BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Bahan Baku dan Produk 2.1.1 Bahan Baku a. Gas Alam Penyediaan dan konversi gas alam PT. PIM dilaksanakan oleh EXXON MOBIL INDONESIA. Gas alam ini mengandung kotoran-kotoran yang dapat mengakibatkan gangguan selama operasi berlangsung. Kotoran-kotoran tersebut diantaranya zat-zat padat, air, Heavy Hidro Carbon (HHC), senyawa-senyawa phosfor dan karbondioksida. Tabel 2.1 Komposisi Gas Alam Komponen Komposisi (% volume) N 2 0,324 CO 2 19,29 CH 4 72,345 C 2 H 6 4,69 C 3 H 8 1,73 i-C 4 H 10 0,518 n-C 4 H 10 0,413 i-C 5 H 12 0.243 n-C 5 H 12 0.152 C 6 H 14 + 0.289 Sumber : Laboratorium Utility PT. PIM Universitas Sumatera Utara
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Bahan Baku dan Produk
2.1.1 Bahan Baku
a. Gas Alam
Penyediaan dan konversi gas alam PT. PIM dilaksanakan oleh EXXON
MOBIL INDONESIA. Gas alam ini mengandung kotoran-kotoran yang dapat
mengakibatkan gangguan selama operasi berlangsung. Kotoran-kotoran tersebut
diantaranya zat-zat padat, air, Heavy Hidro Carbon (HHC), senyawa-senyawa phosfor
dan karbondioksida.
Tabel 2.1 Komposisi Gas Alam
Komponen Komposisi (% volume)
N2 0,324
CO2 19,29
CH4 72,345
C2H6 4,69
C3H8 1,73
i-C4H10 0,518
n-C4H10 0,413
i-C5H12 0.243
n-C5H12 0.152
C6H14+ 0.289
Sumber : Laboratorium Utility PT. PIM
Universitas Sumatera Utara
Disamping komponen-komponen di atas gas alam juga mengandung senyawa-
senyawa sulfur. Kadar senyawa sulfur yang terdapat dalam gas alam dapat dilihat pada
Tabel 2.2 berikut ini :
Tabel 2.2 Kandungan Sulfur pada Gas Alam
Senyawa Maksimum (ppm)
H2S 80 ppm
RSH 0.25 ppm
Sulfur lain 1.35 ppm
Hg 160 ppm
Sumber: Laboratorium Utility PT. PIM.
b. Udara
Udara pada unit ammonia selain sebagai bahan baku juga dibutuhkan untuk
oksidasi di secondary reformer. Udara proses disuplai dari kompressor udara yang
mengambil udara dari atmosfer dan disaring dengan saringan udara untuk
menghilangkan debu-debu.
c. Air
Air yang diperlukan adalah air dalam bentuk steam (uap air). Steam di unit
ammonia berasal dari pemanfaatan panas pembakaran yang dihasilkan di reformer.
Adapun sifat fisika dan kimia dari bahan baku pembuatan ammonia yang meliputi gas
alam, udara dan air dapat dilihat pada Tabel 1.3 dan Tabel 1.4 berikut ini :
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.3 Sifat Fisika Bahan Baku
No Komponen Bentuk Warna Bau Titik didih Titik beku
1. Gas Alam
a. CH4 Gas Tidak Tidak -161 oC -182,48 oC
b. CO2 Gas Tidak Tidak -57 ,5oC -78,4 oC
2. Udara
a. N2 Gas Tidak Tidak -195,8 oC -259,2 oC
b. O2 Gas Tidak Tidak -252,7 oC -259,1 oC
3. Air Cair Tidak Tidak 100 oC 0 oC
Sumber: Perry, 1996.
Tabel 2.4 Sifat Kimia Bahan Baku
No Komponen BM (gr/mol) Sifat
1. Gas Alam
a. CH4 16 Mudah Terbakar
b. CO2 44 Tidak Beracun
2. Udara
a. N2 28,02 Zat Pengoksidsasi dan Pereduksi
b. O2 32,00 Reaktif
3. Air 18 Sebagai Pelarut
Sumber : Perry, 1996.
Universitas Sumatera Utara
2.1.1.1 Bahan Baku Pembuatan Urea
a. Karbondioksida (CO2)
Karbondioksida mempunyai berat molekul 44 gr/mol. Pada tekanan atmosfer
CO2 berbentuk gas yang tidak berwarna, berbau dan berbasa lemah serta larut dalam
air pada temperatur 15 oC dengan perbandingan volume CO2 : H2O = 1 : 1. CO2 tidak
bersifat racun, akan tetapi dapat menimbulkan efek sesak dan mengganggu
keseimbangan tubuh. Sifat fisika dari CO2 dapat dilihat pada Tabel 1.5 berikut ini :
Tabel 2.5 Sifat Fisika CO2
Sifat Harga
Titik didih -57,5 oC
Titik beku normal -78,4 oC
Temperatur kritis 38 oC
Tekanan kritis 0,6 Kg/cm2.G
Panas peleburan 1900 Kal/mol
Panas penguapan 6030 Kal/mol
Sumber : Perry’s, 1996.
b. Ammonia
Ammonia mempunyai berat molekul 17,03 gr/mol. Pada tekanan atmosfer,
NH3 berbentuk gas tidak berwarna, berbau menyengat serta sangat larut dalam air,
alkohol dan eter. NH3 juga bersifat mudah meledak, beracun dan menyebabkan iritasi.
Sifat fisika dari ammonia dapat dilihat pada Tabel 1.6 berikut ini :
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.6 Sifat Fisika Ammonia
Sifat Harga
Titik didih -33 oC
Titik beku normal -77,70 oC
Temperatur kritis 133,35 oC
Tekanan kritis 1657 psi
Tekanan uap cairan 8,5 atm
Spesifik volume pada 70 oC 22,7 ft3/lb
Panas pembentukan
• Pada 0 oC -9,37 kkal/mol
• Pada 25 oC -11,04 kkal/mol
Kelarutan dalam air pada 1 atm (% berat)
• Pada 0 oC 42,80
• Pada 25 oC 33,10
Sumber : Perry’s, 1996.
2.1.2 Produk
Produk utama yang dihasilkan oleh PT. PIM adalah pupuk urea prill dengan
kapasitas produksi 1725 ton/tahun, dengan kualitas sebagai berikut :
• Kadar Nitrogen : > 46,0%
• Kadar Air : < 0,5%
• Kadar Biuret : < 1,0 ppm
• Kadar Besi : 1,0 ppm (maksimal)
Universitas Sumatera Utara
• Ammonia bebas : 150 ppm (maksimal)
Proses produksi pengolahan bahan baku menjadi pupuk urea di PT. Pupuk
Iskandar Muda dibagi menjadi tiga unit, yaitu : unit utility, unit ammonia dan urea.
(Anonymous, 1958 )
2.1.1 Absorbsi
Absorbsi adalah proses pemisahan bahan dari suatu campuran gas dengan cara
pengikatan bahan tersebut pada permukaan absorben cair yang diikuti dengan
pelarutan. Kelarutan gas yang akan diserap dapat disebabkan hanya oleh gaya-gaya
fisik (pada absorpsi fisik) atau selain gaya tersebut juga oleh ikatan kimia (pada
absorbsi kimia). Komponen gas yang dapat mengadakan ikatan kimia akan dilarutkan
lebih dahulu dan juga dengan kecepatan yang lebih tinggi. Karena itu absorbsi kimia
mengungguli absorpsi fisik. Fungsi Absorbsi dalam industri adalah untuk
meningkatkan nilai guna dari suatu zat dengan cara merubah fasenya,contohnya pada
proses pembuatan formalin yang berfase cair yang berasal dari formaldehid yang
berfase gas dapat dihasilkan melalui proses absorbsi. Di dalam proses absorbsi
terdapat istilah absorben yang merupakan cairan yang dapat melarutkan bahan yang
akan diabsorpsi pada permukaannya, baik secara fisik maupun secara reaksi
kimia.Absorben sering juga disebut sebagai cairan pencuci. Adapun persyaratan
absorben antara lain :
1. Memiliki daya melarutkan bahan yang akan diabsorpsi yang sebesar mungkin
(kebutuhan akan cairan lebih sedikit, volume alat lebih kecil).
2. Selektif
3. Memiliki tekanan uap yang rendah
Universitas Sumatera Utara
4. Tidak korosif.
5. Mempunyai viskositas yang rendah
6. Stabil secara termis.
7. Murah
Jenis-jenis bahan yang dapat digunakan sebagai absorben adalah :
1. Air ( H2O ) yang dapat digunakan untuk gas-gas yang dapat larut, atau untuk
pemisahan partikel debu dan tetesan cairan.
2. Natrium hidroksida ( NaOH ) yang dapat digunakan untuk gas-gas yang dapat
bereaksi seperti asam.
3. Asam sulfat ( H2SO4 ) yang dapat digunakan untuk gas-gas yang dapat bereaksi
seperti basa.
2.1.2 Kolom Absorbsi
Kolom absorbsi adalah suatu kolom atau tabung tempat terjadinya proses
pengabsorbsi (penyerapan/penggumpalan) dari zat yang dilewatkan di kolom/tabung
tersebut. Proses ini dilakukan dengan melewatkan zat yang terkontaminasi oleh
komponen lain dan zat tersebut dilewatkan ke kolom ini dimana terdapat fase cair dari
komponen tersebut.
2.1.3 Absorber dan Striper
Absorber dan stripper adalah alat yang digunakan untuk memisahkan satu
komponen atau lebih dari campurannya menggunakan prinsip perbedaan kelarutan.
Solut adalah komponen yang dipisahkan dari campurannya sedangkan pelarut (solvent
; sebagai separating agent) adalah cairan atau gas yang melarutkan solut. Karena