katalis dan kemungkinan terbentuknya oligomer. Oligomer adalah rangkaian beberapa molekul bukan polimer, misalnya dimer, trimer, tetramer dan lain-lain.
Penggunaan katalis sangat berpengaruh pada faktor ekonomis dari teknologi polimerisasi. Reaksi polimerisasi adisi memerlukan adanya senyawa pemicu, yaitu
senyawa yang dapat memberikan muatan atau elektron bebas pada ikatan rangkap ethylene. Tanpa katalis reaksi polimerisasi dapat berlangsung pada suhu tinggi
± 350
o
C-500
o
C dengan tekanan 2.5-10 atm. Hal ini karena energi aktivasi cukup tinggi yaitu sekitar 35-43.5 kkalmol. Adanya katalis akan mempercepat jalannya
reaksi yaitu dengan mengurangi energi aktivasi yang diperlukan. Secara ringkas faktor penentu dari keberhasilan proses polimerisasi adalah
tipe katalis yang digunakan. Katalis ini harus memilki keaktifan yang tinggi namun mudah dikendalikan. Katalis yang saat ini banyak digunakan adalah katalis organo
metalic seperti TiCl
4
. Proses dasar polimerisasi ethylenen yang mula-mula dipatenkan adalah
proses yangdigunakan oleh perusahaan Imperial College Industri ICI pada tahun 1936. Proses ini menghasilkan polyethylene jenis LLDPE dengan kondisi pada
tekanan tinggi. Namun pada tahun 1954 muncul cara lain untuk reaksi polimerisasi ethylene
dengan proses Ziegler yang menggunakan katalis alumunium alkyl TiCl
4
. Dengan proses tersebut polyethylene dapat diproduksi pada tekanan dan suhu yang
rendah.
2.3.1.1 Macam-macam Proses Pembuatan Polyethylene
Ada beberapa macam proses pembuatan produk polyethylene, diantaranya: A. High Presure Process
Dalam proses high pressure ini dapat digunakan 2 jenis reaktor yaitu autoclave
reaktor atau tubular reaktor jacketted tube yang mempunyai kondisi operasi yang berbeda seperti :
• Autoclave reaktor - Tekanan operasinya antara 150-200 Mpa typical
- Waktu tinggal 30-60 detik typical
Universitas Sumatera Utara
• Tubular Reaktor - Tekanan operasi yang digunakan antara 200-250 Mpa
typical - Temperatur reaksinya tergantung dari jenis inisiator oksigen
maka temperatur reaksinya 1900
o
C dan jika menggunakan inisiator peroxycarbonate maka temperatur reaksinya
menjadi 1400
o
C.
B. Suspension Slurry Process Dalam proses ini polyethylene disuspensikan dalam diluent hidrocarbon
untuk mempermudah proses. Ada 2 macam proses dalam suspension slurry proses, yaitu autoclave
process dan loop reaktor process.
• Autoclave Process - Tekanan operasinya 0.5-1 Mpa typical
- Temperatur reaksinya antara 80-900
o
C typical - Diluent yang digunakan adalah hexane
- Katalis yang digunakan dicampur dengan alkyl alumunium • Loop Reactor Process
- Tekanan operasinya 3-4 Mpa typical - Temperatur reaksinya 1000
o
C typical - Diluent yang digunakan adalah isobutene
- Jika menggunakan Philip type maka katalisnya adalah campuran Ti dan Alkyl alumunium
C. Gas Phase Process Union Carbide banyak menggunakan proses ini dengan menggunakan
reaktor fluidized bed. Disebut gas phase process karena hampir semua bahan baku disuplai dalam bentuk gas.
- Tekanan operasi yang digunakan antara 0.7-2 Mpa typical - Temperatur reaksinya antara 80-100
o
C typical - Poison catalyst : CO
2
, CO, H
2
O
Universitas Sumatera Utara
2.3.1.2 Perbandingan Proses Pembuatan Polyethylene
Tabel 2.4 Perbandinganproses pembuatan polyethylene
Faktor Teknis
Gas Phase Unipol
Slurry Phase
Philip Slurry
Phase SDK
Liquid Phase
Dupont Proes
tekanan Tinggi
ICI Tekanan
Operasi
300 psig 400psig
43.5 kgcm
2
15000-18000 psig
20.000- 30.000
Temperatur Operasi
o
C 80-100
90-110 80-90
220-260 200-300
Jenis Reaktor
Fluidized Bed Loop
reactor, Autoclave
reactor Vertical
Jacketed, loop
reactor Stirred
reactor Autoclave
reactor, Turbular
reactor
Waktu Tinggal
1-5 jam 1.5 jam
2-5 menit 30 dtk-2
mnt
Diluent Isobutane,
hexane Isobutane,
hexane Cyclohexana
Butene-1
C4C2 molar
0.01-0.4 0.01-0.3
0.01-0.3 0.01-0.3
0.01-0.3
Tipe Polyethylene
LLDPE,HDPE HDPE
HDPE LDPE,
HDPE, LLDPE
LLDPE
Dalam Pra-rancangan pembuatan Pabrik Linear Low Density Polyethylene
LLDPE ini dipilih proses Gas Phase Unipol. Pemilihan proses dilakukan dengan
memperhatikan : Pengoperasiannya mudah karena proses yang sederhanan dengan
unggun terfluidisasi menyebabkan proses lebih stabil dan fleksibel Dengan menggunakan fase gas dan tidak adanya solvent,
kemungkinan terjadinya aglomerasi lebih kecil
Universitas Sumatera Utara
Kebutuhan Utility Plant sedikit Produk yang dihasilkan memiliki kemurnian yang tinggi
Konversi reaksi yang diperoleh mencapai 98 sehingga secara ekonomis proses ini layak dibuat dalam skala pabrik
2.3.2 Klasifikasi Polyethylene
