industri :
Menghasilkan barang dan jasa
2
Jenis-jenis industri
Industri manufaktur :
otomotif
Industri proses
:
kimia
Industri jasa
:
perbankan
Dalam industri manufaktur/proses
Input
(bahan
mentah)
proses
Output
(produk)
- Proses fisik
- Proses kimia
3
Industri proses kimia adalah industri yang mengolah
bahan baku / bahan mentah menjadi suatu hasil / produk
dengan memanfaatkan proses-proses kimia.
Proses-proses kimia yang dilakukan dalam industri proses
kimia adalah reaksi kimia dan peristiwa kimia fisik.
Peristiwa kimia fisik antara lain :
Pencampuran molekuler bahan-bahan dengan rumus dan
struktur molekul yang berlainan.
Pengubahan fase, antara lain : penguapan, pengembunan,
pengkristalan
Pemisahan campuran menjadi zat-zat penyusunnya yang
lebih murni
4
PERAN INDUSTRI KIMIA
SANDANG
Serat
syntetis
Polyester
Rayon,
nylon,
acrylic, dll
PANGAN
Pupuk
Pestisida
Ind.
Makanan &
Minuman
dll.
INDUSTRI
KIMIA
TEKNIK KIMIA
PAPAN
ENERGI
Semen
Kayulapi
s Baja
Cat
Kaca,
Keramik
dll.
KESEHATA
N
Formulas
i obatobatan
Kosmetik
dll.
BBM
LNG,
LPG
Konversi
biomassa
O2,
Argon,
Asetilen,
dll.
LAINLAIN
Alat
rumah
tangga
Alat
tulis
Gelas
Keramik
5
Apa saja yang termasuk industri kimia?
Industri kimia
hilir
Sumbe
r Daya
Alam
Industr
i kimia
hulu
- Udara
- Laut
- Hutan
Pemaka
i
Industri
lain
- Pertanian
- Tambang biji & mineral
- Sumber gas alam &
minyak bumi
6
Industri kimia hulu
Asam, Basa, Garam, Zat Organik, Zat Anorganik,
Pelarut, Bahan Petrokimia dsb.
Industri kimia hilir
Plastik, Pupuk, Pestisida, Semen, Gula, Alkohol, Pulp &
Kertas dsb.
Industri lain
Bahan Logam, Kendaraan, Bahan bangunan dsb.
Industri lain
pemakai
Kesehatan, Laboratorium, Penelitian
7
Penggolongan produk industri kimia
(berdasarkan sifat produk)
Produk tak terdiferensiasi (undifferentiated)
1.
›
Dijual atas dasar komposisi
›
Tidak berbeda dengan produsen-produsen lain
›
Penggunaan : untuk beberapa keperluan
Dibagi menjadi 2 :
a)
bahan kimia komoditas sejati
Volume produksi besar
Dijual
atas
dasar
komposisi
sesuai
dengan
keinginan
konsumen/industri
Misalnya : soda api, asam sulfat, metanol, gas-gas industri
(CO2,O2), pupuk kimia (urea, TSP) dsb.
8
b)
Bahan kimia adi (fine chemicals)
Volume produksi tidak besar
Dijual
menngikuti
(misalnya
US
standar
Pharmacopeia,
tertentu
Food
Chemicals Codex)
Misalnya : bahan kimia obat (aspirin),
bahan kimia aroma
9
2. Produk Terdiferensiasi (differentiated)
Dijual berdasarkan fungsi
Berbeda antar produsen
Digunakan untuk 1 atau 2 keperluan
Dibagi menjadi 2 :
Bahan kimia komoditas semu
a)
Volume produksi besar
Konsumen : membeli dalam jumlah besar/ industri lain
misalnya : plastik & resin, serat sintetik
Bahan kimia khusus
b)
Volume produksi kecil
Bahan mentah dari pasar
Konsumen luas
Misalnya : pestisida ramuan, bahan anti korosi, bahan
anti oksidasi, bahan campuran pelumas
10
Penggolongan Pabrik Kimia
Pabrik sintesis eka guna
1.
Dirancang untuk 1 atau 2 jenis bahan kimia komoditas
Operasi secara sinambung (continuous)
2.
Modal awal besar, modal operasi kecil
Pabrik sintesis serbaguna
Produk : aneka ragam dengan volume rendah
Operasi secara “batch”
Modal awal sedang, modal operasi tinggi (untuk bongkar-muat &
pengawasan)
Pabrik peramuan/formulasi
3.
Terdiri atas : peralatan pencampur & pendispersi bahan, pengisi
kemasan
Operasi secara batch
Modal awal rendah, modal operasi tinggi
11
Proses industri kimia
Dasar peninjauan :
1.
Alat / tempat
reaktor (tempat berlangsungnya reaksi) harus memenuhi
persyaratan tertentu yang harus sesuai dengan kondisi
operasi
Misalnya : tahan korosi, tahan tekanan tinggi, tahan suhu
tinggi dsb.
2.
Teknologi
Sintesis produk : dengan proses kimia
Formulasi/peramuan produk : proses kimia fisik
12
3.
Reaksi/sintesa
a.
Reaksi eksotermis
b.
Reaksi endotermis
Dengan termodinamika dapat diketahui:
–
Panas/tenaga yang diperlukan/dikeluarkan
–
Konversi maksimum yang dapat dicapai
–
Usaha meningkatkan konversi
Dengan kinetika dapat diketahui :
–
Mekanisme reaksi
–
Menghitung ukuran reaktor
–
Usaha mempercepat/memperlambat reaksi
13
Proses produksi industri
kimia
Unit I
Unit II
Unit III
Persiapan RM
Pengolahan
Finishing
Pada unit I :
› Raw Material mengalami :
Penyesuaian bentuk & fasa : besar/kecil, serbuk, cair dsb.
Penyesuaian konsentrasi/komposisi : murni, pekat, encer
Penyesuaian kondisi : tekanan, suhu, perbandingan
komposisi dsb.
Transportasi, penampungan sementara dsb.
14
Penggolongan RM menurut sifatnya
: yang dapat diperbarui (renewable)
RM
a.
Hasil pertanian & perkebunan
Hasil binatang: peternakan & perikanan
Air dan udara
RM yang tak dapat diperbarui (unrenewable)
b.
Minyak bumi & gas alam
Mineral-mineral logam
Mineral-mineral bukan logam : kaolin, kapur dll
Pada Unit II
Proses sintesis (pengolahan RM) dilakukan dalam suatu
reaktor.
Umumnya dilengkapi dengan alat-alat lain untuk mencapai
kondisi operasi (T,P,c) yang diinginkan
15
Suatu reaksi : A + B
C + D
air
A
-C + D
reaktor
-Sisa bhn
baku
B
pemisah
C
-D
udara
Bahan baku
-Sisa bhn
baku
: A,B
Bahan pembantu : udara, air
Bahan pendukung
(utilitas)
: panas, listrik, bahan bakar dsb.
16
Pada Unit III
Hasil yang keluar mungkin masih perlu
penyesuaian kualitas (finishing), misalnya
:
› Penyesuaian bentuk
› Penyesuaian komposisi
› Penyesuaian kondisi
› Pengantongan (packing) dsb
17
Syarat mendirikan industri :
Lokasi
industri
Tenaga
Bahan
kerja
baku
Transportasi
Pemasaran
Pengolahan
limbah produk
Perhitungan
:neraca massa, panas, utilitas,
ekonomi, dll.
18
Industri Pengolahan
Gas Alam
19
Ethylene
Glycol
LNG
Acetylene
Ethylene
VCM
CUMENE
LPG
Propylene
Butylene
Acrylonitrile
Methyl amine
Oxo
Chemical
Gas Alam
SYN-GAS
Methanol
H2O2
HCN
CARBON
BLACK
Formic
acid
MTBE
Acetic acid
Methyl
Metaacrylate
Vinyl Ac
Monomer
Ethyl Acetate
Di Am. phosphat
NH3
Caprolac.
UREA
ZA
HNO3
Urea Am. nitrat
Melamin
Melamin
resin
Am nitrat
Nitro cellulose
20
BIOMASSA
Limbah :
Pertanian,
Perkebunan, Sampah
industri
TEKNOLOGI
BIOMASSA
Limbah
Peternakan
Hasil Hutan :
(Fuelwood)
Sampah
Kota
Sumber Hayati
pangan / non-pangan
BRIQUETTING
BRIKET
BIOMASSA
DIRECT
COMBUSTION
ENERGI
IMPROVED
STOVE
GASIFICATION
CARBONIZATION
PYROLYSIS
ANAEROBIC
DIGESTION
ENERGI
ENERGI
ENERGI
BIOGAS
GASOHOL
LIQUEFACTION
BIODIESEL
21