144
Sebagai bahan baku proses adalah residu dari distilasi atmosferik. Udara dan uap steam ditiupkan melalui residu panas 220 – 300
o
C sehingga akan terjadi reaksi-reaksi kimia.
Reaksi utama yang terjadi disini adalah : - Dehidrogenasi.
- Kondensasi. Dari hidrokarbon molekul kecil sehingga terbentuk menjadi molekul yang lebih
besar. Proses peniupan dapat dilakukan didalam still baik horisontal maupun vertikal sebagai hasil puncak adalah campuran gas-gas : CO
2
, uap air dan sisa udara. Campuran tersebut dilewatkan kondensor dan gas-gas dapat mengembun
ditampung sebagai asphalt distilate, sedangkan gas-gas yang tidak dapat mengembun dibuang atau dibakar. Lama peniupan blowing tergantung grate
asphal yang diinginkan. Bila diinginkan asphal dengan penetrasi rendah, waktu peniupan diperpanjang. Produk asphalt umumnya proses peniupan 80 – 90
charge stock. Prosesnya sendiri dapat dilakukan secara batch atau kontinue dan kadang-kadang digunakan katalisator seperti pentaoksida Ferry Chlorida.
Kegunaan katalis penta oksida meningkatkan mutu asphal mempunyai ketahanan lebih baik dari cuaca ductility dan pemakaian ferry chlorida memperpendek waktu
peniuapan dan meningkatkan indek penetrasi tapi kurang disukai karena prosesnya membebaskan gas Hidrokarbon.
d. Kualitas Produk dan Data Penunjang.
Dengan umpan short residue dari minyak mentah asal Timur Tengah yang mempunyai titik didih 550
o
C dapat diperoleh air blow bitumen dengan data berikut :
Tabel : 7 - 1 Kualitas Produk
145
Penetrasi Grade, 25
o
C 80100 6070 4050 2030
Specific Gravity Penetrasi, 25
o
C, mm10 Softening Point,
o
C Breaking Point
Konsumsi per metric ton feed :
Air, Scf Power, Kwh
BFW, tonh Fuel, MBtu
1,030 90
45,5 - 14
990 4
+ 160 24
1,033 65
49,5 - 11
1550 7
+ 160 40
1,036 45
55
- 10
2330 10
+ 160 60
1,038 25
64 - 7
3600 15
+ 160 80
- Catatan : breaking point, akan sangat tergantung pada lamanya waktu
oksidasi, makin lama makin mudah patah.
e. Proses Alir.
Short Residu dipanaskan hingga 50
o
F dibawah flash pointnya dan dimasukkan kedalam blowing tower. Penghembusan udara dilakukan dengan jumlah + 40
cuft setiap menit untuk setiap ton feed selama 15 – 24 jam, tergantung dari mutu produk yang diinginkan makin lama, makin keras hasilnya.
Untuk pengamanan dalam pemrosesan tersebut serta untuk menghindari terjadinya oksidasi yang terlampau lanjut, kedalam blowing tower diinjeksikan
pula blanket steam. Bila waktu oksidasi terlalu pendek, maka hasil aspalnya masih lunak dan sebaliknya.
Gas serta uap yang keluar dari atas tower discrub dengan air kedalam contact condensor dialirkan menuju flare.
146
Gambar : 7 - 1 Fabrikasi Bitum Oksidasi
147
LATIHAN SOAL :
1. Jelaskan macam-macam Asphal 2. Jelaskan tentang Asphal Semen
3. Sebutkan macam-macam Cut Back Asphal 4. Ceriterakan proses pembuatan Asphal dengan oksidasi.
148
BAB. VIII ALKYLASI
A. PENDAHULUAN. Secara umum reaksi alyklasi adalah pemasukan gugus alkyl radikal kedalam suatu
molekul. Dalam petroleum industri adalah proses penambahan olefin sebagai gugus alkyl dalam iso butane. Hasil dari Alkylasi dari olefin dalam iso butane disebut alkylat
yaitu campuran isomer senyawa oktane. Alkylate mempunyai angka oktan 90 – 95 resert oktane clean dipakai sebagai
component utama dalam avigas untuk reciprocating engine. Proses alkylasi dan produk alkylat pada puncaknya pada perang dunia ke II dan mulai
berkurang pada tahun 1950 an dimana mesin jet dan turbo propeler berkembang pesat dalam penerbangan. Tetapi proses ini berkembang kembali pada tahun 1970 an yang
ditunjukkan untuk menghasilkan alkylat sebagai mogas component berhubung meningkatnya senyawa aromatic sebagai bahan baku petrokimia dan berhubungan
dengan adanya undang-undang anti polusi.
1. Reaksi yang baik pada proses Alkylasi :
149
CH
3
-CH
2
-CH=CH
2
+ H
2
SO
4
CH
3
-CH
2
-CH.H
2
SO
4
-CH
3
Butena I as. Sulphate Butil Sulphate
CH
3
CH
3
-CH
2
-CH.H
2
SO
4
-CH
3
+ CH-CH-CH
3
CH
3
-CH
2
-CH - C-CH
3
+ H
2
SO
4
Butil Sulphate CH
3
CH
3
CH
3
as.Sulphate 2,2,4 trimethil Pentane
ON = 100 2.
Reaksi yang tidak baik :
CH
3
-CH
2
-CH=CH
2
+ H
2
SO
4
CH
3
-CH
2
-CH.H
2
SO
4
-CH
3
Butena I as. Sulphate Butil Sulphate CH
3
CH
3
-CH
2
-CH.H
2
SO
4
-CH
3
+ CH
3
-CH
2
-CH
2
SO
4
-CH CH
3
-CH
2
-CH-C=CH-CH
3
CH
3
+ H
2
SO
4
3,4 dimetil Hexane
MACAM ACAM-MACAM ALKYLASI .
Ada dua macam Alkylasi yaitu : 1. Alkylasi Thermis.
Sekarang tidak banyak mengambil peranan alasanya kondisi operasinya pada tekanan tinggi 200 sampai dengan 300 kgcm
2
Sebagai umpan adalah etilin yang baik untuk penambahan gugus alkyl, ini menimbulkan kesulitan karena produksi terbatas dibanding propeline buteline.
Sedangkan permintaan akan etiline untuk feed industri kimia sangat besar.
2. Alkylasi Katalis.
150
Proses ini dilakukan pada tekanan 2 sampai dengan 7 kgcm
2
dengan temperatur 0 sampai dengan 10
o
C. Alkylasi ini ada dua macam alkylasi katalis yang terpenting :
a. HF Alkylasi. b. H
2
SO
4
Alkylasi. Alkylasi H
2
SO
4
dilakukan pada suhu rendah 0 sd 10
o
C sehingga operasinya diperlukan sistim refrigeren, alkylasi HF dapat dilakukan pada suhu biasa antara 28
sd 35
o
C sehingga tidak memerlukan system refrigeren tetapi katalis HF lebih mahal dari H
2
SO
4
. Sebagai reaksi alkylasi ada bermacam-macam olefine yang dapat dipakai untuk
menambah gugus alkyl pada iso butane antara lain : - Propiline
- Butiline - Pentiline
Tapi umumnya butiline yang dipakai untuk alkylasi iso butiline karena hasil alkylasi mempunyai ON yang tertinggi.
Pemakaian asam sulphate relatif lebih kecil sedikit. Untuk feed stock terhadap alkylasi biasanya campuran dari butan butiline yang berupa
iso butiline : butiline I, Butiline II, iso buan, normal butan sedikit butan dengan ini mungkin propan dan propiline dalam jumlah kecil sehingga reaksinya secara
keseluruhan untuk mendapatkan hasil akhir sangat pendek. Semua isomer tersebut akan bereaksi dengan iso butane dan alkylat yang dihasilkan
umumnya terdiri berupa campuran dari : 1. 2,2,4 tri metil pentane
2. 2,2,3 tri metil pentane 3. 2,3,4 tri metil pentane
10 lainnya terdiri atas campuran iso pentane, isomer-isomer hexan dan Heptan serta molekul-molekul lebih berat dari oktan.
151
Composisi isomer-isomer yang terdapat dalam alkylasi tergantung dari pada composisi feed stock dan kondisi operasi.
B. PENGARUH VARIABEL OPERASI. Proses-proses variable yang mempengaruhinya antara lain :
1. Temperatur. 2. Tekanan.
3. Iso butane olefin ratio external. 4. Acid Hydro Carbon ration
5. Keasaman dari asam Sulphate. 6. Resident time.
7. Composisi feed stock. 8. Kadar iso butane didalam reakstor.
1. Temperatur.
Reaksi alkylasi yang baik pada suhu 0 sd 20
o
C, dibawah 0 menyebabkan kenaikan viscositas dan emolsi asam hydro carbon sehingga terjadi pembekuan
asam sehingga mengganggu fluiditi. Diatas 20
o
C terjadi reaksi polimerisasi antara olefin akibatnya menambah konsumsi asam, mengurangi produk alkylate dan menurunkan angka oktan
alkylate disamping itu terbentuk senyawa ester antara lain acid dan olefin yang menyebabkan korosi pada peralatan karena terurainya ester setelah pemanasan.
Suhu reaksi alkylasi yang optimal adalah 4 – 16
o
C.
2. Tekanan.
Tekanan tidak berpengaruh terhadap jumlah produk alkylat tetapi tekanan pada proses alkylasi harus cukup tinggi, maksudnya untuk mempertahankan agar hidro
karbon tetap fase cair. Selama reaksi disamping itu bermanfaat untuk menjamin
152
aliran dari vesel ke peralatan berikutnya. Tekanan operasi pada alkylasi adalah 100 sd 200 psig.
3. External Iso Butane.
Ratio iso butan butiline dalam feed ke reaktor dipertahankan antara 5 sd 6. Pada ratio dibawah 3 ½ ini berarti bahwa olefine berlebihan, maka akan terjadi
reaksi polimerisasi akibatnya konsumsi dari asam akan naik produk alkylat berkurang serta angka oktan turun.
4. Ratio Acid Hydro Carbon.
Tidak berpengaruh besar pada hasil dan mutu alkylat dan acid lain, walaupun demikian 50 – 60 vol acid dipertahankan pada inlet reaktor.
Pada 40 – 43 vol acid akan terjadi inversi fase emulsi dari hydro asam menjadi asam hidro carbon ini akan menghasilkan emulsi yang stabil yang akan
menyulitkan pemisahan asam hidrokarbon hasil dari reaktor.
5. Keasaman H
2
SO
4
H
2
SO
4
.
Pada konsentrasi dibawah 88 berat akan terjadi polimerisasi antara butiline sehingga akan mengurangi hasil alkylat. Demikian juga kualitas dan acid lain. Nitril
ester akan menaikkan kecepatan korosi alat-alat dan ini terjadi pada konsentrasi dibawah 88 makin tinggi acid pada dasarnya makin besar produk alkylat serta
mutunya dan makin besar acid lainnya. Dalam praktek konsentrasi dipertahankan antara 90 sd 96.
6. Resident Time.
Untuk alkylasi butiline terhadap iso butane resident time yang optimal adalah 30 menit. Resident time yang lebih besar 30 menit akan mengurangi produk alkylasi
karena terpecahnya alkylat olefine.
