PROSES INDUSTRI KIMIA ETIL BENZENA
Oleh: EFRAIM GINTING
NIM: 21030113120046
WAHYU ZULI P
NIM: 210301131200!2
EMMA PUR"ANINGDYAH
NIM: 21030113120063
DYA DYAH ARUM KUSUM SUMANI ANINGT NGTYAS
NIM NIM: 21 210301 30113130 31301! 1!1 1
YULIANTO TRIYONO HADI
NIM: 21030113120041
T#OE UNTUNG LESTIANTO
NIM: 210301111300$0
Te%&'% K'(') F)%*l+), Te%&'% U&'-e.,'+), D'/&e. Se().)& 2014
KAT KATA PENGANTAR PENG ANTAR
Puji syukur syukur kepada kepada Tuhan Tuhan Yang Yang Maha Esa karena karena limpaha limpahan n berkat berkat dan rahmat-Nya sehingga dapat tersusunlah makalah ini dengan baik dan sesuai dengan harapan. Ucapan terimakasih kepada Ir. Slamet Priyant! MS. selaku dsen mata kuliah Prses Prses Indust Industri ri "imia "imia sebagai sebagai pembim pembimbing bing dalam dalam pembuat pembuatan an makala makalah h ini! ini! juga juga teman-teman! dan segala pihak yang terkait. Makalah ini berisi materi tentang Etil #en$ena yang membahas pengertian! si%at %isis dan kimianya! cara mendapatkan! dan juga man%aatnya bagi kehidupan manusia. Makala Makalah h ini adalah adalah makalah makalah yang yang dibuat dibuat dengan dengan sebaik sebaik-ba -baikny iknya! a! namun namun masih banyak hal yang harus diperbaiki. &leh karena itu! kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan untuk e'aluasi hasil kerja kami.
Semarang! () September (*+,
Tim Penyusun
2
KAT KATA PENGANTAR PENG ANTAR
Puji syukur syukur kepada kepada Tuhan Tuhan Yang Yang Maha Esa karena karena limpaha limpahan n berkat berkat dan rahmat-Nya sehingga dapat tersusunlah makalah ini dengan baik dan sesuai dengan harapan. Ucapan terimakasih kepada Ir. Slamet Priyant! MS. selaku dsen mata kuliah Prses Prses Indust Industri ri "imia "imia sebagai sebagai pembim pembimbing bing dalam dalam pembuat pembuatan an makala makalah h ini! ini! juga juga teman-teman! dan segala pihak yang terkait. Makalah ini berisi materi tentang Etil #en$ena yang membahas pengertian! si%at %isis dan kimianya! cara mendapatkan! dan juga man%aatnya bagi kehidupan manusia. Makala Makalah h ini adalah adalah makalah makalah yang yang dibuat dibuat dengan dengan sebaik sebaik-ba -baikny iknya! a! namun namun masih banyak hal yang harus diperbaiki. &leh karena itu! kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan untuk e'aluasi hasil kerja kami.
Semarang! () September (*+,
Tim Penyusun
2
DAFTAR ISI
KAT KATA PENGANTAR................... PENGANTAR....................................... ........................................ ................................................. ............................. ii DAFTAR DAFTAR ISI.................................. ISI...................................................... ....................................... ............................................ ......................... iii DAFTAR DAFTAR GAMBAR................................ GAMBAR.................................................... ........................................ .................................... ................ iv DAFTAR DAFTAR TABEL.................................... ABEL........................................................ ........................................ ..................................... ................. v BAB I PENDAHULUAN.................... PENDAHULUAN........................................ ..................................................... .......................................... ......... 1 I.1.
Sejarah Etil Benena............................. ........................................... ............................. .............................. ...............................+ ................+
I.2.
Ke!"t"han Etil Benena #i D"nia #an #i In#$ne%ia ...............................+
I.
Man%aat Man%aat Etil #en$ena......... #en$ena....................... ............................. .............................. ............................. ............................. ............................., ..............,
I.,
Prses Prses Pembuatan Pembuatan Etil #en$ena............ #en$ena........................... ............................. ................................................... ..................................... .
BAB II PEMBAHASAN.................................................................................11 II.+.
Spesi%ikas Spesi%ikasii #ahan #aku dan Prduk........... Prduk.......................... .............................. ............................. ..............................+( ................+(
II.2
.......................................... ............................. ............................. .................................. .................... (, Me&ani%'e Rea&%i............................
II.(
........................................... ............................. .............................. ............................. ............................. ................................. ..................(/ T$$l.............................
II.(
............................................ ............................. ............................. .......................................(/ ........................(/ K$n#i%i ) )* *era%i.............................
II., II.,
Tinja Tinjauan uan Term ermdin dinami amika. ka..... ........ ......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... ............. ...........(0 ...(0
II.+
............................................ .............................. ............................. ............................. ....................., ......, Tinja nja"an Ki Kineti&a.............................
II., II.,
............................................ ..........................,+ ............,+ Pe'il e'ilih ihan an L$&a L$&a%i %i Pa!ri a!ri& & Etil Etil Ben Benen ena a ..............................
BAB III PENUTUP.................... PENUTUP........................................ ....................................... ....................................... ............................ ........ -+ 1.
........................................... ............................. ............................. .............................. .................................,/ ..................,/ Ke%i'*"lan............................
2.
............................................ ............................. ............................. .............................. ............................. ............................ .............. ,/ Saran.............................
DAFTAR DAFTAR PUSTAKA.......... PUSTAKA.............................. ........................................ ........................................................ .................................... -,
(
DAFTAR DAFTAR GAMBAR
-
DAFTAR TABEL
+
BAB I PENDAHULUAN
I.1.
Sejarah Etil Benzena Etil ben$ena merupakan senya1a rganik yang merupakan hidrkarbn
armatik. Senya1a etil ben$ena memegang peran penting dalam industri petrkimia yang menjadi senya1a intermediate pada prduksi plistirena sebagai bahan baku plastik. Etil ben$ena mengalami reaksi dehidrasi menghasilkan stirena untuk diubah menjadi plistirena. Etil #en$ena merupakan senya1a cairan yang tidak ber1arna! berbau khas! dan mudah mengiritasi kulit.
Pertama kali diprduksi secara kmersial pada
tahun+)* leh 21 3hemical di US dan leh #4S5 di 6epublik 5ederal 7erman. 4lkilasi hidrkarbn armatik le%in dengan katalis 4l3l pertama kali dilakukan leh M. #alshn pada +08). Pada a1al abad ke-(* dua ilmuan 3harles 5riedel dan 7ames 3ra%ts melakukan banyak riset sehingga dikenal reaksi 5riedl-3ra%ts dalam industri Etil #en$ena. Sebagai senya1a rganik yang banyak diprduksi di dunia! etil ben$ena mempunyai si%at %isis dan kemis yang perlu diketahui leh masyarakat. 9ingga saat ini Indnesia baru terdapat satu industri yang memprduksi etil ben$ene yaitu PT. Styrind Mn Indnesia : PT. SMI ; yang sudah mulai berprduksi secara kmersial sejak a1al tahun +)) dengan kapasitas prduksi ++*.*** tn per tahun. Pertumbuhan industry hilir yang menggunakan etil ben$ene sebagai bahan baku menunjukkan permintaan akan etil ben$ene semakin meningkat. :
Ke*+*h)& E+'l "e&e&) ' D*&') )& ' I&&e,')
#I! ?Pasar Etilben$ena >lbal (*(*@ Pertumbuhan di
4merika Selatan dan Tengah telah melebihi china! Sementara 4sia Pasi%ik telah memberikan analisis mendalam mengenai pasar etil ben$ene glbal. Penelitian ini menyajikan analisis rinci dan perkiraan tren eknmi dan pasar utama yang
1
mempengaruhi pasar etilben$ena di daerah utama di dunia.
>ambar +.+ 2iagram analisis kmprehensi% pasar etilen ben$ene glbal :http=AA111.ihs.cmA = (*+(; Bilayah 4sia-Pasi%ik menyumbang lebih dari setengah dari permintaan etil ben$ene glbal dan merupakan pasar terbesar untuk etil ben$ene pada tahun (*++ dengan /C dari pangsa permintaan glbal. Sebagian besar permintaan etil ben$ene di 1ilayah 4sia-Pasi%ik berasal dari china dan sekitarnya. Permintaan glbal untuk etilben$ena meningkat dari (*!/ juta tn pada tahun (*** menjadi (/ juta tn pada tahun (*++ pada 3mpun 4nnual >r1th 6ate :34>6; sebesar +!)C. Peningkatan permintaan glbal untuk etilben$ena terutama disebabkan leh pertumbuhan penggunaah etil ben$ene di negara berkembang yang dipimpin leh cina.:http=AA111.prne1s1ire.cm = (*+(; "ebutuhan etil ben$ene di Indnesia digunakan dalam industri petrkimia sebagai senya1a intermediate untuk prduksi stirena! yang pada gilirannya digunakan untuk membuat plistiren! bahan plastik yang umum digunakan. Meskipun sering hadir dalam jumlah kecil dalam minyak mentah! etil ben$ena diprduksi dalam jumlah massal dengan menggabungkan ben$ena petrkimia dan ethylene dalam asam katalis reaksi kimia. 9idrgenasi katalitik dari etil ben$ena kemudian diberi gashidrgen dan stirena! yang menghasilkan 'inil ben$ena. Etil ben$ena juga merupakan bahan dalam cat. :
2
2i Indnesia! terdapat PT. Styrind Mn Indnesia :PT. SMI; yang memenuhi kebutuhan styrenee dalam negeri. Untuk memenuhi kebutuhan ekspr styrene Indnesia belum ada.
"etersediaan bahan baku merupakan %aktr penting bagi
kelangsungan prduksi. #ahan baku pembuatan styrene di perleh dari PT. Styrind Mn Indnesia :PT. SMI; yang mempunyai kapasitas prduksi etil ben$ene sebesar 0*.*** tnAtahun. Secara teritis untuk memprduksi
,/.** tnAtahun styrene
dibutuhkan )/.() tnAtahun etil ben$ena. :4nnim = (*++; 2i ba1ah ini ditampilkan perkembangan supplai dan knsumsi etil ben$ena di Indnesia pada tahun (**+-(**/. Tabel +. Perkembangan supplai dan knsumsi etil ben$ena di Indnesia pada tahun (**+-(**/ : ribu tn;.
(Sumber : CIC Indochemical No. 374, tahun 2006) :4nnim = (*++; Tabel (. Prduksi dan "nsumsi Etil #en$ena di Indnesia T)h*&
P.*%,'
K&,*(,'
I(/.
+))0
5T& +*8.()
5T& +*8.,+)
5T& +(
+)))
(.+(*
(.+*
,*
(***
*8.*0,
*8.+(/
,+
(**+
(8).8+
(8).800
(8
(Sumber : CIC, Indochemical, no. 374 edisi 6 Se!tember 2003)
(
Tabel . Pertumbuhan ekspr! impr! dan supplai dalam negeri di Indnesia pada tahun (**8-(*+* : ribu tn ; N
Pe&*&))&
2007
2008
200$
2010
1
Ekspr
-
-
-
-
2
Impr
+**.)
++.,
0)./
+(.,
3
Supply
+*.*
+*.8
0*.(
8(. :Nunulasa = (*++;
Melihat banyaknya kebutuhan etil ben$ena untuk industri! maka perlu didirikan pabrik etil ben$ene untuk mencukupi kebutuhan dalam negeri. Pendirian pabrik etil ben$ene di Indnesia dapat dilakukan karena didukung leh beb erapa alasan = +. Pabrik-pabrik
pembuat
plastik
terutama
berbahan
baku
plistirena
membutuhkan etil ben$ena untuk senya1a intermediate. :4nnim = (*++; (. Indnesia masih mengimpr etil ben$ene dari negara lain terutama cina! maka dengan mendirikan pabrik diharapkan Indnesia mampu bers1asembada etil ben$ene. :Nunulasa = (*++; . 2apat membuka lapangan kerja baru dan memicu berdirinya pabrik lain yang menggunakan bahan baku etil ben$ene. I3 M)&9))+ E+'l "e&e&) a. Sebagai senya1a intermediet dalam prduksi plistirena. 2ehidrgenasi katalitik etil
ben$ena menghasilkan hidrgen dan stirena! dengan reaksi sebagai berikut= 39/39(39 39/39D39( 9( Secara labratrium dapat dibuat melalui dehidrgenasi etil ben$ene! yaitu dengan
mele1atkan etilena melalui cairan ben$ena dengantekanan yang cukup dan aluminium klrida sebagai katalisnya. Etil ben$ena didehidrgenasi menjadi stirena dengan mele1atkannya melalui katalis ksida akti%. Pada suhu sekitar ***3 stirena disuling dengan cara destilasi maka didapatkan plistirena.6eaksi yang terjadi sebagai berikut =
-
>ambar +.( 6eaksi plistirena : 4nnim = (*++ ; b. Sebagai senya1a intermediet dalam pembuatan aset%enn! pada prses prduksi mentl. Prduksi mentl dari minyak sitrnela merupakan cara yang paling ppuler. Prses ini telah digunakan di 4merika Serikat dan negara-negara lainnya. Sitrnelal dipisahkan dari minyak sitrnela dengan distilasi kemudian dilakukan siklisasi menggunakan katalis seperti silika. Ispulegl yang dihasilkan selanjutnya dihidrgenasi menghasilkan mentl yang memiliki arma pepermin dan memberi pengaruh rasa dingin. "atalis hmgen yang ditemukan akti% untuk reaksi siklisasi sitrnelal bersi%at asam
I4
P.,e, Pe(*)+)& E+'l "e&e&)
+
) P.,e, Pe(*)+)& E+hle&e&e e&)& F),e ;)'. Prses pembuatan ethylben$ene %ase cair telah dikembangkan leh perusahaan-
perusahaan "ad#er Com!an$, %o& Chemical, "'S, Shell Chemical, onsanto, Societe Chimi*ue %es Cahrbonna#es,Cosden +il and as Com!an$, and -nion Carbide. -nion Carbide berperasi pada tekanan diatas +(/ psig dan temperature 0* sampai +**3. Tetapi prses onsanto merupakan prses yang paling kmersial dan paling mdern. "atalis yang digunakan dapat berupa 4l3l! eth$lchloride atau 93l. Tetapi yang paling umum digunakan adalah 4l3l! pada suhu ,* sampai +***3. 4lkilasi ben$ene dengan katalis 4l3l merupakan reaksi ekstermis :
9 D -++,
k7Aml ; dan berlangsung sangat cepat. "atalis prmter yang berupa eth$lchloride atau 93l akan dapat mengurangi knsumsi 4l3l. 6eaksi yang terjadi pada prses %ase cair menurut "irk &thmer :+)0+; sebagai berikut = 39 3(9,→39/39(39. Pada prses Mnsant yang telah dikembangkan menggunakan dua reaktr. Pada reaktr pertama terjadi reaksi alkilasi antara ben$ene dengan ethylen pada tekanan lebih rendah dibandingkan pada prses %ase gas! yaitu 8*-+/* psig dan temperature **-/**5. Perbandingan ml ben$ene dan ethylen dalam reaktr adalah =+ sampai /=+. Perbandingan 4l3l dan 3(9, adalah *!**+-*!**(/ = +. :Speight! 7ames >. (**(; Pada reaktr transalkilasi terjadi reaksi antara ben$ene sisa dan plyethyllben$ene yang direc$cle. Prduk keluar reaktr transalkilasi selanjutnya dikirim ke neutralier untuk menghilangkan 93l dan katalis yang terdapat didalam prduk reaktr. Setelah prduk yang keluar bebas dari impuritas! prduk dipisahkan dengan tiga menara distilasi. Pada klm pertama ben$ene di rec$cle untuk dikembalikan ke reaktr alkilasi. Pada klm kedua menghasilkan prduk ethylben$ene. Prduk atas dari klm ketiga adalah plyethyllben$ene dan tars! yang dapat digunakan sebagai bahan bakar. "arena kebutuhan katalis sangat sedikit! maka tidak dibutuhkan regenerasi katalis. 7adi garam-garam yang dihasilkan dari neutralier sistem bisa langsung dibuang dan dikirim ke sistem penglahan limbah. Prduk keluar klm distilasi kemurniannya minimum ))!8C berat.
,
:Sri'asta'a! 6ahul. (**); P.,e, Pe(*)+)& E+hle&e&e e&)& F),e G), Prses ini menggunakan bahan baku ben$ene yang dialkilasi dengan ethylen
menggunakan katalis #5! HMS-/ atau bisa juga menggunakan silika alumina. Tekanan dalam rektr sangat tinggi! yaitu sekitar *** kPa :08* psi; dan temperatur lebih dari ***3. 2engan menggunakan rasi ben$ene terhadap ethylen yang cukup besar dapat meminimumkan terbentuknya plyethylben$ene. "n'ersi terhadap ethylen di reaktr alkilasi antara )0-))C. Pembuatan ethylben$ene pada %ase gas >ambar +. 2iagram alir pembuatan etilben$ena %ase gas :4nnim = (*++; mulai dikenal sejak tahun +),*. Sampai saat ini dikenal dua macam prses dalam alkilasi %ase gas! yaitu = +; Prses 4lkar Prses 4lkar merupakan prses yang dikembangkan leh -ni/ersal +il roduct : U&P ; pada tahun +)/0. Prses ini dapat menghasilkan ethylben$ene dengan kemurnian tinggi. "atalis yang digunakan adalah #5 :boron tri1luoride;. "atalis ini sangat sensiti% terhadap air! senya1a sul%ur dan ksigen. #ahkan dengan adanya jumlah air kurang dari + mgAkg reaktan akan menghidrlisa #5. "arena itu! baik ethylen maupun ben$ene yang masuk reaktr harus dengan kndisi anhidrus. 6eaksi alkylasi terjadi pada tekanan tinggi :(!/-!/ MPa = (/-/ bar; dan temperatur rendah :+**-+/**3;. Umpan masuk reaktr biasanya menggunakan rasi mlar antara ethylen=ben$ene adalah *!+/ = *!(. Suhu masuk reaktr dikntrl leh recycle masuk
reaktr. Prduk dari reaktr tersebut dipisahkan dengan separatr.9asil ba1ah dimasukkan
ke
benenecolumn
untuk
memisahkan
ben$ene
dan
prduk
ethylben$ene.9asil atas direcycle dan dicampur dengan umpan ben$ene.9asil ba1ah diumpankan kedalam eth$lbenene column.3airan jenuh dari benene column dipisahkan di eth$lbenene column menjadi ethylben$ene sebagai hasil atas dan diethylben$ene sebagai hasil ba1ah.Pliethylben$ene selanjutnya dipurging untuk mengurangi tumpukan atau impurities. "euntungan dari prses ini adalah sedikit menimbulkan krsi dari pada prses %ase cair dan kemurniannya bisa mencapai ))!)C. Prses alkar dapat diperasikan dengan knsentrasi ethylen pada umpan sebesar 0-+*C ml ethylen! tetapi karena katalisnya sangat sensiti%! maka perlu dilakukan pemurnian bahan baku terlebih dahulu sebelum masuk reaktr untuk menghilangkan senya1a sul%ur! ksigen dan air. 6eaksi yang terjadi pada prses 4lkar menuru t "irk &thmer :+)0+; sebagai berikut = 39 3(9,→39/3(9/ 39 3(9,→ 39, : 3(9/;( :4nnim = (*++;
/
>ambar +., 2iagram alir prses alkar :Nunula=(*++; (; Prses Mbil #adger Prses ini dikembangkan sejak tahun +)8*-an leh obile +il Cor!oration dengan menggunakan katalis $elit sintetis :HMS-/;. Sama seperti prses alkar! prses ini terdiri dari dua prses utama yaitu reaksi dan distilasi. Pada bagian reaksi! %resh dan recycle ben$ene di !reheater dan kemudian diuapkan untuk selanjutnya bersama-sama dengan recycle alkyl armatis dan ethylen segar dimasukkan ke dalam reactor 1ied bed . Prduk reaktr selanjutnya dikirim ke bagian distilasi. Pada bagian distilasi prsesnya hampir sama dengan prses %ase cair! yaitu terdiri dari klm reco/er$ ben$ene dan klm pemurnian ethylben$ene. #en$ene yang tidak bereaksi dan diethylben$ene yang terbentuk dikembalikan lagi ke reaktr. "atalis HMS-/ berisi silica-alumina bersi%at tidak krsi% dan tidak mencemari lingkungan karena silicaalumina inert di lingkungan. 6eaksi yang terjadi pada prses Mbil #adger adalah sebagai berikut = 39 3(9,→39/39(39 39/39(39 3(9,→39,:3(9/;( 39,:3(9/;( 39→ (39/39(39 Prses reaksi berjalan pada tekanan (*-* bar! temperatur **-/***3 dan rasi antara ben$ene dan ethylen sebesar 0=+."n'ersinya bisa mencapai 0/-)*C. :Nunulasa = (*++;
c. Perkembangan baru 21 3hemical dan Snamprgetti sedang mengembangkan prses untuk membuat etilben$ena A stirena dari etana dan ben$ena. Prses ini menggabungkan dehidrgenasi etana dan etilben$ena dalam satu unit dan mengintegrasikan prses penyusunan etilena! etil ben$ena! dan styrena. Prses ini diklaim memiliki biaya yang lebih rendah daripada prses kn'ensinal untuk stirena! sebagian besar berasal dari
0
biaya rendah dari etana dalam kaitannya dengan etilen. rancangan telah berperasi sejak tahun (**( dan diprediksi dapat dikmersialisasi pada akhir dekade. :4nnim = (*++;
BAB II PERMASALAHAN
Etil Benena telah #i&etah"i 'e'ili&i !ana& 'anaat #an !ana& #i3"na&an *a#a *r$#"&%i le!ih lanj"t. Etil !enena telah #i*r$#"&%i %e4ara &$'er%ial *erta'a &ali $leh D$5 6he'i4al *a#a tah"n 10(7 #i A'eri&a Seri&at. Ke'"#ian #i%"%"l $leh BASF #i 8er'an. Sit"a%i #"nia an3 ter"% !er&e'!an39 'en"nt"t *en33"naan etil !enene %e!a3ai %e!"ah *r$#"& an3 &aa 'anaat #an !ahan !a&" "nt"& *r$#"&%i at &i'ia laina 'enja#i le!ih !ana&. )leh %e!a! it"9 #i*erl"&an in#"%tri etil !enene an3 'e'ili&i &a*a%ita% 17
!e%ar "nt"& 'en4"&"*i &e!"t"han #an *er'intaan *a%ar etil !enene. Dala' *r$#"&%i etil !enena *erl" #itinja" !e!era*a hal 'en3enai %ena5a inter'e#iet ini. Siat :%i% #an %iat &i'ia5i #ari etil !enene *erl" #i&aji le!ih 'en#ala' a3ar *r$%e% *r$#"&%i #a*at #ila&"&an . Ke'"#ian9 r"'"% '$le&"l #an r"'"% %tr"&t"r j"3a #a*at 'e'*en3ar"hi *r$%e% *r$#"&%i etil !enene %ehin33a *erl" #i*elajari. Pen3&ajian ter&ait 4ara *e'!"atan etil !enene 'enja#i tinja"an "ta'a %e!el"' #ila&"&an *r$#"&%i9 4ara *e'!"atan ini a&an
#iran4an3
"nt"&
%&ala
in#"%tri.
Ke'"#ian9
tinja"an
ter'$#ina'i&a #an &ineti&a #ila&"&an "nt"& 'en3etah"i %e4ara ter'$#ina'i&a #an &ineti&a #ari %ena5a etil !enena %aat *r$%e% #i*r$#"&%i9 an3 a&an #i a*li&a%i&an *a#a &$n#i%i $*era%i %aat *r$#"&%i.
BAB III PEMBAHASAN
III1 S/e,'9'%),' ")h)& ")%* )& P.*% III11 S'9)+<,'9)+ 9',', E+'l "e&e&) ) "e&e&)
11
>ambar .+ #en$ena 6umus mlekul
= 39
Massa mlar
= 80!++(+ gAml
2ensitas dan %ase
= *!080 gAm
Titik lebur
= /!/ J3 :(80! ";
Titik didih
= 0*!+ J3 :/!( ";
Penampilan
= 3airan tak ber1arna armatik dan mudah
menguap "elarutan dalam air
= *!0 gA< :(/ J3; Tidak larut dalam pelarut plar seperti air air! tetapi larut dalam pelarut yang kurang plar atau nnplar! seperti eter dan tetraklrmetana
Gisksitas
= *!/( cP pada (* J3 :4nnim = (*++;
E+'le& 5E+e&)
12
>ambar .( Etilen 6umus mlekul
= 3(9,
Massa mlar
= (0.*/ gAml (0!*/ g A ml
Penampilan
= gas ber1arna
2ensitas
= +.+80 kg A m pada +/ J 3! gas
Titik leleh
= K+).( J3 :+*,.* "! -(8(. J5
Titik didih
= K+*.8 J3 :+)./ "! -+/,.8 J5;
"elarutan dalam air = !/ mgA+** ml :+8 J 3; "easaman :p a;
= ,, :4nnim = (*++;
= S'9)+ F',', P.*%
>ambar . Ethylben$ena N
Si%at 5isis
3ara Mengukur
4lat Pengukur
. a.
#erat mlekul = 2iambil sebuah erlen-meyer Erlenmeyer! neraca!
1(
+*!8 gramAml
berleher kecil lalu tutup labu 'en! tersebut
termmeter!
dengan barmeter.
menggunakan
aluminium
%il! dan kencangkan tutup tadi dengan menggunakan karet
gelang
timbang
kemudian
dengan
neraca.
Setelah itu! masukkan / ml cairan etil ben$nea di dalam labu
erlenmeyer!kemudian
di-tutup
kembali
dengan
karet gelang sehingga tutup ini
bersi%at
kedap
gas.
>unakan sebuah jarum dan dibuatlah
sebuah
lubang
kecil pada aluminium %il agar uap dapat keluar.
bersuhu
L
+** 3
sedemikian sehingga L + cm di ba1ah aluminium %il. Panaskan labu erlenmeyerdi dalam 'enhingga semua
cairan
'latil
menguap. 3atat temperatur labu di dalam 'en. Setelah semua cairan 'latil
1-
dalam
labu
erlen-meyer
menguap! angkat dari 'en lalu masukkan labu ke dalam desikatr selama L +/ menit. Timbang labu erlen-meyer yang telah didingin-kan tadi. Temperatur air yang terdapat dalam
labu
erlenmeyer.
Glume air bisa diketahui bila massa jenis air pada temperatur air dalam labu erlenmeyer diketahui dengan menggunakan rumus D mAG. 2iukur
tekanan
dengan
atms%er
menggunakan
barmeter.
b.
Titik
didih
+3 :(885;
=
Masukan $at cair yang Tabung reaksi! pipa akan diukur titik didihnya ke
kapiler! termmeter.
dalam tabung reaksi. 7umlah $at cair sebanyak 0-+* cm dari dasar tabung reaksi. Pipa kapiler diambil lalu ujung
terbuka
masuk ke
dalam tabung reaksi kecil yang berisi $at cair yang akan
ditentukan
titik
1+
didihnya
lalu
ikat
pada
termmeter dimana ujung tabung reaksi kecil sejajar dengan
ujung
ba1ah
termmeter. >elas
kimia
kemudian para%in
diambil
diisi
dengan
secukupnya
dan
diletakkan di atas pemanas. Termmeter pada standar dipasang klem
dengan dan
dicelupkan
bantuan
termmeter pada
cairan
para%in di dalam gelas kimia yang berada di atas pemanas. Pemanas dipanas-kan selama pemanasan
dan sekali-
kali cairan para%in diaduk. Hat
cair
dalam
kapiler
diamati begitu juga dengan temperaturnya. Thermmete r dibaca bila $at cair dalam tabung
reaksi
kecil
membentuk gelembung-gelembung kntinu yang bentuknya seperti kalung.
c.
Titik lebur =
Ujung
terbuka
kapiler Tabung reaksi! pipa
1,
-)/3 :-+)5;
dimasukkan ke dalam serbuk kapiler! termmeter. $at yang akan ditentukan titik kristal
lelehnya masuk
sehingga ke
dalam
kapiler."emudian
kapiler
diangkat dari serbuk dan dibalik
sehingga
ujung
tertutupnya menghadap ke ba1ah.
Selanjutnya
ketk
dinding kapiler dengan jari agar $at yang ditentukan masuk
ke
dasar
Ulangi
kapiler. langkah
tersebutsampai sekitar /-0 mm kapiler terisi kristal. "apiler lainnya diisi dengan cara
yang
sama."apiler
diikatkan pada termmeter! dimana ujung kapiler sejajar dengan
ujung
ba1ah
termmeter. Termmeter dipasang pada standar dengan bantuan klem dan termmeter dicelupkan pada
pemanas
yang
digunakan.Pemanas dipanaskan pemanasan
dan
selama
sekali-kali
di-
aduk. Hat padat dalam kristal dan temperature diamati.
1
Termmeter dibaca apabila $at
padat
dalam
kapiler
mulai mendidih. Hat padat yang telah meleleh semua diamati. 6ange temperatur pelelehan dicatat. d.
Massa
jenis
=
Ukur suhu ruangan air lalu
Pignmeter!
*!00/ gramAml lihat re%erensi massa jenis air termmeter. :airD+;
pada
suhu
Masukkan pignmeter
tersebut.
air
ke
dalam
lalu
tutup
dengan penutup pignmeter jangan
sampai
terdapat
gelembung di dalam pignmeter.
Tentukan
massa
pignmeter berisi air dengan neraca.
Tentukan
pignmeter
'lume
dengan
data
re%erensi massa jenis air dan massa pignmeter. Setelah itu masukkan $at cair yang akan diukur massa jenisnya
ke
pignmeter timbang
dalam kemudian
dengan
neraca
massa. Massa jenis dapat ditentukan dengan rumus D mA'.
1/
e.
"elarutan
di
dalam air = +/ gA< :(*3; : 'nonim : 20)
6umus mlekul
= 3 0 9 +*
Massa mlar
= +*.+8 g ml K+
Penampilan
= 3airan tidak ber1arna armatik
2ensitas
= *.0/ gAm<
Titik lebur
= -)/ J3! +80 "! -+) J5
Titik didih
= + J3! ,*) "! (88 J5
"elarutan
= dalam air *.*+/ gA+** m< :(* J3;
Gisksitas
= *!) cP pada (* J 3 : 'nonim : 20)
d. K)+)l', Zel'+e
HMS-/ merupakan $elite yang memiliki rasi SiA4l tinggi dengan bentuk %rame1rk M5I dan rumus umum Nan:4l&(;n:Si&(;)-n. + 9(&. Tabel .+ 2ata Helite tipe M5I
:Sumber= http=AAi$ce-mirrr.la.asu.eduA%miAIH4-S3; III12 S'9)+<,'9)+ %'(')>' E+'l "e&e&)
Etil ben$ena adalah senya1a rganik kimia yang banyak dijumpai dalam industri. Senya1a etil ben$ena memegang peranan penting dalam industri mnmer
10
stirena dimana selanjutnya mnmer stirena tersebut digunakan menjadi bahan baku pembuatan plastik atau styr%am :plistirena;. #erikut reaksi-reaksi yang terjadi pada senya1a etil ben$ena = a. 6eaksi ksidasi. 6eaksi ksidasi pada etil ben$ena sejatinya sama dengan reaksi pada alkana. 2imana rantai etil yang mengalami perubahan. &ksidasi etil ben$ena dipengaruhi leh jenis ksidatrnya. #erdasarkan jenis ksidatrnya! senya1a dapat mengalami pembentukan sebagaimana kita lihat pada gambar =
>ambar ., 6eaksi &ksidasi :chemindustry.ruAethylben$ene.php = (*++; +; 6eaksi ksidasi etil ben$ena dengan senya1a 3r& menghasilkan aset%enn dan asam ben$at. (; 6eaksi dengan Na(3r (&8 pada suhu (/**3 akan menghasilkan senya1a Natrium%enilasetat. ; 6eaksi ksidasi etil ben$ena dengan &ksigen di udara pada suhu +**3 akan menghasilkan senya1a +-hydrksi-+-%enil-etann ,; 6eaksi ksidasi etil ben$ena dengan &ksigen di udara dengan katalis :393&&;(Mn akan menghasilkan senya1a +-%enil-etanl. :chemindustry.ruAethylben$ene.php = (*++; b. 6eaksi 2ehidrgenasi 2ehidrgenasi senya1a etil ben$ena menghasilkan senya1a stirena. Senya1a stirena merupakan senya1a yang banyak diprduksi di industri yang melibatkan senya1a etil ben$ena. "arena senya1a stirena ini kemudian akan dirubah
menjadi
senya1a
plistirena
dalam
industri
plastik.
Tahap
pembuatannya adalah etilben$ena di reaksikan dalam reaktr raksasa dalam beberapa tahap untuk mencegah timbulnya plimer saat dehidrasi ben$ena. "emudian hasil dari reaktr masuk ke kndensr untuk didinginkan kemudian
27
dipisahkan dari residunya pada tahap %raksinasi.
>ambar ./ 2iagram alir dehidrgenasi 6eaksi akan terjadi pada = a; Temperatur tinggi :** 8**;3 b; #iasanya memerlukan katalis besi ksida c; Menggunakan steam sebagai pencair. :Speight! 7ames >. (**(; 6eaksi Etil #en$ena menjadi Stirena berlangsung dalam skema = 39/-3(9/ ; 39/-3(9 9( 4tau bisa dilihat pada kndisi disamping. ('nonim : 20)
c. 9idrgenasi 6eaksi hidrgenasi etil ben$ena dengan katalis Ni! Pt! dan Pd akan menghasilkan etilsiklheksana. 6eaksi hidrgenasi ini berakibat hilangnya cincin ben$ena pada senya1a.
21
6H 26H (
6H 26H (
< ( H2
Ni9 Pt9 P#
Eth1l%i&l$he&%an
Eth1l!enena
>ambar . 6eaksi hidrgenasi :able : 200) d. 6eaksi 9algenasi 6adikal #ebas 6eaksi halgenasi radikal bebas antara Etil #en$ena dengan O( sangat sensiti% untuk karbn ben$at karena radikal ben$at distabilkan dengan resnanse. 2engan kata lain mekanisme secara lengkap sangat sejalan dengan radikal bebas halgenasi alkana.
6adikal
bebas adalah mlekul yang
buah elektrn dari pasangan
elektrn
bebasnya!
kehilangan atau
merupakan
satu hasil
pemisahan hmlitik suatu ikatan k'alen. 4kibat pemecahan hmlitik! suatu mlekul akan terpecah menjadi radikal bebas yang mempunyai elektrn tak berpasangan. Elektrn memerlukan pasangan untuk menyeimbangkan nilaispinnya! sehingga mlekul radikal menjadi tidak stabil dan mudah sekali bereaksi dengan mlekul lain! membentuk radikal baru. 6adikal bebas dapat dihasilkan dari hasil metablisme tubuh
dan
%aktr
eksternal
seperti
asap rkk ! hasil
penyinaran ultra 'ilet! $at pemicu radikal dalam makanan dan plutan lain. :able = (*+*;
3nth =
>ambar .8 6eaksi 9idrgenasi
:>able = (*+*;
22
e. 6eaksi 3incin 9algenasi Etil ben$ena 6eaksi halgenasi radikal bebas antara Etil #en$ena dengan O( dapat mengalami reaksi substitusi antara cincin etil ben$ena dengan #r ( yang akan membentuk senya1a orto dan !ara. :>able = (*+*;
>ambar .0 6eaksi cincin halgenasi cincin etil ben$ene :>able = (*+*; %. Etilben$ena adalah prduk samping dari prses re%rmasi katalitik na%ta yang digunakan untuk menghasilkan Oilena. Prses re%rmasi katalitik na%ta menghasilkan !-Oilena! o-Oilena! mOilena! dan Etil #en$ena. !Oilena adalah yang memiliki nilai jual paling tinggi karena dapat digunakan sebagai bahan baku dalam bahan baku asam tere%talat pada pabrik pliester. :Sri'asta'a = (**); g. Etil #en$ena bisa diubah menjadi Oilena dengan kndisi spesi%ik. Prses kmersial pada ismerasi Oilena biasanya melibatkan katalis ismerasi atau dealkilasi Etil #en$ena. :4nnim = (*++; h. Etil #en$ena dapat di dealkilasi secara termal menjadi #en$ena. :>able = (*+*;
III2 Me%)&',(e Re)%,' Prses pembuatan eth$lbenene merupakan prses alkilasi benene pada %ase cair
atau gas dengan bahan baku benene dan eth$lene. Prses pembuatan yang dipilih adalah prses M'l ")e. yang menghasilkan kn'ersi antara 0/C - )*C. 6eaksi yang terjadi adalah sebagai berikut =
2(
6eaksi utama = 3(9, 39 39/3(9/ 6eaksi samping = ( 3(9, 39 39,:3(9/;( Selain reaksi samping di atas juga terjadi reaksi samping membentuk !ol$eth$lbenene lainnya! namun !ol$eth$lbenene yang dminan dihasilkan pada reaksi samping adalah dieth$lbenene. 6eaksi transalkilasi = 39 39,:3(9/;( ( 39/3(9/ 4pabila reaksi alkilasi benene menggunakan katalis zeolite! maka eth$lene yang diadsrbsi diprtnasi pada letak asam #rnstead pada permukaan katalis sehingga membentuk in eth$l carbonium. In eth$l carbonium selanjutnya menumbuk A menempel pada cincin ben$ene sehingga menghasilkan eth$lbenene! sedangkan prtn ditangkap kembali leh eolite. Mekanisme reaksinya adalah sebagai berikut = Hel& 9 39(D39( 39 39( Hel& 39 39( Hel& 39 39/ 3(9/ Hel& 9 :Nar1astu = (*+*;
III3 Tl ) Re)%+. 6eaktr yang sering digunakan dalam pembuatan etilben$ena dengan Prses
Mbil #adger ialah 6eaktr 5ied #ed yang merupakan reaktr dengan menggunakan katalis padat yang diam dan $at pereaksi ber%ase gas. #utiran butiran katalisatr yang biasa dipakai dalam reaktr %ied bed adalah katalisatr yang berlubang di bagian tengah! karena luas permukaan persatuan berat lebih besar jika dibandingkan dengan butiran katalisatr berbentuk silinder! dan aliran gas lebih lancar. "atalisatr diisi lebih dari satu tumpuk katalisatr! %ied bed dengan katalisatr lebih dari satu tumpuk banyak dipakai dalam prses adiabatic. 7ika reaksi yang terjadi sangat ekstermis pada kn'ersi yang masih kecil suhu gas sudah naik sampai lebih tinggi dari suhu maksimum yang diperblehkan untuk katalisatr! maka gas harus di dinginkan terlebih dahulu kedalam alat penukar panas diluar reactr untuk di dinginkan dan selanjutnya dialirkan kembali ke reaktr melalui tumpukan katalisatr kedua! jika kn'ersi gas yang keluar dari tumpukan kedua belum
2-
mencapai yang direncanakan! tetapi suhu gas sudah lebih tinggi dari yang diperblehkan maka dilakukan pendinginan lagi dengan mengalirkan gas kea lat penukar panas kedua kemudian di kembalikan ke reactr yang masuk melalui tumpukan katalisatr ketiga dan seterusnya sampai diperleh kn'ersi yang diinginkan. 7ika reaksi bersi%at endtermis maka penukar panas diluar reactr dapat digunakan untuk pemanas gas reaksi.
>ambar .0 6eaktr 5ied bed
:4nnim=(*++;
SPM-(** merupakan Simulasi Prses 6eaktr %ied bed yang dapat diatur untuk pereaksi dua gas! reaksi dapat ekstermik atau endtermis. #entuk 1ujud cn%igurasi katalitik reaksi antara ethylene :kmpnen reaktan 4; dengan ben$en :kmpnen reaktan#;! dalam keadaan ekstermik! untuk menghasilkan ethylben$ena :prduk 3;! suatu bahan kimia intermediate yang digunakan untuk pembuatan styrene mnmer. "mpnen reaktan 4 dan # diberi umpan untuk masingmasing empat %ied bed mele1ati alat pemanas di mana temperature dinaikkan sampai suhu reaksi ptimum. Temperatur reaktan 4 dijaga lebih rendah dari kmpnen reaktan # untuk mempertimbangkan inter-bed Quenching! suatu teknik yang digunakan untuk mengntrl temperatur reaktr %ied bed. 6eaktr %ied bed adalah ukuran untuk mengkn'ersi semua kmpnen reaktan 4 menjadi prduk. Perbandingan rati inlet mlar dari kmpnen reaktan # ke kmpnen reaktan 4 memerlukan pera1atan untuk masing-masing reaktr. "arena aliran kmpnen reaktan 4 ke masing-masing reaktr memerlukan pera1atan yang sama! mayritas reaktan # harus diberi umpan kepada reaktr %ied bed yang pertama dengan hanya suatu peningkatan kecil kmpnen reaktan # diberi umpan ke reactr %ied bed yang berikutnya. + 4rus
2+
Prduk dibersihkan ke aliran bttm reaktr melalui suatu rangkaian klm penyulingan. inert adalah 'ented! dimampatkan kembali! dan digunak an sebagai suatu gas bahan bakar di tempat lain di dalam reaksi itu. "mpnen reaktan # dibersihkan! dan didaur ulang kembali ke reaktr tersebut. Pemurnian arus prduk adalah di luar lingkup simulasi ini. :4nnim=(*++; Ne.)=) E&e.'
4dapun perkiraan panas di seputar reaktr dapat dilihat dari gambar berikut.
>ambar .). Skema 3lsed <p dari Suhu di 6eaktr :4nnim=(*++; 2ari panas yang masuk dan keluar reaktr! dapat dilihat bah1a reaktr tersebut berperasi pada suhu yang sangat tinggi sehingga memerlukan sistem pendinginan untuk mendinginkan prduk yang keluar dari setiap bed. Tujuannya adalah menjaga agar tidak terjadi 'er heated di dalam reaktr yang dapat menyebabkan katalis menjadi meleleh. :4nnim=(*++;
III4 K&',' O/e.),'
Pr$%e% al&ila%i !enene 'enja#i etil !enene #ila&"&an *a#a a%e #en3an te&anan - at' #an %"h" rea&%i #ija3a *a#a (+7=(7 $
6 ata" %e&itar ,2(K > ,-(K. #en3an *erti'!an3an !ah5a
%e'a&in tin33i te'*erat"re a&an 'ene!a!&an &e4e*atan
2,
rea&%i !erta'!ah 4e*at9 na'"n *a#a te'*erat"re le!ih !e%ar a&an 'enin3&at&an terja#ina rea&%i %a'*in3. Den3an 'elihat &$n#i%i $*era%i ter%e!"t 'a&a #i*ilih jeni% rea4t$r :?e# !e# '"lti t"!e an3 #ilen3&a*i #en3an *en#in3in "nt"& *en4e3ah &enai&an te'*erat"re an3 terlal" tin33i #an "nt"& 'ene&an terja#ina rea&%i %a'*in3. Se#an3&an *r$%e% tran%al&ila%i #ijalan&an *a#a a%e 4air #en3an %"h" 17=22+.( $6 ata" --( K > -0/9( K #an te&anan 2( at'. Ala%an *e'ilihan &$n#i%i $*era%i ini a#alah #i#a%ar&an *a#a *erti'!an3an
!ah5a
*a#a
%"h"
ren#ah
a&an
'en4e3ah
terja#ina rea&%i %a'*in3. Melihat &$n#i%i $*era%i an3 terja#i #ala' rea4t$r9 'a&a #i3"na&an rea&t$r jeni% :?e# !e# %in3le !e# "nt"& 'enjalan&an rea&%i #i ata%. @Nar5a%t" 2717
III! T'&?)*)& Te.('&)('%) Pada reaktr alkilasi! terjadi reaksi antara etilen dengan ben$ene
menghasilkan etil ben$ene. Untuk mengetahui reaksi tersebut ektermis atau endtermis dapat diketahui dari perhitungan R9()0. 6eaksi 4lkilasi = 3(9,:g; 39:g; 39/3(9/:g; Pada ()0C 3! R9% 3(9,:g; D /(!(0 k7Agml R9% 39:g; D 0(!)(8 k7Agml R9% 39/3(9/:g;D ()!8)* k7Agml R9()0 D R9% 39/3(9/ :R9% 39 R9% 3(9,; D ()!8)* :0(!)(8 /(!(0; D - +*/!,( k7Agml "arena R9 yang dihasilkan negati'e! maka reaksi diatas merupakan reaksi ekstermis Si%at reaksi yang re'ersible atau irre'ersible dapat dikethui dari harga knstanta keseimbangan 2
Pada ()0C "! R>% 3(9,:g; D 0!+(/ k7Agml R>% 39:g; D +()!,/+ k7Agml R>% 39/3(9/:g; D +*!/88 k7Agml R>()0 D R>% 39/3(9/ :R>% 39 R>% 3(9,; D +*!/88 :+()!,/+ 0!+(/; D - !))) k7Agml D - +.* kalAgml R> D -6 T ln " " D e-R>A6T D e-:-+.*A+!)08()0; D !*,/ . +*++ "arena harga knstanta keseimbangan +! maka reaksi antara etilen dengan ben$ene bersi%at irre/ersible. :Sri'astasta'a = (**); Pe.h'+*&)& K&-e.,' -, S*h*
Tinjauan Thermdinamika ln
K K 298
X A =
=
−∆ H
r
R
(
1
−
T
1 298
)
K K + 1
@Leven%*iel 10+
Pada Suhu +** " Menent"&an K$n%tanta Ke%eti'!an3an @K ln
K K 298
=
−∆ H
r
R
K
ln
11
=
6,045 × 10 K =¿
(
2.+(01
1
−
T
1 298
)
−− 10,547 × 10 7 J / kmol
8314 J / kmol K
× 10
48
Menent"&an K$nver%i X A =
(
1 1 − 100 K 298 K
)
X A =
K K + 1
2.53971 × 10 2.53971 × 10
48
48
+1
X A =1
2/
Pada Suhu (** " Menent"&an K$n%tanta Ke%eti'!an3an @K ln
K K 298
=
−∆ H
r
R
K
ln
11
(
=
1
−
T
)
−− 10,547 × 10 7 J / kmol
8314 J / kmol K
6,045 × 10 K =¿
1 298
× 10
.27/,2
Menent"&an K$nver%i X A =
(
1 1 − 200 K 298 K
)
K K + 1
20
X A =
7.20862 × 10
20
7.20862 × 10 + 1 X A =1
20
Pada Suhu ** " Menent"&an K$n%tanta Ke%eti'!an3an @K ln
K K 298
=
−∆ H
r
R
K
ln
11
=
6,045 × 10 K =¿
(
-.(-2
1
−
T
1 298
)
−− 10,547 × 10 7 J / kmol
8314 J / kmol K
× 10
11
Menent"&an K$nver%i X A =
(
1 1 − 300 K 298 K
)
X A =
K K + 1
4.73742 × 10 11
4.73742 × 10
11
+1
X A =1
Pada Suhu ,** "
20
Menent"&an K$n%tanta Ke%eti'!an3an @K ln
K K 298
=
−∆ H
r
R
K
ln
11
(
=
1
−
T
)
−− 10,547 × 10 7 J / kmol
8314 J / kmol K
6,045 × 10 K =¿
1 298
Menent"&an K$nver%i X A =
(
1 1 − 400 K 298 K
)
X A =
K + 1
12144680.25 12144680.25+ 1
X A =¿
121--,/7.2+
K
7.00000001/
Pada Suhu /** " Menent"&an K$n%tanta Ke%eti'!an3an @K ln
ln
K K 298
=
−∆ H
r
R
K 11
(
=
1
−
T
)
−− 10,547 × 10 7 J / kmol
8314 J / kmol K
6,045 × 10
K =¿
1 298
Menent"&an K$nver%i X A =
(
1 1 − 500 K 298 K
)
X A =
K K + 1
21364.50606 21364.50606 + 1
=¿ 7.0000+(10,
X A
21(,-.+7,7,
Pada Suhu ** " Menent"&an K$n%tanta Ke%eti'!an3an @K ln
ln
K K 298
=
−∆ H
r
R
K 11
6,045 × 10
K =¿
(
=
1
−
T
1 298
)
−− 10,547 × 10 7 J / kmol
8314 J / kmol K
(11.((,0,/
Menent"&an K$nver%i X A =
(
1 1 − 600 K 298 K
)
X A =
K K + 1
311.3369768 311.3369768+ 1
=¿ 7.00,0/((
X A
(7
Pada Suhu 8** " Menent"&an K$n%tanta Ke%eti'!an3an @K ln
K K 298
=
−∆ H
r
R
K
ln
11
(
=
1
−
T
)
−−10,547 × 10 7 J / kmol
8314 J / kmol K
6,045 × 10 K =¿
1 298
Menent"&an K$nver%i X A =
(
1 1 − 700 K 298 K
)
X A =
K K + 1
15.18700107 15.18700107+ 1
=¿ 7.0(/2227(-
X A
1+.1/7717
Pada Suhu 0** " Menent"&an K$n%tanta Ke%eti'!an3an @K ln
K K 298
=
−∆ H
r
R
K
ln
11
(
=
1
−
T
)
−− 10,547 × 10 7 J / kmol
8314 J / kmol K
6,045 × 10 K =¿
1 298
Menent"&an K$nver%i X A =
(
1 1 − 800 K 298 K
)
X A =
K K + 1
1.576351315 1.576351315+ 1
=¿ 7.,11/+-1/
X A
1.+,(+1(1+
Pada Suhu )** " Menent"&an K$n%tanta Ke%eti'!an3an @K ln
ln
K K 298
=
−∆ H
r
R
K 11
6,045 × 10
(
=
1
−
T
1 298
Menent"&an K$nver%i
)
−− 10,547 × 10 7 J / kmol
8314 J / kmol K
X A =
(
1 1 − 900 K 298
X A =
K K + 1
0.270682669 0.270682669+ 1
(1
K =¿
X A =¿
7.27,/2,,0
7.21(721-+( Pada Suhu +*** " Menent"&an K$n%tanta Ke%eti'!an3an @K ln
K K 298
=
−∆ H
r
R
K
ln
(
= 11
1
−
T
)
−−10,547 × 10 7 J / kmol
8314 J / kmol K
6,045 × 10 K =¿
1 298
Menent"&an K$nver%i X A =
(
1 1 − 1000 K 298
X A =
7.7,,11+0-
K K + 1
0.066115974 0.066115974+ 1
=¿
X A
7.7,271+-( Pada Suhu ++** " Menent"&an K$n%tanta Ke%eti'!an3an @K ln
K K 298
=
−∆ H
r
R
K
ln
11
(
=
1
T
1 298
)
−− 10,547 × 10 7 J / kmol
6,045 × 10 K =¿
−
8314 J / kmol K
Menent"&an K$nver%i X A =
(
1 1 − 1100 K 298
7.727/,,,,
X A =
K K + 1
0.020866667 0.020866667 + 1 X A =¿
7.727--71-0
Pada Suhu +(** " Menent"&an K$n%tanta Ke%eti'!an3an @K
Menent"&an K$nver%i
(2
ln
ln
K K 298
=
−∆ H
r
R
K 11
6,045 × 10
K =¿
(
=
1
−
T
1 298
)
−− 10,547 × 10 7 J / kmol
8314 J / kmol K
X A =
(
1 1 − 1200 K 298
7.770/1((1
X A =
K K + 1
0.007981331 0.007981331+ 1 X A =¿
7.7701/1(-
Tabel .+ "n'ersi 's Suhu Tinjauan Thermdinamika S"h" @K
K$nver%i @
177
177
277
177
(77
177
-77
00.000001/
+77
00.00+(10,
,77
00.,0/((
77
0(./2227(-
/77
,1.1/+-1/
077
21.(721-+(
1777
,.271+-(
1177
2.7--71-0
1277
7.01/1(-
:Sri'astasta'a = (**);
((
Tinjauan Termodinamika 1.2 1 7./ koner!i 7.,
7.7.2 7 7
277
-77
,77
/77
1777
1277
1-77
Suhu (K)
>ambar .) >ra%ik "n'ersi 's Suhu Tinjauan Thermdinamika
III." Tinjauan Kinetika Rea&%i *e'!ent"&an
etil
!enene
'er"*a&an
rea&%i
e&%$ter'i% %ehin33a %ela'a rea&%i !erlan3%"n3 rea&%i a&an terja#i *ele*a%an *ana% #an ini a&an 'e'*en3ar"hi &e4e*atan rea&%i. Fa&t$r=a&t$r an3 'e'*en3ar"hi &e4e*atan rea&%i a#alah = Te'*erat"r 8i&a te'*erat"re $*era%i #ala' rea&t$r nai& 'a&a har3a & @&$n%tanta &e4e*atan rea&%i a&an %e'a&in !e%ar %ehin33a =
rea&%i !erjalan %e'a&in 4e*at. Katali% A#ana &atali% #i #ala' rea&%i 'a&a a&an 'en"r"n&an ener3 a&tia%i. Den3an t"r"nna har3a ener3i a&tia%i @Ea 'a&a har3a & @&$n%tanta &e4e*atan rea&%i a&an nai& %ehin33a rea&%i !erta'!ah 4e*at #an "nt"& 'en3arah&an rea&%i ter!ent"&na etil !enene. Perhitun#an Koner!i ! Suhu &Ae
>EaRT
(-
& +1,7921
X A
C A 0 1− X A
(−3181,285 /T )
e
'( &'$l.&3 &atali%.ja'
= kt
Per%a'aan #iata% #a*at #i%e#erhana&an 'enja#i #en3an a%"'%i 5a&t" 1 ja' @(,77 #eti& Xa=
kt
1 + kt
@Leven%*iel 10+ Pa#a S"h" 177 K Menent"&an
K$n%tanta
Xa=
Ke4e*atan Rea&%i @& & +1,792& +1,792& .//70
Menent"&an K$nver%i
(−3181,285 /T )
e
(−3181,285 /100 )
e
× 10
kt
1 + kt −11
X a =
7.88079 × 10
−11
1 +( 7.88079 × 10
)
−11
Xa= ¿
.//70
× 10
−11
Pa#a S"h" 277 K Menent"&an
K$n%tanta
Menent"&an K$nver%i Xa=
Ke4e*atan Rea&%i @& (−3181,285 /T )
& +1,792-
e
& +1,792-
e
(−3181,285 /200 )
& 7.777,((/
Xa=
kt
1 + kt 0.000637738 1 +( 0.000637738)
Xa= ¿
7.777,(((1
Pa#a S"h" (77 K Menent"&an
K$n%tanta
Menent"&an K$nver%i
Ke4e*atan Rea&%i @&
(+
& +1,792& +1,792-
(−3181,285 /T )
e
Xa=
(−3181,285 /300 )
kt
1 + kt
e
Xa=
& 7.12/7(,2+
0.128036257 1 +( 0.128036257)
Xa= ¿
7.11(+7(,2
Pa#a S"h" -77 K Menent"&an
K$n%tanta
Menent"&an K$nver%i Xa=
Ke4e*atan Rea&%i @& (−3181,285 /T )
& +1,792-
e
& +1,792-
e
(−3181,285 /400 )
& 1./1-11,/
Xa=
Xa
kt
1 + kt 1.814171768 1 +(1.814171768 )
=¿ 7.,--,++,,(
Pa#a S"h" +77 K Menent"&an
K$n%tanta
Menent"&an K$nver%i Xa=
Ke4e*atan Rea&%i @& (−3181,285 /T )
& +1,792-
e
& +1,792-
e
(−3181,285 /500 )
& /.0710,7+(+
Xa=
Xa
kt
1 + kt 8.901960535 1 +( 8.901960535)
=¿ 7./00770/0/
Pa#a S"h" ,77 K Menent"&an
K$n%tanta
Ke4e*atan Rea&%i @&
Menent"&an K$nver%i Xa=
(−3181,285 /T )
& +1,792-
e
& +1,792-
e
& 2+.7+(,/-
(−3181,285 /600 )
kt
1 + kt 25.70536874
Xa
=
Xa
=¿ 7.0,2++-(-,
1 +( 25.70536874 )
Pa#a S"h" 77 K (,
Menent"&an
K$n%tanta
Xa=
Ke4e*atan Rea&%i @& & +1,792& +1,792-
Menent"&an K$nver%i
(−3181,285 /T )
e
(−3181,285 /700 )
e
& +-./2+1(7/
Xa
=
kt
1 + kt 54.8251308 1 +(54.8251308 )
Xa= ¿
7.0/27/,021
Pa#a S"h" /77 K Menent"&an
K$n%tanta
Xa=
Ke4e*atan Rea&%i @& & +1,792& +1,792-
Menent"&an K$nver%i
(−3181,285 /T )
e
(−3181,285 / 800 ) e
& 0,.,71+-0,
Xa=
kt
1 + kt 96.76015496 1 +( 96.76015496 )
Xa= ¿
7.0/07//-
Pa#a S"h" 077 K Menent"&an
K$n%tanta
Menent"&an K$nver%i Xa=
Ke4e*atan Rea&%i @& (−3181,285 /T )
& +1,792-
e
& +1,792-
e
(−3181,285 /900 )
& 1+7.+1,,1
Xa=
kt
1 + kt 150.517661 1 +(150.517661 )
Xa= ¿
7.00(-77170
Pa#a S"h" 1777 K Menent"&an
K$n%tanta
Ke4e*atan Rea&%i @&
Menent"&an K$nver%i Xa=
(−3181,285 /T )
& +1,792-
e
& +1,792-
e
(−3181,285 /1000 )
& 21-.((/-002
Xa=
Xa
kt
1 + kt 214.3384992 1 +( 214.3384992)
=¿ 7.00+(+,1-0
Pa#a S"h" 1177 K
(
Menent"&an
K$n%tanta
Xa=
Ke4e*atan Rea&%i @& & +1,792& +1,792-
Menent"&an K$nver%i
(−3181,285 /T )
e
(−3181,285 /1100 )
e
& 2/,.221771
Xa=
kt
1 + kt 286.2210071 1 +( 286.2210071)
Xa= ¿
7.00,+1/(,1
Pa#a S"h" 1277 K Menent"&an
K$n%tanta
Ke4e*atan Rea&%i @& & +1,792& +1,792-
Menent"&an K$nver%i Xa=
(−3181,285 /T )
e
(−3181,285 /1200 )
e
& (,-.22-+0
Xa=
Xa
kt
1 + kt 364.2245977 1 +( 364.2245977)
=¿ 7.002,10+0
Ta!el (.2 K$nver%i v% S"h" Tinja"an Kineti&a S"
K$nver%i @
h" @K 17 7
.//70 −9 × 10
27 7 (7
7.7,(((1
7 -7
11.(+7(,2
7 +7
,-.-,++,,(
7 ,7
/0.0770/0/
7 7
0,.2++-(-, 0/.27/,021 (/
7 /7 7 07
0/.07//-
7 17
00.(-77170
77 11
00.+(+,1-0
77 12
00.,+1/(,1
77
00.2,10+0
Tinjauan Kinetika 1.2 1 7./ koner!i 7.,
7.7.2 7 7
277
-77
,77
/77
1777
1277
1-77
Suhu (K)
Ga'!ar Gra:& (.17 K$nver%i v% S"h" Tinja"an Kineti&a
(0
koner!i $! Suhu 1.2 1 7./ tinja"an ter'$#ina'i&a koner!i 7.,
tinja"an &ineti&a
7.7.2 7 7
277
-77
,77
/77
1777
1277
1-77
Suhu (K)
Ga'!ar (.11 Gra:& S"h" )*ti'"' #a*at #i#a*at&an #ari *er*$t$n3an 3ra:& tinja"an ther'$#ina'i&a #an &ineti&a Per!en error S"h" te$riti% ,2( > ,-( K ; ,(( K S"h" Pra&ti% ,(7 > ,+7 K ; ,-7 K error =
640 −633 x 100 =1,1 633
K$nver%i te$riti% 79/ > 790 K$nver%i Pra&ti% 790+ %error =
0,95 −0,9 x 100 =5,5 0,9
Pa#a *erhit"n3an tinja"an &ineti&a9 #i#a*at&an &$nver%i an3 le!ih !e%ar #ari*a#a &$nver%i te$riti% an3 #i*er$leh #ari reeren%i. @Leven%*iel 10+ III.% Pemilihan &oka!i Pa'rik Etil Benzena
-7
Pen#irian l$&a%i *a!ri& etil !enene9 *erl" #i*erti'!an3&an a&t$r=a&t$r *e'ilihan l$&a%i 1. S"'!er !ahan !a&" 2. Pa%ar (. Tran%*$rta%i -. Tena3a Kerja +. Utilita% Ber#a%aar&an &eli'a a&t$r ini9 #i*ilihlah li'a &$ta an3 #a*at #ija#i&an *erti'!an3an l$&a%i *en#irian in#"%tri etil !enene 1. K$ta Se'aran3 K$ta Se'aran3 a#alaah i!"&$ta *r$vin%i ja5a ten3ah an3 terleta& #i te*i *antai "tara ja5a ten3ah. K$ta Se'aran3 'e'ili&i %e!"ah *ela!"han !e%ar an3 !erna'a Tanj"n3 Ma% #an 'e'ili&i %e!"ah !an#ara an3 !erna'a !an#ara A4h'a# ani. "ta
Semarang
merupakan kta yang terkenal dengan slgan ?Semarang kta 4T<4S@ yang merupakan kependekan dari kata 4man! Tertib!
penduduk
per
kilmeter
persegi
adalah
.0,
ji1a.
@htt*%e'aran3&$ta.!*%.3$.i# 2. K$ta Be&a%i
K$ta Be&a%i a#alah %alah %at" &$ta in#"%tr ter!%e%ar #i In#$ne%ia. Me'ili&i %i%te' tran%*$rta%i #arat an3 !a3"% #an #ialiri $leh %"n3ai !e%ar %erta #e&at #en3an i!"&$ta ne3ara. Den3an *$*"la%i 2.((-./1 ji5a *en#"#"&9 &$ta Be&a%i !er*$ten%i ji&a #i#iri&an *a!ri& etil !enene. @htt*!e&a%i&$ta.!*%.3$.i# (. K$ta B$ntan3 K$ta B$ntan3 a#alah &$ta #i *r$vin%i Kali'antan Ti'"r. Ter#a*at %alah %at" in#"%tri ter!e%ar #i In#$ne%ia an3 'e'*r$#"&%i 3a% ala' ait" PT Ba#a& LNG %e!a3ai !ahan !a&" in#"%tri etil !enene.
-1
Me'ili&i !an#ara an3 ter&enal ait" Ban#ar U#ara B$ntan3. Den3an *$*"la%i *en#"#"& 1-(.,/( ji5a #an tran%*$rta%i #arat an3 !a3"%9 B$ntan3 4"&"* !er*$ten%i ji&a #i#iri&an in#"%tri etil !enene. @htt*i#.5i&i*e#ia.$r35i&iK$taB$ntan3 -. Ka!"*aten 6ile3$n Ka!"*aten 6ile3$n a#alah %e!"ah &a!"*aten #i "j"n3 !arat *"la" ja5a. Den3an *$*"la%i
374.++0
ji5a9 6ile3$n 'enja#i &$ta In#"%tri
ter!e%ar #i In#$ne%ia. De&at #en3an i!"&$ta ne3ara #an *ela!"han interna%i$nal 'era&9 !anten 6ile3$n %an3at !er*$ten%i #i!an3"n %e!"ah *a!ri& etil !enene. htt*i#.5i&i*e#ia.$r35i&i6ile3$n A#ana *erti!an3an &ee'*at &$ta #iata%9 'a&a a&an #ia#a&an anili% 'en3enai &e!era#aan %"'!er !ahan !a&" @ S 9 *a%ar @ P 9 tran%*$rta%i @Tr9 tena3a &erja @ TK9 #an "tilita% @U #i &ee'*at &$ta ter%e!"t #en3an *enilaian 1 @ San3at jele& 9 2
@ 8ele&9 (
@6"&"* 9 - @ Bai& 9 #an + @ %an3at !ai& .
N
Kota
S
P
Tr
TK
Total
o 1
Se'ara
1
(
-
(
-
1+
n3 Be&a%i
+
(
(
+
(
10
*
B$ntan
+
2
-
2
-
20
+
3 6ile3$n
+
+
-
+
-
2(
Ber#a%ar&an
*erti'!an3an
#ari
a&t$r=a&t$r
ter%e!"t
#i*ilihlah l$&a%i #i #e%a G"n"n3 S"3ih 9 Ke4a'atan 6i5an#an9 Ka!"*aten 6ile3$n9 Banten. Pen#irian *a!ri& #i l$&a%i ini #inilai %trate3i% &arena ala%an %e!a3ai !eri&"t
-2
1. S"'!er Bahan Ba&" L$&a%i ini #i*ilih &arena #e&at #en3an %"'!er !ahan !a&". Bahan !a&" 3a% hi#r$3en #an etilen #a*at #i*er$leh #ari PT. 6han#ra A%ri Petr$4he'4ial T!&9 6ile3$n9 Banten #an PT. Titan K"rnia N"%antara %e!a3ai *en3ha%il !ennea an3 !erl$&a%i #i 8a&arta. 2. Pa%ar Di*ilihna 6ile3$n %e!a3ai l$&a%i &arena %e!a3ian !e%ar in#"%tri !era#a #i *"la" 8a5a an3 'er"*a&an %a%aran *e'a%aran *r$#"& anilin %ehin33a 'e'"#ah&an *r$%e% *e'a%aran. (. Tran%*$rta%i Ter%e#ia %arana tran%*$rta%i #an jalan raa an3 'e'a#ai %ehin33a 'e'"#ah&an *en#i%tri!"%ian *r$#"& &e &$n%"'en &e !er!a3ai te'*at #i *"la" 8a5a %erta a#ana *ela!"han "nt"& *en#i%tri!"%ian &e l"ar *"la" 8a5a #an e&%*$r. -. Tena3a Kerja Banten 'er"*a&an #aerah an3 *a#at *en#"#"& %ehin33a &e!"t"han tena3a &erja #a*at ter*en"hi. +. Utilita% 6ile3$n #en3an #aerah *antai an3 #ialiri %"n3ai an3 4"&"* !e%ar
%ehin33a
&e!"t"han
air
#a*at
ter*en"hi.
Serta
&e!"t"han li%tri& #i#a*at&an #ari 3enerat$r #an PLN S"ralaa %e!a3ai
4a#an3an
ener3i
li%tri&
a*a!ila
3enerat$rna
'en3ala'i 3an33"an.
-(
BAB I$ PENTP
I$.1 Ke!im,ulan
a. Pr$%e% *r$#"&%i etil !enene #i In#"%tri 'eli!at&an rea&%i antara etilena #en3an !enena an3 #a*at !erlan3%"n3 #ala' &$n#i%i a%e 4air 'a"*"n a%e 3a%. !. Etil !enena #a*at #i'anaat&an %e!a3ai
%ena5a
inter'e#iet #ala' *r$#"&%i *$li%tirena9 %e!a3ai %ena5a
--
inter'e#iet *a#a *e'!"atan a%et$en$n9 !ahan *er5arna #an #eter3en9 %$lvent #ala' in#"%tr 4$atin39 #an %e!a3ai !ahan a#iti #ala' !en%in %e!a3ai &n$4& a3ent. 4. Etil !enena 'e'ili&i %iat &i'ia ait" !era&%i $&%i#a%i9 #ihi#r$3ena%i9 hi#r$3ena%i9 hal$3ena%i ra#i&al !e!a%9 #an rea&%i 4in4in hal$3ena%i. I$. Saran
a. Etil !enena a#alah %ena5a an3 *entin3 #ala' &ehi#"*an in#"%tri
*la%ti&9
%ehin33a
In#$ne%ia
har"%
'a'*"
%5a%e'!a#a etil !enena #en3an 'e'anaat&an %"'!er #aa ala' #an %"'!er #aa 'an"%ia an3 a#a. !. Etil !enena a#alah %ena5a 4air9 ti#a& !er5arna9 !er!a" taja' #an 'e'ili&i %iat '"#ah ter!a&ar %erta %iat=%iat :%i&a
#an
&i'ia
lain9
%ehin33a
'a%ara&at
har"%
'e'*elajari #an 'a'*" 'eni&a*i &e!era#aan Etil Benena #en3an !ai& #an !enar.
DAFTAR PUSTAKA
An$ni'
2770.
Ethl
Benene
htt*en.5i&i*e#ia.$r35i&iEthl!enene J)44"rren4ean#a**li4ati$n% #ia&%e% 22 Se*te'!er 271-. An$ni' 2717. PT. Strin#$ M$n$ In#$ne%ia htt*555.4han#ra= a%ri.4$' 4$'*an*r$:le.*h* #ia&%e% 22 Se*te'!er 271-+
An$ni'.
2711.
Man"a4t"rin3
htt*555.%4ri!#.4$'#$4
12210
$
Ethl!enene
2102Man"a4t"rin3=$=
Ethl!enene9 #ia&%e% *a#a 22 Se*te'!er 271An$ni'.
2711.
Ethl!ene
htt*4he'in#"%tr.r"Ethl!enene.*h*9
#ia&%e%
)?i#ati$n *a#a
22
Se*te'!er 271An$ni'. 2712. A*li4ati$n Mar&et $r 6he'i4al In#"%tr htt*555.ih%.4$'$r= 'ati$n*a3e2/121(13h#%aj$&&ain$r'ati$nethl!enene. *h*.-(+2,1/ #ia&%e% 22 Se*te'!er 271An$ni'. 2712 Ethl!enene Gl$!al Mar&et t$ 2727 = Gr$5th in S$"th an# 6entral A'eri4a t$ )"t*a4e 6hina9 hile A%ia= Pa4i:4 6$ntin"e% t$ !e the Maj$r $l"'e 6$ntri!"t$r htt*555.*rne5%5ire.4$'ne5%=relea%e% ethl !enene = 3l$!al='ar&et=t$=2727===3r$5th=in=%$"th=an#=4entral=a'eri4a= t$=$"t*a4e=4hina=5hile=a%ia=*a4i:4=4$ntin"e%=t$=!e=the='aj$r= v$l"'e=4$ntri=!"t$r=1/20/-/1.ht'l #ia&%e% 22 Se*te'!er 271-
An$ni'
2711.
Ethl
Benene
htt*555.ethl!enene.$r34$ntent1=-.ht'l . #ia&%e% *a#a 22 Se*te'!er 271-. An$ni'. 2712. Stati%ti&a K$ta Be&a%i htt*!e&a%i&$ta.!*%.3$.i# #ia&%e% 22 Se*te'!er 271An$ni'.2712.
Stati%ti&a
K$ta
Se'aran3
htt*%e'aran3&$ta.!*%.3$.i#h$'e #ia&%e% 22 Se*te'!er 271An$ni'. 2712. K$ta B$ntan3 htt*i#.5i&i*e#ia.$r35i&iB$ntan3. #ia&%e% 22 Se*te'!er 271-,
An$ni'.
2712.
Ka!"*aten
htt*i#.5i&i*e#ia.$r35i&i6ile3$n.ht'l
6ile3$n. #ia&%e%
22
Se*te'!er 271An$ni'.
2712.
Ka*a%ita%
Pr$#"&%i
htt*555.4han#ra=
a%ri*r$#"44ti$n=4a*a4it.*h* #ia&%e% 22 Se*te'!er 271Ga!le. 2717. 6H ((- )r3ani4 6he'i%tr Rea4ti$n Me4hani%'%. htt*555.
%4ien4e.$re3$n%tate.e#"
3a!le&6H((-6ha*ter-'e4hani%'%.ht' . Dia&%e% *a#a 22 Se*te'!er 271Leven%*iel9 ). 10+. Chemical Reaction Engineering . Ne5 $r& M4 Gra5 Hill B$$& 6$. L"&'*i.
2711.
Etil
Benene
htt*555.%4ri!#.4$'#$40,,10+((Etil=Benene
#ia&%e%
*a#a 22 Se*te'!er 271Nar5a%t"9 A3ne%. 2717. Peran4an3an Pa!ri& Etil Benena htt*555.%4ri!#.4$'
#$4/01,//EB
#ia&%e%
22
Se*te'!er 271N"n"la%a.
2711.
htt*n"n"la%a.5$r#*re%%.4$'
Pr$%e% 27117(
Etil!enen. 70*r$%e%=
etil!enen #ia&%e% *a#a 22 %e*te'!er 271)th'er9 D$nal# F. 10/1. ir5+thmer nc$clo!edia o1 Chemical echnolo#$. Ne1 Yrk = 7hn Biley
S'ith9 8.M an# M. anne%. 2771.
Introduction to Chemical
Engineering Thermodynamics sixth ed. M4=Gra5Hill B$$&
6$'*anie%9In4 S*ei3ht9 8a'e% G. 2772. 6he'i4al an# Pr$4e%% De%i3n Han#!$$&. The M4Gra5=Hill 6$'*anie%9 In4
-
