MAKALAH PRAKTIKUM HYSYS LPG RECOVERY PLANT
Disusun oleh: Aprilianti Melinda Nurul Eka Ramadhini Tuti Andriyani Yunita Parviana
3335132582 3335131696 3335130672 3335131676
JURUSAN TEKNIK KIMIA - FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA CILEGON-BANTEN 2016
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL ..................................................................................... DAFTAR ISI ................................................................................................ BAB 1 PENDAHULUAN ............................................................................ BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Perkembangan industri di Indonesia pada saat ini mengalami peningkatan di segala bidang, terutama industri yang bersifat padat modal dan teknologi Indonesia diharapkan mampu bersaing dengan negara-negara maju lainnya. Peningkatan yang pesat baik secara kualitatif maupun kuantitatif juga terjadi dalam industri kimia. Salah satu bahan kimia yang sangat dibutuhkan di industri kimia adalah aseton. Aseton banyak dipakai pada industri selulosa asetat, cat, serat, plastik, karet, kosmetik, perekat, pernis, penyamakan kulit, pembuatan minyak pelumas, dan proses ekstraksi juga sebagai bahan baku pembuatan metil isobutil keton. Aseton dikenal juga dengan dimetil keton atau 2-propanon, merupakan senyawa penting dari alipatik keton. Aseton pertama kali dihasilkan dengan cara distilasi kering dari kalsium asetat. Fermentasi karbohidrat menjadi aseton, butil dan etil alkohol yang menggantikan proses tersebut pada tahun 1920. Proses tersebut mengalami pembaruan pada tahun 1950 dan 1960 yaitu proses dehidrogenasi 2propanol dan oksidasi cumene menjadi penol dan aseton. Bersamaan dengan proses oksidasi propena, metoda ini menghasilkan lebih dari 95% aseton yang diproduksi di seluruh dunia (Ullmann, 2007). Desain pabrik untuk produksi aseton dibutuhkan perhitungan dan perancangan yang teliti. Perancangan pabrik aseton dapat digunakan menggunakan aplikasi HYSYS Aspen One.
1.2 Rumusan Masalah Rumusan masalah pada makalah ini adalah bagaimana alur pembuatan pabrik aseton dan bagaimana HYSYS dapat memecahkan masalah pada produksi aseton. 1.3 Tujuan Penulisan Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah untuk mengetahui alur pembuatan aseton dan mengetahui solusi pada masalah yang terjadi pada produksi aseton. 1.4 Ruang Lingkup Adapun ruang lingkup dalam penulisan makalah ini menggunakan HYSYS Aspen One dengan mengacu pada kasus yang telah dijadikan tugas.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 1.1.Sejarah Aseton, CH3COCH3, merupakan salah satu senyawa alifatik keton yang sangat penting. Pada umumnya aseton digunakan sebagai solven untuk beberapa polimer. Penggunaan yang bersifat komersial adalah penggunaan sebagai senyawa intermediet dalam pembuatan methyl methacrylate, bisphenol A, diaseton alcohol dan produk – produk lain (Johanna Lianna dan Lusiana Silalahi, 2012). Aseton banyak dipakai pada industri selulosa asetat, cat, serat, plastik, karet, kosmetik, perekat, pernis, penyamakan kulit, pembuatan minyak pelumas, dan proses ekstraksi juga sebagai bahan baku pembuaan methyl isobutyl ketone. Aseton pertama kali dihasilkan dengan cara distilasi kering dari kalsium asetat. Kemudian setelah perang dunia ke-1 proses pembuatan aseton digantikan dengan fermentasi karbohidrat menjadi aseton, buthyl dan etil-alkohol. Kemudian pada tahun 1920 proses dehydrogenasi 2-propanol mulai digunakan untuk memproduksi aseton. Pada pertengahan tahun 1960 proses oksidasi propene digunakan sebagai bahan baku pembuatan aseton. Dan pada tahun 1976 oksidasi cumene menjadi phenol dan aseton mulai digunakan (Ullmann, 2007). Kebutuhan aseton di indonesia semakin lama semakin meningkat tapi sampai saat ini masih belum ada perusahaan di indonesia yang masih memproduksinya. Untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri, indonesia masih mendatangkan aseton dari negara lain seperti : Amerika Serikat, Belanda, Cina, Korea, Jepang, dan Singapura. 1.2. Bahan Baku Aseton dapat dibuat dengan menggunakan proses Cumene Hydroperoxide (dengan bahan baku cumene), proses dehidrogenasi Isopropil Alkohol (dengan bahan baku isopropyl alcohol isopropil alcohol dengan katalis kombinasi ZnO dan ZrO), dan proses Oksidasi Isopropil Alkohol (dengan bahan baku propilen). Berikut proses singkatnya : 1.2.1. Proses Cumene Hydroperoxide Pada proses cumene hydroperoxide, mula-mula cumene dioksidasi menjadi cumene hydroperoxide dengan udara atmosfer atau udara kaya oksigen dalam satu atau beberapa oksidiser. Temperatur yang digunakan o adalah antara 80–130 C dengan tekanan 620 kPa, serta dengan penambahan Na2CO3. Sanjutnya produk reaktor dievaporasikan. Kemudian
denganpenambahan asam akan terjadi reaksi pembelahan cumene hydroperoxide menjadi suatu campuran yang terdiri dari phenol, aseton dan berbagai produk lain seperti cumylphenols, acetophenols, dimethylphenylcarbinol,α-methylstyrene dan hidroxyaseton. Campuran ini kemudian dinetralkan dengan menambahkan larutan natrium phenoxide atau basa yang lain atau dengan resin penukaran ion (ion exchanger resin). Setelah itu, campuran dipisahkan dan crude aseton diperoleh dengan cara distilasi (Kirk-Othmer, 182, 1994). 1.2.2. Proses Dehidrogenasi Isopropil Alkohol Reaksi dehidrogenasi Isopropil Alkohol bersifat endotermik. Sehingga untuk mendapatkan konversi yang cukup tinggi, dibutuhkan suhu yang cukup tinggi pula. Pada pembuatan aseton dengan proses dehidrogenasi katalitik isopropanol (isopropil alkohol) digunakan katalis kombinasi ZnO dan ZrO dalam prosesnya. Proses dehidrogenasi ini berjalan pada pada fasa gas suhu o
350 C dan tekanan ± 2 atm. Isopropil benzene sebelum masuk ke dalam reaktor diubah kedalam fasa gas di dalam vaporizer. Produk yang dihasilkan oleh reaktor adalah Aseton sebagai produk utama serta produk samping lainnya berupa gas hydrogen, sisa Isopropil Alkohol yang tidak bereaksi, Propylene, dan Air (Kirk-Othmer,1994). 1.2.3. Proses Oksidasi Isopropil Alkohol Pada proses ini Isopropil alkohol didapat dari mereaksikan Propilen dengan H2O. Selain direaksikan dengan H2O, Propilen juga direaksikan dengan O2 dan menghasilkan Acrolein. Kemudian Isopropil Alkohol direaksikan dengan Acrolein dan menghasilkan Aseton serta Alil Alkohol. Selain itu, Isopropil Alkohol juga ada yang direaksikan dengan Oksigen akan menghasilkan Hidrogen Peroksida dan Aseton. Setelah itu, kedua hasil tersebut direaksikan dan menghasilkan produk akhir Gliserol (KirkOthmer,1994). 1.3. Spesifikasi 1.3.1. Spesifikasi Bahan Baku Isopropil Alkohol dengan nama lain isopropanol, 2-propanol, dimetilkarbinol mempunayi sifat-sifat: a. Sifat Fisis - Rumus molekul
: C3H7OH
- Rumus bangun
:
- Berat molekul, g/gmol
:
60,10
- Kenampakan
: cairan tak berwarna
- Titik didih, °C
: 82,3
- Titik beku, °C
: -88,5
- Refractive index (20°C) - Viskositas (20 °C),cP
: 1,3772 : 2,4
3
- Densitas (20 °C), g/cm : 0,7854 - Specific Gravity (20 °C) : 0,7864 - Temperatur kritis, °C
: 235,2
- Tekanan kritis (20 °C), kPa
: 4.764
- Sangat larut dalam air (Kirk & Othmer, 1983). b. Sifat Kimia 1. Isopropil Alkohol didehidrogenasi membentuk Aseton dengan katalis bermacam-macam seperti logam, oksida dan campuran logam dengan oksidanya. 2. Isopropil Alkohol dapat juga dioksidasi secara parsial membentuk Aseton dengan katalis yang sama dengan proses dehidrogenasi. 3. Dengan asam halogen dihasilkan Isopropil Halida. 4. Bereaksi dengan logam-logam aktif seperti sodium dan potasium membentuk Metal Isopropoksida dan hidrogen. Alumina Isopropoksida dapat dihasilkan dari reflux Isopropil Alkohol 99%, aluminium dengan katalis Merkuri Oksida. 5. Dengan Asam Asetat dan katalis Asam Sulfat dapat membentuk Isopropil Asetat. Dengan Etilen Oksida atau Propilen Oksida dengan katalis basa seperti NaOH akan membentuk Eter Alkohol dari Isopropil Alkohol. 6. Isopropil Alkohol dapat mengalami dehidrasi menghasilkan Diisopropil Eter ataupun Propilen.
1.3.2. Spesifikasi Produk
Produk Utama (Acetone) Aseton dengan nama lain 2-propanon, Dimetil Ketone mempunyaisifat-sifat sebagai berikut: a. Sifat Fisis - Rumus molekul
: C3H6O
- Rumus bangun
:
-
Berat molekul, g/gmol
: 58,08
-
Kenampakan
: cairan tak berwarna
-
Titik didih, °C
: 56,29
-
Titik beku, °C
: -94,6
- Refractive index (20 °C)
: 1,3588
-
: 0,32
Viskositas (20 °C),cP
- Specific Gravity (20 °C)
: 0,783
-
: 235,05
Temperatur kritis, °C
- Tekanan kritis (20 °C), kPa
: 4.701
- Sangat larut dalam air (Kirk & Othmer, 1983). b. Sifat Kimia 1. Dengan proses pirolisa akan membentuk Ketena 2. Aseton dapat dikondensasi dengan asetilen membentuk 2 metil 3 butynediol, suatu intermediate untuk Isoprene. 3. Dengan Hidrogen Sianida dalam kondisi basa akan menghasilkan Aseton Sianohidrin. Produk samping dari pengolahan isopropyl alcohol menjadi aseton adalah Hydrogen (H2) dengan spesifikasi sebagai berikut: - Rumus molekul
: H2
- Kenampakan
: gas tak berwarna
- Titik didih, °C
: -252,87
- Titik lebur, °C
: -252,76
1.4.
Tidak larut dalam air (Kirk & Othmer, 1983). Penggunaan Produk
Aseton merupakan bahan baku sintetis organik yang penting untuk produksi epoxy resin, polikarbonat, kaca, farmasi, pestisida dan sebagainya. Juga merupakan pelarut yang baik untuk pelapis, perekat, silinder asetilena. Juga digunakan sebagai pengencer, bahan pembersih, agen ekstraksi. Atau manufaktur anhidrida asetat, diaseton alkohol, kloroform, iodoform, resin epoksi, poliisoprena karet, metil metakrilat, dan bahan penting lainnya. Dalam bubuk tanpa asap, seluloid, selulosa asetat, cat dan industri lainnya sebagai pelarut. Dalam minyak dan industri lainnya sebagai agen ekstraksi (Anonim, 2014).
BAB III METODOLOGI PERANCANGAN HYSYS
