1.09k likes | 2.06k Views
INDUSTRI PETROKIMIA DAN DAMPAK LINGKUNGANNYA. BAHAN BAKU PETROKIMIA. Bahan baku yang berasal dari kilang minyak : Fuel gas Gas propane dan butane Mogas Nafta Kerosin/ minyak tanah Gas oil Fuel Oil Short residue/ waxy residue. BAHAN BAKU PETROKIMIA.
E N D
BAHAN BAKU PETROKIMIA • Bahan baku yang berasal dari kilang minyak : • Fuel gas • Gas propane dan butane • Mogas • Nafta • Kerosin/ minyak tanah • Gas oil • Fuel Oil • Short residue/ waxy residue
BAHAN BAKU PETROKIMIA • Bahan baku yang berasal dari lapangan gas bumi : • Metana (CH4 • Etana (C2H6) • Propana (C3H8) • Butana (n-C4H10) • Kondensat (C5H12 – C11H24)
BAHAN BAKU PETROKIMIA • Kilang Minyak : Kilang Minyak Cilacap, Balongan, Dumai, Musi, Balikpapan, dll • Sumur Gas : • Lapangan Gas Arun (LNG, pupuk urea dan ammonia) • Lapangan Gas Badak/ Bontang (LPG, pupuk urea, ammonia, dan LNG) • Lapangan lainnya, seperti Lapangan Gas Natuna
Cara-Cara Mendapatkan Bahan Baku Industri Petrokimia • Gas Metana (CH4) Dari pengeboran gas di lapangan. Gas metana dari kilang BBM (off gases)dijadikan gas buangan • Gas Etana (C2H6) Dari lapangan gas bumi • Gas Etilena (C2H4) Cracking gas etana, nafta dan kondensat. • Gas Propana (C3H8) Absorpsi dan ekstraksi. • Gas Propilena (C3H6) Cracking gas etana, propane, nafta dan kondensat.
Cara-Cara Mendapatkan Bahan Baku Industri Petrokimia • Gas Butana (n-C4H10) Ekstraksi dan absorpsi. • Kondensat (C5H12 – C11H24) Ekstraksi dan absorpsi. Selain itu, juga dapat diperoleh dari kilang BBM. • Benzena, Toluena dan Xilena (BTX Aromatik) catalytic reforming. • Nafta (C6H14 – C12H26) Proses distilasi. • Kerosin (C12H26) Distilasi atmosferik. • Short Residue/ waxy residue
Penyediaan Bahan Baku Industri Petrokimia di Indonesia • Ketersediaan Cadangan Gas Bumi (C1-C4) • 60%-80% kandungannya dalah gas metana • Hampir merata dan menjangkau dareah padat penduduk dan pusat industri
Penyediaan Bahan Baku Industri Petrokimia di Indonesia 2. Ketersediaan Bahan Baku Kondensat (C5-C11) : • Kondensat dalam negeri selama ini diekspor ke luar negeri. • Jika kandungan Produk paraffin dan olefinnya besar jalur olefin center • Jika kandungan naftene dan aromatic besar jalur aromatic center
Penyediaan Bahan Baku Industri Petrokimia di Indonesia 3. Ketersediaan Bahan Baku Nafta (C6-C12): • Diperoleh dari kilang Cilacap dan Balikpapan • Produksinya diekspor ke luar negeri 4. Ketersediaan Bahan Baku residu / Low Sulfur Waxy Residu (LSWR) : • Berasal dari Kilang Dumai, Sungai Pakning dan Eksor I Balongan.
PRODUK-PRODUK PETROKIMIA Industri petrokimia dibagi menjadi dua bagian besar : • Industri Petrokimia Hulu (upstream petrochemical) Masih berupa produk dasar (produk primer) dan produk antara (produk setengah jadi) • Industri Petrokimia Hilir (downstream petrochemical Berupa produk akhir dan atau produk jadi
Berdasarkan proses pembentukan dan pemanfaatannya, produk petrokimia dibagi menjadi empat jenis : • Produk Dasar: gas CO dan H2 sintetik, etilena, propilena, butadiene, benzene, toluene, xilena dan n-parafin. • Produk Antara : ammonia, methanol, carbon black, urea, etanol, etil klorida, cumene, propilen oksida, butyl alkohol, isobutilen, nitrobenzene, nitrotoluena, PTA (Purified Terepthalic Acid), TPA (Terepthalic Acid), DMT (Dimethyl terepthalate), kaprolaktam, LAB (Linear Alkyl Benzene), dll. • Produk Akhir : urea, carbon black, formaldehida, asetilena, polietilena, polipropilena, poli vinil klorida, polistirena, TNT (Trinitrotoluena), polyester, nilon, poliuretan, LAB sulfonat, dll. • Produk Jadi : barang-barang yang banyak dipakai sehari-hari di rumah tangga.
Jalur-Jalur dalam Pembuatan Produk Petrokimia CLICK HERE TO FIND : pohon petrokimia
1. Jalur Gas Sintetik, Amonia dan Carbon Black • Reaksi steam reforming untuk pembuatan ammonia. 2 CH4 + O2 + 2 H2O + N2 2 CO2 + 4 NH3 • Reaksi steam reforming pada pembentukan methanol : • Lurgi High Pressure Process • ICI Low Pressure Process • Reaksi Oksidasi Parsial untuk membuat carbon black
Carbon Black Channel Black • * Bahan baku : gas alam, setiap 500 cuft gas alam menghasilkan 1 lb carbon black. • * Diameter partikel besar, sehingga struktur partikelnya rendah • * Derajat keasaman permukaannya (acidic surface pH) tidak aktif ,tidak bisa dipakai dalam vulkanisasi, permukaannya tidak tahan asam. • * Pada saat ini produksinya telah ditutup karena tidak ekonomis.
Carbon Black Thermal Black : • * Proses pembuatannya menggunakan thermal process, bahan baku gas alam maupun minyak cair (residu) • * Diameter partikel besar, sehingga struktur partikelnya rendah • * Baik dipakai pada campuran karet yang tahan lentur (hogh elongation) atau pada campuran karet tahan gores (high abrasion).
Carbon Black Furnace Black : • * Bahan baku : gas alam atau minyak residu. • * 1000 cuft gas alam menghasilkan 10 lb carbon black. 1 lb minyak residu menghasilkan 0,55 lb carbon black. • * Diameter partikel kecil, sehingga struktur partikelnya kuat • * Derajat keasaman permukaannya (acidic surface pH) sangat aktif sehingga sering dipakai dalam vulkanisasi, karena permukaannya sangat tahan asam.
Produk Hilir dan Reaksi untuk Menghasilkannya Reaksi Pembentukan Pupuk Urea : Tahap 1 : Pembentukan Amonia Carbamat (NH4COONH2) 2 NH3 + CO2 NH4COONH2 Tahap 2 : Pengkristalan ammonium carbamat di dalam prilling tower menjadi urea NH4COONH2 CO(NH2)2 + H2O
Produk Hilir dan Reaksi untuk Menghasilkannya Reaksi PembentukanFormaldehida (CH2O) Reaksi yang terjadi adalah reaksi oksidasi methanol pada suhu 250oC, dengan katalis tembaga. 2 CH3OH + O2 → 2 CH2O + 2 H2O
Produk Hilir dan Reaksi untuk Menghasilkannya Reaksi Pembentukan Urea Formaldehida
Produk Hilir dan Reaksi untuk Menghasilkannya Reaksi pembentukan DMT (esterifikasi)
Produk Hilir dan Reaksi untuk Menghasilkannya Reaksi pembentukan Methylamines CH3OH + NH3 CH3NH2 + H2O CH3OH + CH3NH2 (CH3)2 NH + H2O CH3OH + (CH3)2 NH (CH3)3 N + H2O Reaksi Pembentukan Methyl Halides CH3OH + HCl CH3Cl + H2O CH3OH + HBr CH3Br + H2O
2. Jalur Olefin (olefin center) • Olefin : senyawa hidrokarbon tidak jenuh yang mempunyai ikatan rangkap terbuka yang sangat reaktif. • Mudah terpolimerisasi. • Jalur olefin menghasilkan etilena, propilena dan butilena → produk dasar dari cracking bahan baku nafta
Olefin dengan Bahan Baku Nafta Jika bahan baku berasal dari nafta fraksi berat (C15 – C23) dan dari jenis minyak parafin, maka akan terbentuk campuran molekul parafin dan olefin : • C23H48 C8H18 + C15H30 C3H8 + C12H22 (cracking) Proses ini dapat terjadi terus menerus hingga terbentuk cokes : • C12H22 C2H6 + C10H16 C2H4 + C8H12 2 CH4 + C6H4 (cracking) • C6H4 CH4 + 5 C (cracking) Selain itu juga dapat terbentuk ter dari hasil polimerisasi olefin : • C10H16 + C10H16 C20H32 + C15H30 C35H62 (kopolimerisasi C20H32 dengan C15H30 )
Olefin dengan Bahan Baku Etana Jika bahan baku yang digunakan adalah gas etana, maka reaksi cracking yang terjadi adalah sebagai berikut : • C2H6 2 C2H4 + H2 (cracking) Karena di dalam umpan juga terdapat gas propana, maka terjadi pula reaksi cracking sebagai berikut : • C3H8 C3H6 + H2 (cracking) • C3H8 C2H4 + CH4 (cracking) • 2 C3H8 C4H8 + 2 CH4 • 2 C3H8 C2H6 + C2H6 + CH4 Hasil cracking tersebut akan mengalami cracking dan hidrogenasi lebih lanjut sebagai berikut : • C3H6 + 3 H2 3 CH4 • C3H6 C4, C5, C6 + H2
Jalur Olefin (olefin center) Produk petrokimia hilir yang dihasilkan melalui jalur olefin : • Plastik dari etilena: polietilena (PE), polivinilklorida (PVC), polistirena (ps), etilen glikol (EG), dan etilen asetat (EA). • Plastik dari propilena: polipropilena (PP), isobutilasetat, akrilat, fenol, karet etilen propilena. • Plastik dari butilena atau butadiena: polibutadiena.
Contoh-Contoh Reaksi Untuk Menghasilkan Produk Hilir • Polietilena (PE) • Low Density Polyethylene (LDPE): • Dihasilkan dengan High Pressure Process, T suhu 100-300 OC, dan P 1000-3000 kg/cm2, bantuan katalis peroksida. • Densitas PE 0,915 – 0,930 gr/cm3 • Titik didih 100oC. • Jenis plastik ringan
Polietilena (PE)(cont’d) • High Density Polyethylene (HDPE) • Dihasilkan dengan Medium (Phillips process) atau Low Pressure Process (Ziegler Low Pressure Process). • Densitas sebesar 0,940-0,970 gr/cm3 • Titik didih sebesar 122-131 oC. • Produk ini dipergunakan untuk pembuatan botol plastik, kaleng plastik, ember dan kontainer.
Contoh-Contoh Reaksi Untuk Menghasilkan Produk Hilir • Polipropilena (PP)[ C3H6 -]n Monomer Propilen terpolimerisasi menjadi polimer sederhana dan resin plastik propilena dengan katalis stereospesific alumunium alkil (ziegler natta). • Karet Polibutadiena n CH2 = CH2 – CH = CH2 [ - CH2 – CH2 = CH2 – CH2 - ]n
Contoh-Contoh Reaksi Untuk Menghasilkan Produk Hilir Polivinil klorida (PVC) • Rigid PVC (keras dan mudah pecah); digunakan di sektor bangunan dan konstruksi • Flexible PVC (lunak); digunakan pada industri kulit imitasi dan kemasan.
Polivinil klorida (PVC)(cont’d) • Proses pembuatan PVC : • Klorinasi langsung gas etilena membentuk etilen diklorida (EDC) yang tidak stabil • Pirolisis (Thermal Cracking) EDC membentuk Vinil Chloride monomer (VCM) • Polimerisasi VCM menjadi PVC
Contoh-Contoh Reaksi Untuk Menghasilkan Produk Hilir • Polistirena Proses pembuatan : • Reaksi Alkilasi Etilena dengan Benzena membentuk etil benzena • Dehidrogenasi dengan steam terhadap etil benzena sehingga terbentuk monomer stirena • Reaksi polimerisasi atas monomer stirena
3. Jalur Aromatik • Senyawa hidrokarbon tak jenuh yang mempunyai ikatan atom C siklis, berupa ikatan atom antara C6 – C8, seperti benzena, toluena, xilena, dlL • Sangat reaktif sehingga mudah bereaksi dan terpolimerisasi. • Menghasilkan Benzena, Toluena dan Xilena(BTX) sebagai hasil utama, serta sikloheksana (CHX) sebagai produk samping.
Aromatik dengan Bahan Baku Nafta • Hidrokarbon aromatik (BTX) dihasilkan melalui proses catalytic reforming, dengan nafta sebagai bahan baku dan katalis platina, pada suhu 450-500oC • Reaksi pembentukan benzena: dehidrogenasi hidrokarbon sikloparafin