Upload
olivia-cesarah
View
803
Download
3
Tags:
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Benzena merupakan salah satu hasil petrokimia yang paling epnting dan strategis. Akan dibahas mengenai proses, unit operasi, produk turunan, manfaat dan lain-lain dari petrokimia benzena
Citation preview
PRODUCT PETROCHEMICAL INDUSTRY BENZENE OIL AND GAS CHEMICAL PRODUCT PETROCHEMICAL INDUSTRY BENZENE OIL AND GASCHEMICAL PRODUCT PETROCHEMICAL INDUSTRY BENZENE OIL AND GASCHEMICAL PRODUCT PETROCHEMICAL INDUSTRY BENZENE OIL AND GASCHEMICAL PRODUCT PETROCHEMICAL INDUSTRY BENZENE OIL AND GASCHEMICAL PRODUCT PETROCHEMICAL INDUSTRY BENZENE OIL AND GAS CHEMICAL PRODUCT PETROCHEMICAL INDUSTRY BENZENE OIL AND GASCHEMICAL PRODUCT PETROCHEMICAL INDUSTRY BENZENE OIL AND GASCHEMICAL PRODUCT PETROCHEMICAL INDUSTRY BENZENE OIL AND GASCHEMICAL PRODUCT PETROCHEMICAL INDUSTRY BENZENE OIL AND GASCHEMICAL PRODUCT PETROCHEMICAL INDUSTRY BENZENE OIL AND GAS CHEMICAL PRODUCT PETROCHEMICAL INDUSTRY BENZENE OIL AND GASCHEMICAL PRODUCT PETROCHEMICAL INDUSTRY BENZENE OIL AND GASCHEMICAL PRODUCT PETROCHEMICAL INDUSTRY BENZENE OIL AND GASCHEMICAL PRODUCT PETROCHEMICAL INDUSTRY BENZENE OIL AND GASCHEMICAL PRODUCT PETROCHEMICAL INDUSTRY BENZENE OIL AND GAS CHEMICAL PRODUCT PETROCHEMICAL INDUSTRY BENZENE OIL AND GASCHEMICAL PRODUCT PETROCHEMICAL INDUSTRY BENZENE OIL AND GASCHEMICAL PRODUCT PETROCHEMICAL INDUSTRY BENZENE OIL AND GASCHEMICAL PRODUCT PETROCHEMICAL INDUSTRY BENZENE OIL AND GAS
BENZENE
Mata Kuliah Pilihan Petrokimia
GROUP 12
Department of Chemical Engineering
MEMBER:1. A L R I S T O
S A N A L2. C I P T O T I G O R3. F R A N S I S C U S
A D A M4. O L I V I A
C E S A R A H T A R I G A N
5. S O R I N D A H M O L I N A
P E N DA H U LUA NLATAR BELAKANG & KEBUTUHAN NASIONAL
P R O D U K B E N Z E N AMANFAAT, PRODUSEN, & BAHAN BAKU
P R O S E S DA N R EA K S IKATALITIK REFORMING & HIDROALKILASI
P E N G O L A H A N L I M BA HDASAR METODE, REMEDIASI, ADSORPSI, & OZONASI
University of Indonesia
urea
L ATA R B E L A K A N GpENDAHULUAN
University of Indonesia
Pupuk Urea Ammonia
Methanol Acetylene Carbon Black
Nilon Pipa PVC Karet Ban
Plastic
BenzenePaint CosmeticsUrea
INDUSTRI PETROKIM
IA
University of Indonesia
L e t a k B e n ze n a D a l a m P o h o n P e t r o k i m i a
BENZENA
University of Indonesia
Keberadaan benzena yang strategis sebagai produk dasar petrokimia
Bahan baku untuk industri lain
Fungsi turunan yang luas : fenol, asam benzoat, asam salisilat, asetosal, parasetamol, BHT, BHA, benzilalkohol, pewarna azo, TNT, dll
Benzena sendiri merupakan pelarut nonpolar yang digunakan luas
KO N D I S I G LO BA LpENDAHULUAN University of Indonesia
Dikutip dari : bisnis.com (Senin, 20 Januari 2014, 18:20 WIB)
• Harga petrokimia di pasar dunia pada Desember 2013 menyentuh angka US$1.406 per metric ton (mt) atau naik 4%
• Ketatnya pasokan global mendorong harga benzene pada Desember US$1.367/mt atau naik 10% menjadi US$1.248/mt
• Komponen Benzena ini termasuk tujuh dari komponen terbesar yang ikut menaikkan indeks PGPI.
• “Situasi pasokan yang ketat dalam benzena memiliki efek besar di pasar aromatik global. Kami sekarang melihat rekor tertinggi pada bulan Januari dan pasar bisnis mengikuti benzena yang lebih tinggi.Di AS mencapai tertinggi lima tahun dan mendekati rekor tertinggi,” -Jim Foster, senior analysator Petrokimia Platts.
Platts Global Price Index (PGPI) - BENZENE
KESIMPULAN YANG DAPAT DITARIK :1. HARGA BENZENA SANGAT SENSITIF
2. IMPACT BESAR TERHADAP PRODUK PETROKIMIA LAIN
University of Indonesia
KO N D I S I D I I D O N E S I ApENDAHULUAN University of Indonesia
Indonesia salah satu penghasil minyak bumi
KESALAHAN Indonesia mengekspor minyak bumi mentah ke luar negeri tanpa diolah
dahulu
AKIBAT
University of Indonesia
Kurangnya bahan dasar untuk industri
petrokimia
Produk turunan minyak bumi
(BENZENA) masih mengimpor
Tidak majunya perekonomian
indonesia
KURANG LEBIH 50% EKSPOR BAHAN BAKAR
9% DIGUNAKAN UNTUK IND. PETROKIMIA
DALAM NEGRI
1. Pemerintah menyiapkan lima lokasi untuk pengembangan industri petrokimia.
– Cilegon : etilena, propilena, polipropilena, dan polietilena
– Bontang, Kalimantan Timur : methanol dan amonia
– Muara Enim, Sumatera Selatan :produk metanol dan amonia.
– Tuban dengan : benzene, toulene, dan paraksilina. Dan terakhir
– Teluk Bintuni, Papua Barat :metanol, polipropilena, polyethylene, dan ammonia.
2. Tambahan kapasitas juga diperlukan di sektor petrokimia berbasis aromatik – Tambahan sekitar 600 ribu ton
– tambahan investasi US$ 22,6 miliar untuk meningkatkan kapasitas produksi dari 2010 hingga 2015.
University of Indonesia
L A N G K A H S T R AT EG I S P E M E R I N TA H
P E N DA H U LUA NLATAR BELAKANG & KEBUTUHAN NASIONAL
P R O D U K B E N Z E N AMANFAAT, PRODUSEN, & BAHAN BAKU
P R O S E S DA N R EA K S IKATALITIK REFORMING & HIDROALKILASI
P E N G O L A H A N L I M BA HDASAR METODE, REMEDIASI, ADSORPSI, & OZONASI
University of Indonesia
BENZENA
Benzena merupakan contoh salah satu dari hidrokarbon aromatik (membentuk cincin, tidak jenuh) yang terdapat dalam minyak
bumi
BENZENA
University of Indonesia
Benzena ditemukan pada tahun 1825 oleh seorang ilmuwan Inggris, Michael Faraday yang mengisolasikan senyawa tersebut dari gas minyak dan menamakannya bikarburet dari hidrogen.
Pada tahun 1833, kimiawan Jerman, Eilhard Mitscherlich menghasilkan benzena melalui distilasi asam benzoat (dari benzoin karet atau gum benzoin) dan kapur. Mitscherlich memberinya nama benzin.
Pada tahun 1845, kimiawan Inggris, Charles Mansfield, yang sedang bekerja di bawah August Wilhelm von Hofmann, mengisolasikan benzena dari tir (coal tar).
Empat tahun kemudian, Mansfield memulai produksi benzena berskala besar pertama menggunakan metode tir tersebut.
University of Indonesia
SEJARAH BENZENA
• Senyawa ini adalah pelarut industri utama dan digunakan dalam proses produksi plastik, minyak, karet sintetis, dan pewarna.
• Sebagian besar pasokan benzena saat ini berasal dari industri petrokimia, dengan hanya sejumlah kecil yang diperoleh dari batubara.
University of Indonesia
MANFAAT BENZENAP A D A I N D U S T R I P E T R O K I M I A
• Benzena merupakan senyawa penting dalam industry Petrokimia.
• Benzena merupakan bahan aromatika yang menghasilkan beberapa
produk petrokimia yaitu :
1) Stirena, digunakan untuk membuat karet sintetis.
2) Kumena, digunakan untuk membuat fenol.
3) Sikloheksana, digunakan untuk membuat nilon.
University of Indonesia
MANFAAT BENZENAP A D A I N D U S T R I P E T R O K I M I A
• Benzenaa. sebagai bahan dasar untuk membuat stirena dan nilon 6.6b. bersifat racun dan merupakan zat karsinogen
• Toluenaa. sebagai pelarutb. sebagai bahan dasar untuk membuat trinitro-lena
• Fenolsebagai antiseptik karena dapat membunuh bakteri
1. Benzena
2.Toluena
3. Fenol
University of Indonesia
KEGUNAAN & DAMPAKD A R I B E N Z E N A D A N B E B E R A P A T U R U N A N N Y A
Ester dari asam salisilat dengan asam asetat digunakan sebagai obat dengan nama aspirin atau asetosal
Asam benzoat atau garam natriumnya digunakan sebagai pengawet pada berbagai makanan olahan.
Anilina bersifat basa lembah, merupakan bahan dasar untuk pembuatan zat- zat warna diazo.
4. Asam Salisilat
5. Asam Benzoat, C6H5COOH
6. Anilina, C6H5NH2
University of Indonesia
C O N T ’ D
• PT Chandra Asri Petrochemical Tbk. (CAP), produsen petrokimia terintegrasi dan terbesar di Indonesia. CAP merupakan perusahaan hasil merger vertikal antara PT Chandra Asri dan PT Tri Polyta Indonesia.
• Terletak di Ciwandan, Cilegon• Memiliki kapasitas produksi : 260.000
ton/thn Benzene• Struktur kepemilikan PT Chandra Asri
Petrochemical Tbk, sebesar 66,36% sahamnya dimiliki PT Barito Pacific Tbk.
1. PT Chandra Asri
University of Indonesia
PRODUSEN BENZENA
2. Pertamina Unit IV
• Produk kilang ini diharapkan dapat memenuhi kebutuhan bahan
baku aromatik(setengah jadi) untuk kilang UP III Plaju,
disamping untuk export. Namun semua produk benzene hanya
untuk diexport, sedang produk lain untuk memenuhi kebutuhan
domestik.• Terletak di Cilacap• Total produksi : 590.000 ton/tahun• Memiliki kapasitas produksi : 250.000 ton/thn Paraxylene
120.000 ton/thn BenzeneUniversity of Indonesia
3. PT HUMPUSS AROMATIK
Terletak di Lhokseumawe, Nanggroe Aceh Darussalam.
Produksinya dari tahun 1998 mencapai 70.000 BPSD Condensate di LPG.
Kapasitas produksi : 260.000 ton/thn Benzene.
University of Indonesia
4. Styrindo Mono Indonesia (SMI)
• Merupakan satu-satunya produsen Styrene Monomer di Indonesia yang
melayani baik industri hilir domestik dan pasar ekspor regional. • Terletak di Puloampel, Serang, dan berada sekitar 40KM dari pabrik Naphtha
Cracker.• Kapasitas produksi : Benzena sebesar 110.000 ton/tahun.
Styrene Monomer sebesar 340.000
ton/tahun. • Dua unit pabrik Ethyl Benzene dirancang dengan lisensi dari Mobil/Badger dan
teknologi-teknologi Lummus. Kedua unit Ethyl Benzene tersebut terintegrasi
dengan dua unit pabrik Styrene Monomer yang direkayasa menggunakan
teknologi Lummus/UOP.
University of Indonesia
5. PT Trans Pasific Petrochemical Indotama (TPPI)
• Merupakan salah satu perusahaan di Indonesia yang mengekspor hasil petrokimia di Canada, USA, dan Europe.
• Status : Penanaman Modal Asing.• Terletak di Medan, Indonesia. Berdiri tahun 1993.• Memiliki kapasitas produksi : 360.000 ton/thn Benzena.
University of Indonesia
6. Tuban Petrochemical
• Merupakan perusahaan yang bergerak di bidang Petrokimia pada tahun 2004, bekerja sama dengan TPPI (60% sahamnya), Pertamina (10% sahamnya).
• Terletak di Tuban, Jawa Timur, Indonesia.• Memiliki kapasitas produksi : 300.000 ton/ thn Benzen
University of Indonesia
P E N DA H U LUA NLATAR BELAKANG & KEBUTUHAN NASIONAL
P R O D U K B E N Z E N AMANFAAT, PRODUSEN, & BAHAN BAKU
P R O S E S DA N R EA K S IKATALITIK REFORMING & HIDROALKILASI
P E N G O L A H A N L I M BA HDASAR METODE, REMEDIASI, ADSORPSI, & OZONASI
University of Indonesia
CATALYTIC REFORMING NAFTA
PROSES PRODUKSI
Hydrotreating
Catalyti
c Reforming
Separation
Tahapan Proses:
Bahan baku : Nafta
Definisi
Proses penghilangan zat pengotor (impurities) pada umpan.
Cara
Penjenuhan olefin dan hidrodesulfurisasi dan hidrodenitrogenasi senyawa sulfur dan nitrogen.
Tujuan
Pretreating stream untuk mencegah keracunan katalis di downstream process, berpotensi jalannya proses, reaksi kimia, dan akan mengurangi konversi.
HYDROTREATING#1
#1 HYDROTREATING- HDS/HDN
Kandungan maksimal N dan S : 0.5 ppm
Jenis Reaktor : Fixed Bed
T. Operasi : 285-385oC
Tekanan : 100 – 3000 psi
Katalis : Ni-Mo/Alumina
Variabel Proses : T dan PH2
HYDROTREATING#1
Definisi
Mereaksikan nafta pada katalis menghasilkan senyawa-senyawa non-aromatik dan aromatik dalam reaktor tertentu
Tujuan
Mengkonversi hidrokarbon menjadi aromatik yang reaksi utamanya adalah dehidrogenasi nafta.
CATALYTIC REFORMING#2
Treated Naphtha
Catalytic Reformer
Non Aromatik dan Aroma
tik
Reaktor : Fixed Bed
Temperatur : 495-525oC
Tekanan : 100-300 psia
Katalis : Pt/Alumina -> Metal/Asam
Var. Proses : P, T, Katalis & SV
CATALYTIC REFORMING#2
CATALYTIC REFORMING#2
AROMATIC EXTRACTION#3
1. Proses Sulfolan -> Sulfolan/ Etilen Glikol Ekstraksi liquid-liquid -> benzene 99,9 % dan toluene 99,5 %
( Pemisahan aromatik dengan non aromatik)2. Distilasi Fraksionasi
Memisahkan benzena, toluena dan xylena dengan C aromatik lain.
HIDRODEALKILASIPROSES PRODUKSI
Definisi
Alkylbenzene dikonversi menjadi benzena, sementara non aromatik dikonversi menjadi gas ringan seperti metana dengan bantuan hidrogen
Tujuan
Proses ini dirancang untuk menghidrodealkilasi metilbenzena, etilbenzena dan aromatik C9 menjadi benzena.
Sebab
Kebutuhan petrokimia terhadap benzena lebih besar daripada terhadap toluena dan xilena.
GAMBARAN UMUM#1
Aromatik C tinggi Hydrocracking Hidrogenasi Benzena 90%
KEADAAN OPERASI#2
Reaktor : Fixed Bed
Temperatur : 500-600oC
Jenis Reaksi : Eksotermis
Tekanan : 20-60 bar psia
Katalis : Cr/ Mo oksida/Pt Alumina
MEKANISME REAKSI#1
• Toluena terdealkilasi -> metana dan benzena
• etilbenzena -> etana dan benzena
• Konsumsi : 1 mol H2
• Xylena -> 2 mol CH4 dan 1 mol benzena• Konsumsi : 2 mol H2
• Banyak reaksi terjadi dalam reaktor pada kondisi reforming. Reaksi
ini adalah
Reaksi aromatisasi yang menghasilkan aromatik
Reaksi isomerisasi yang menghasilkan parafin bercabang
Reaksi lain yang tidak secara langsung terlibat dalam
pembentukan aromatik (perengkahan-hidro dan hidrodealkilasi
REAKSI REFORMING
• Dua reaksi yang secara langsung bertanggung jawab dalam
memperkaya nafta dengan aromatik adalah dehidrogenasi naftena
dan dehidrosiklisasi parafin. Reaksi pertama dapat diwakilkan
dengan dehidrogenasi sikloheksana menjadi benzena.
REAKSI AROMATISASI
• Sifat-sifat dari reaksi ini adalah sebagai berikut:
Reaksi ini berlangsung cepat
Mencapai kesetimbangan seketika
Reaksi ini juga reversibel
Reaksi ini sangat endotermik
Memiliki konstanta kesetimbangan yang besar yaitu 6 x 105 pada
500o C
CONT’D
• Ini dibuktikan dengan hasil aromatiknya (benzena) yang
lebih menguntungkan bila dilakukan pada temperatur
tinggi dan tekanan rendah. Pengaruh penurunan
tekanan parsial H2 bahkan lebih berpengaruh dalam
menggeser kesetimbangan ini ke kanan.
CONT’D
• Reaksi aromatisasi kedua adalah dehidrosiklisasi parafin
menjadi aromatik. Contohnya : n-heksana mewakili
reaksi berikut ini : – Pada tahap pertama, terjadi dehidrogenasi molekul heksana
pada permukaan platinum, menghasilkan 1- heksena.
– Lalu pada tahap kedua, sikloheksana ini kemudian
terdehidrogenasi menjadi benzena.
REAKSI AROMATISASI
• Sifat dari reaksi tersebut adalah :– Reaksi endotermik
– Kesetimbangan produksi aromatik lebih menguntungkan pada
temperatur lebih tinggi dan tekanan lebih rendah.
– Laju relatif reaksi ini jauh lebih rendah daripada dehidrogenasi
sikloheksana.
Reforming n-heksana dengan selektivitas ke arah benzena pada katalis platinum
• Spesi olefin lebih sering terjadi daripada siklisasi parafin pada
katalis platinum.
• Spesi olefin yang terbentuk akan bereaksi dengan katalis
asam membentuk suatu karbokasi.
• Pembentukan karbokasi terjadi melalui pengambilan ion
hidrida dari sembarang posisi sepanjang rantai hidrokarbon.
CONT’D
• Karbokasi metilsikloheksana akan kehilangan
satu proton, sehingga menghasilkan 3-
metilsikloheksena.
• 3-Metilsikloheksena dapat terdehidrogenasi
pada permukaan platinum atau dapat juga
membentuk karbokasi baru dengan kehilangan
H+ pada permukaan katalis asam.
• Tahap ini terjadi cepat, karena ion karbonium
allilik terbentuk. Penghilangan satu proton pada
titik basa.
Siklisasi 1- heptena pada Katalis Alumina
• Reaksi Lewis akan
membentuk metil
sikloheksadiena.
• Rangkaian pembentukan
karbokasi ini, yang diikuti
dengan hilangnya sebuah
proton, akan berlanjut hingga
pembentukan akhir toluena.
Siklisasi 1- heptena pada Katalis Alumina
• Reaksi isomerisasi mungkin terjadi pada permukaan katalis
platinum atau pada titik-titik katalis asam.
• Pada katalis platinum, reaksinya lambat. Namun, kebanyakan
reaksi isomerisasi terjadi melalui pembentukan suatu karbokasi.
• Karbokasi yang terbentuk ini dapat disusun ulang melalui
pergeseran hidrida-metida yang akan mengarah ke isomer-isomer
bercabang.
ISOMERASI
Pergeseran 1,2-metida-hidrida
Pengambilan hidrida
Isomerisasi n- heptana menjadi 2-metilheksana
• Isomerisasi alkilsiklopentana mungkin terjadi pada permukaan
katalis platinum atau pada silika/alumina. Contohnya :
metilsiklopentana terisomer menjadi sikloheksana
• Sikloheksana yang terbentuk dapat terdehidrogenasi menjadi
benzena.
Isomerisasi n- heptana menjadi 2-metilheksana
Perengkahan-Hidro
• Perengkahan-hidro adalah reaksi yang mengkonsumsi-hidrogen
yang mengarah pada hasil produksi gas lebih tinggi dan cairan lebih
rendah.
• Reaksi ini berlangsung lebih baik pada temperatur tinggi dan
tekanan parsial hidrogen yang tinggi.
PERENGKAHAN HIDRO
• Pemutusan ikatan dapat terjadi pada sembarang posisi
sepanjang rantai hidrokarbon.
• Perengkahan-hidro molekul rantai-panjang memang
diinginkan karena dapat menghasilkan hidrokarbon C6,
C7, dan C8 yang cocok untuk hidrodesiklisasi menjadi
aromatik.
PERENGKAHAN HIDRO
• Hidrodealkilasi adalah reaksi perengkahan suatu rantai-
samping aromatik dengan bantuan hidrogen.
• Hidrodealkilasi bisa diwakili dengan reaksi toluena dan
hidrogen.
REAKSI HIDRODEALKILASI
• Reaksi ini mengkonsumsi hidrogen dan lebih menyukai
tekanan parsial hidrogen lebih tinggi.
• Reaksi ini bertujuan untuk menaikkan hasil benzena bila
metilbenzena dan etilbenzena didealkilasi.
• Reaksi ini akan menaikkan hasil gas dan merubah distribusi
kesetimbangan relatif aromatik yang lebih mengarah ke
benzena.
CONT’D
SIFAT UMPAN & PRODUK
P E N DA H U LUA NLATAR BELAKANG & KEBUTUHAN NASIONAL
P R O D U K B E N Z E N AMANFAAT, PRODUSEN, & BAHAN BAKU
P R O S E S DA N R EA K S IKATALITIK REFORMING & HIDROALKILASI
P E N G O L A H A N L I M BA HDASAR METODE, REMEDIASI, ADSORPSI, & OZONASI
University of Indonesia
• Benzena yang tergolong sebagai Polycyclic Aromatic
Hydrocarbon (PAH) dan dalam proses pembuangan
limbahnya biasanya dibuang di sungai atau di tanah
• Benzena sendiri tergolong dalam limbah B3 yang
tergolong flammable atau mudah terbakar
University of Indonesia
BAHAYA LIMBAH BENZENA
Jika terpapar benzena dalam kondisi :
• Dosis tinggi dalam waktu yang singkat
dapat menyebabkan gangguan pada sistem syaraf
• Dosis rendah dalam waktu yang panjang menyebabkan gangguan terhadap pembentukan sel-sel darah
University of Indonesia
BAHAYA L IMBAH BENZENA ( C O N T ’ D )
Pengolahan Limbah Benzena
Metode Remediasi
Metode Adsorpsi Batubara
Metode Ozonasi
University of Indonesia
PENGOLAHAN L IMBAHB E N Z E N A
Metode Remediasi
In-Situ
Venting (Injeksi) dan Bioremediasi
Ex-SituTanah yang tercemar disimpan dalam bak dipompakan zat pembersih
zat pencemar dipompa keluar
University of Indonesia
M E TO D E R E M E D I A S I
• Khusus untuk penanganan limbah cair benzena
• Dengan cara mengontakkan karbon aktif yang berasal
dari batubara (berperan sebagai adsorben) dengan
limbah cair benzena
• Proses ini akan mengakibatkan benzena akan
teradsorp oleh karbon aktif tsb
University of Indonesia
M E TO D E A D S O R P S I B AT U B A
• Dimanfaatkan untuk
mendegradasi salah satu
senyawa turunan benzena,
yaitu fenol
• Menggunakan reaksi
ozonolisis (gas ozon yang
berperan sebagai zat
pengoksidasi fenol)
University of Indonesia
M E TO D E O D ZO N A S I
• Metode ozonasi yang bertujuan untuk mendegradasi
fenol akan menghasilkan senyawa intermediet
berupa katekol, hidrokuinon dan benzokuinon
University of Indonesia
M E TO D E O D ZO N A S I( C O N T ’ D )
THANK YOU !FOR YOUR ATTENTION
GROUP 12BENZENE