Industri Propilena

8/16/2019 Industri Propilena

1/31

MAKALAH

SATUAN PROSES II“INDUSTRI PROPILENA (PETROKIMIA)”

Dosen pembimbing: Ir S!ming"r#$% M Si

Dis!s!n o&e':

ANN SSA SETIA ATI (*+*,--.)

Kes: KA-*

TEKNOLO/I KIMIA INDUSTRI

DEPARTEMEN PERINDUSTRIAN R I

SEKOLAH TIN//I MANA0EMEN INDUSTRI (STMI)

,-*12,-*3


2/31

KATA PEN/ANTAR

Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas peyertaan-Nya

sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “Industrri Propilena” ini.

alam penulisan makalah ini penulis juga mengu!apkan terima kasih kepada Ibu Ir.

"umingkrat# M."i selaku osen mata kuliah "atuan Proses II yang telah memberikan tugas

ini sehingga penulis dapat lebih memahami tentang materi "atuan Proses II. Makalah ini

dibuat sebagai tugas dari mata kuliah "atuan Prose II.

Penulis menyadari bah$a dalam penulisan makalah ini masih terdapat kesalahan dan

kekurangan# untuk itu penulis mengharapkan kritik serta saran untuk perbaikan makalah ini.

"emoga makalah ini dapat berguna bagi pemba!a.

%akarta# &' %uli ()&*

Penulis

+nnyssa "etia$ati


3/31

DA4TAR ISI

,+T+ PEN +NT+ ............................................................................................................ i

+/T+ I"I ......................................................................................................................... ii

0+0 I PEN +1232+N .............................................................................................. &

I.& 3atar 0elakang .................................................................................................... &

I.( Tujuan ................................................................................................................. 4

0+0 II PEM0+1+"+N ................................................................................................. *

II.& "pesi5ikasi 0ahan 0aku ...................................................................................... *

II.( "pesi5ikasi Produk Propilen ................................................................................ '

II.4 %enis Proses ......................................................................................................... 6

II.* ,elebihan dan ,ekurangan Proses Pembuatan Propilen .................................... &4

0+0 III MET7 737 I .................................................................................................. ()

III.& Tahapan "intesa Proses ....................................................................................... ()

III.( /lo$sheet 3engkap ............................................................................................. (8

III.4 eskripsi Proses ehydrogenation 9ato5in ........................................................ ('

0+0 I: PEN2T2P ........................................................................................................... (6

I:.& ,esimpulan ......................................................................................................... (6

I:.( "aran .................................................................................................................... (6

+/T+ P2"T+,+ ............................................................................................................ (;


4/31

5A5 I

PENDAHULUAN

I * L#$#r 5e"#ng

Propylene merupakan bahan baku indutstri petrokimia yang digunakan luas

untuk memproduksi produk-produk petrokimia seperti polypropylene# a!rylonitrile#

!umene# o


5/31

datang dapat diprediksi. 0erikut ini gra5ik perbandingan produksi# konsumsi dan

impor propylene Indonesia#

ambar &.&. Perbandingan Produksi# ,onsumsi# dan Impor Propylene

Indonesia

0erdasarkan gra5ik tersebut# dengan metode least sDuare maka kebutuhan

propylene Indonesia di tahun-tahun berikutnya dapat ditunjukkan seperti pada tabel

&.(.

Tabel &.(. Prediksi ,ebutuhan Propylen Indonesia

T#'!nPro9!"si Kons!msi Impor

(--- $on)()&) *4* ?4& (;?()&& *(8.8 ?'6.4 4*(.6()&( *&? 6)8.' 466.'()&4 *)6.8 6*(.; *4*.*()&* *)) 66).( *6).(()&8 4;&.8 ;&?.8 8('()&' 464 ;8*.6 8?&.6()&? 4?*.8 ;;(.& '&?.'()&6 4'' &)(;.* ''4.*()&; 48?.8 &)''.? ?);()() 4*; &&)* ?88

Tabel tersebut menunjukkan bah$a terjadi peningkatan konsumsi Propylen#

sementara produksi semakin turun# hal ini menyebakan Bolume impor semakin

meningkat tajam. Pada tahun ()() diperkirakan Bolume impor Propylen Indonesia

men!apai ?88 ribu ton# sehingga pendirian pabrik propylen baru harus segera

realisasikan untuk mengurangi ketergantungan impor.


6/31

Permasalahan-permasalaha tersebut yang melatarbelakangi peran!angan

pendirian pabrik Propylen dengan kapasitas &&).))) ton=tahun dengan harapan dapat

mengurangi ketergantungan Bolume impor yang sangat besar.

I , T! !#n

Tujuan dengan disusunnya makalah ini yaitu

&. 2ntuk memenuhi tugas akhir mata kuliah "atuan Proses II.

(. 2ntuk mengetahui proses pembuatan propylen.

5A5 II

TIN0AUAN PUSTAKA

II * Spesi;i"#si 5#'#n 5#"!* Prop#n# (< 1H 7)


7/31

Propana adalah senya$a alkana tiga karbon @9416A yang ber$ujud gas

dalam keadaan normal# tapi dapat dikompresi menjadi !airan yang mudah

dipindahkan dalam kontainer yang tidak mahal. "enya$a ini diturunkan dari

produk petroleum lain pada pemrosesan minyak bumi atau gas alam. Propana

umumnya digunakan sebagai bahan bakar untuk mesin# barbeDue @pemanggangA#

dan di rumah-rumah. ijual sebagai bahan bakar# propana dikenal juga sebagai

3P @liDui5ied petroleum gas - gas petroleum !airA yang dapat berupa !ampuran

dengan sejumlah ke!il propena# butana# dan butena. ,adang ditambahkan juga

etanetiol sebagai bahan pemberi bau agar dapat digunakan sebagai deteksi jika

terjadi kebo!oran.

a. "i5at 5isis propana

P#r#me$er Nii0erat molekul **.& gr=mol,emurnian ;8Censitas &.64 kg=m 4

:iskositas 6.4* a.s at &'.? o9Melting point -&6?.? o90oiling point -*(.& o93atent heat o5 BaporiFation *(8.4& k%=kg:apor pressure @at (& oA 6.? bar 9riti!al temperature ;'.' o99riti!al pressure *(.8 bar 9ompressibilty 5a!tor @GA at &.)&4 bar ).;6(&Thermal !ondu!tiBity at &.)&4 bar &8.&;6 mH=@m.,A1eat !apa!ity at !onstant pressure ).)?8 k%=@mol.,A1eat !apa!ity at !onstant Bolume ).)'' k%=@mol.,APhase aseous

b. "i5at kimia propana

aA eaksi monoklorinasi propana @pengantian satu atom 1 oleh satu atom 9lA

eaksi

9 41 6 9l ( J 9 41 ?9l 19l

bA eaksi dibrominasi propana @penggantian dua atom 1 oleh dua atom 0rA

eaksi

9 41 6 (0r ( J 9 41 ' 0r ( (10r

, Kromi!m o"si9#


8/31

,romium @IIIA oksida adalah senya$a anorganik dari rumus 9r ( 7 4. Ini

adalah salah satu oksida utama kromium dan digunakan sebagai pigmen. i alam#

hal itu terjadi sebagai eskolaite mineral langka.

a. "i5at 5isis kromium oksida

P#r#me$er Niiumus molekul 9r ( 7 4ensitas 8.(( gr=!m 4

Melting point (*48 o90oiling point *))) o9Entalphy o5 5ormation -&&(6 k%=mol"tandard molar 6& %=@mol.,A1eat o5 BaporiFation 44;.8 k%=molMolar heat !apa!ity (4.48 %=@mol.,A

Thermal !ondu!tiBity at &.)&4 bar ;4.; H=@m.,APhase "olid

b. "i5at kimia kromium oksida

aA tidak larut dalam air# larut dalam asam untuk menghasilkan ion kromium

terhidrasi# K9r@1( 7A' L4 yang bereaksi dengan dasar untuk memberikan

garam K9r@71A' L 4-.

bA ,etika dipanaskan dengan karbon halus dibagi dapat direduksi menjadi

krom logam dengan pelepasan karbon dioksida. ,etika dipanaskan denganalumunium halus dibagi direduksi menjadi krom logam dan alumunium

oksida.

eaksinya

9r ( 7 4 ( +l J ( 9r +l ( 7 4

II , Spesi;i"#si Pro9!" Propi&en

* Propi&ena. "i5at 5isis propilen

P#r#me$er Niiumus molekul 91 491 91 (,emurnian ;;.8Censitas ).'&( gr=!!"pe!i5i! graBity ).'); at -*? o9:iskositas ).); !pMelting point -&68.( o90oiling point -*?.' o9:apor pressure @at (& o9A 0';) torr at (8 o9


9/31

9riti!al temperature ;&.* o99riti!al pressure '?) psia3atent heat o5 BaporiFation *.48 &) 8 %=kg1eat o5 !ombustion -*86.)* &) 8 %=kg/lash point -&'( o/1eat !apa!ity o5 !onstant pressure &.8 k%=kg , 1eta !apa!ity at !onstant Bolume &.4& k%=kg , Phase aseous

b. "i5at kimia propilen

aA +lkilasi

eaksi alkilasi terhadap benFene oleh propilen dengan adanya katalis

+l9l 4 akan menghasilkan suatu alkil benFene.

eaksi9 ' 1 ' 9 41 ' J 9 ' 1 ' 91@91 4A(

bA ,hlorinasi

+lkil klorida dapat dibuat dengan !ara khlorinasi dan katalitik terhadap

propilen 5ase gas pada suhu 8)) o9 dalam reaktor adiabatik. Prinsip reaksi

ini terdiri dari substitusi sebuah atom khlorinasi terhadap atom hidrogen

pada propilen.

eaksi9l ( 91 ( 9191 4 J 91 ( 9191 ( 9l 19l

, Hi9rogen

1idrogen merupakan unsur yang paling banyak terdapat di alam semesta.

,eberadaanhidrogen di alam semesta men!apai ?8C. 1idrogen terdapat di alam

semesta sebagai salahsatu unsur yang menyusun bintang. 1idrogen banyak

ditemukan dalam bentuk atom# danjarang ditemukan dalam bentuk unsur. i

bumi# gas hidrogen jarang ditemukan# hal tersebutdisebabkan karena beratnya

yang ringan sehingga lepas dari graBitasi bumi.

a. "i5at 5isis hidrogen

P#r#me$er NiiHujud as# tidak ber$arna# dan tidak berbau:iskositas ).))))6'8 Poiseensitas ).)6;66 gr=3Melting point &*.)& ,

0oiling point ().(6 , 1eat o5 BaporiFation ).;)* k%=mol


10/31

9riti!al temperature 4(.;? , 9riti!al pressure &.(;4 MPaThermal !ondu!tiBity at &.)&4 bar ).&6)8 H=@m.,A3atent heat o5 BaporiFation *8*.4 k%=kg9ompressibilty 5a!tor @GA &.))&"pe!i5i! graBity ).)';'1eat !apa!ity o5 !onstant pressure

@9pA

).)(; k%=@mol.,A

1eat !apa!ty o5 !onstant Bolume @9BA ).)(& k%=@mol.,A

b. "i5at kimia hidrogen

aA 1idrogen sangatlah larut dalam berbagai senya$a yang terdiri dari logamtanah nadir dan logam transisi.

bA apat dilarutkan dalam logam kristal maupun logam amor5.

!A as hidrogen sangat mudah terbakar dan akan terbakar pada konsentrasi

serendah *C 1 ( di udara bebas.

dA 1( bereaksi se!ara langsung dengan unsur-unsur oksidator lainnya. Ia

bereaksi dengan spontan dan hebat pada suhu kamar dengan klorin dan

5luorin# menghasilkan hidrogen halida berupa klorida dan hidrogen5luorida.

II 1 0enis Proses

* S$e#m =r#="ing p#9# 'i9ro"#rbon

9ara yang sering dilakukan untuk memproduksi ole5in ringan seperti

ethylene dan propylene adalah dengan menggunakan steam !ra!king pada

hidrokarbon yang se!ara komersial dilakukan sejak tahun &;8). "aat ini# produksi propylene di dunia menggunakan metode steam !ra!king men!apai &&( juta ton

per tahun. ,apasitas dan penggunaan steam !ra!king pun terus tumbuh karena

permintaan dunia yang terus meningkat akan untuk polimer dan turunan ole5in

lainnnya. Etana# 3P dan naphta adalah bahan baku utama untuk steam !ra!ker.

2ntuk kondensat gas alam melimpah di daerah amerika utara dan timur tengah

sedangkan naphta sering digunakan untuk daerah +sia dan Eropa.

Tabel (.&. "our!es o5 propylene and $orld produ!tion data


11/31

Prop>&ene so!r=es or&9 pro9!=$ion

in ,--, (mi&&ion

$p>)

S'#re

(?)

Ann!#& gro@$'

;or ,--, ,-*+

(?)"team !ra!kers 48.; '6.) *.4e5inery /99 units &8.4 (;.) 8.)Metathesis=dehydrogenation &.' 4.) '.8Total 8(.6 &)) *.?

Prinsip dari reaksi steam !ra!king adalah dengan meme!ah ikatan#

"ehingga dibutuhkan banyak energy untuk melakukan produksi ole5in. "i5at dari

reaksi ini sangatlah endotherm sehingga beroperasi pada suhu yang tinggi dengan

tekanan rendah. 2ap superheated digunakan untuk mengurangi tekanan parsial

pada reaksi hidrokarbon dan mengurangi deposit karbon yang terbentuk selama proses pirolisis. 1idrokarbon dengan rantai panjang akan lebih mudah di pe!ah

daripada senya$a dengan rantai yang pendek. "elain itu suhu yang digunakan

untuk peme!ahan juga lebih rendah.

"team !ra!ker terdiri dari 5urna!e yang digunakan untuk proses pirolisis

dimana bahan baku dipe!ah menggunakan uap sebagai pengen!ernya. as hasil

!ra!king didinginkan kemudian dikirim menuju demethaniFer untuk memisahkan

gas hydrogen dan methane. "edangkan untuk e55luent kemudian di olah untuk memisahkan asetylena dan untuk ethylene dipisahkan pada 5raksionasi ethylene.

/raksi ba$ah dipisahkan pada de-ethaniFer menjadi ethane dan 9 4 yang

ditreatment lebih lanjut untuk menghasilkan propylene dan ole5in lainnya. ,ondisi

untuk ethane steam !ra!ker adalah ?8) O 6)) o9# tekanan & O ( atm dan rasio

steam=ethane )#8. 2ntuk bahan baku !air biasanya dipe!ah dengan $aktu tinggal

yang singkat dan rasio pengen!eran uap lebih tinggi dibanding !ra!king dengan

bahan baku gas. ,ondisi untuk !ra!king naphta terjadi pada suhu 6)) o9# tekanan

& atm dan rasio steam=hydro!arbon )#' O )#6 dengan $aktu tinggal )#48 detik.

Produksi bahan baku !air mempunyai !oprodu!t yang lebih luas. "ebagai !ontoh

aromati! 0T yang dapat digunakan untuk produksi berbagai turunan dari bahan

kimia.

alam tungku !ra!king# perbandingan propylene dangan ethylene terbatas

sekitar )#'8. +pabila bahan baku yang digunakan lebih besar maka akan

menyebabkan produk samping 9 8 lebih banyak. 1al ini dapat dilihat pada tabel

(.(.


12/31

Tabel (.(. Produ!t yields 5rom steam !ra!king o5 Barious hydro!arbons

Produ!t yield @$tC on

unitA

aseous 5eed 3iDuid 5eedsEthane Propane 0utanes Naphta as oil

1 ( and methane &4 (6 (* (' (4Ethylene 6) *8 4? 4) (8Propylene &.&& &* &'.* &*.& &*.*0utadine &.* ( ( *.8 8Mi


13/31

kandungan sul5ur rendah atau dengan meningkatkan per5orma dari hydrotreater

upstream bahan baku pada unit /99. 2ntuk saat ini +da beberapa proses /99

komersial yang bekerja dengan menggunakan katalis.

Pembangunan /99 tidak bernilai ekonomis apabila tujuannya hanya untuk

memproduksi propylene karena yield yang dihasilkan rendah. +kan lebih bernilai

apabila menggunakan propylene untuk kebutuhan kimia. 9ataliti! !ra!king yang

dirokemendasikan oleh "tone dan Hebster="ha$ sha$ and IPP="inope!

merupakan proses /99 dengan hasil ole5in tinggi sehingga dapat digunakan untuk

skala komersial. Perkembangan katalis membantu meningkatkan yield /99

konBensional dari *#8C menjadi &)C atau lebih besar. Penggunaan katalis G"M-8

dapat meningkatkan produksi propilen. Perkembangan proses /99 telah

dilakukan oleh Petro/99 @27PA# 1igh "eBerity-/99 @,/2PM# %99P# "audi

+ram!oA# Ma


14/31

berbeda dari sistem katalis pada kromium dan platinum digunakan dalam rentang

suhu 8)) O '8) o9. ,arena deaktiBasi !epat dengan pembentukan !oke# maka

konsep yang berla$anan telah digunakan untuk mengakti5kan regenerasi katalis.

0eberapa proses komersial telah dikembangkan untuk dehidrogenasi

katalitik dari propana menjadi propylene sebagai disajikan pada Tabel (.*.

Tabel (.*. Typi!al properties o5 !ommer!ial propane dehydrogenation pro!esses

Pro=ess Li=ensor Re#=$or $>pe s$ Re#=$ion

=on9i$ion9ato5in 3umuus-

1oudry

/i


15/31

7le5in methathesis adalah reaksi yang digunakan untuk memproduksi

propylene dari ethylene dan butane menggunakan katalis senya$a logam transisi

tertentu. ua reaksi utama yang terjadi se!ara simultan adalah methathesis dan

isomerasi. Methatesis mengubah ikatan ganda pada !arbon- !arbon yang tidak

reakti5 terhadap reagen lainnya menjadi gugus 5ungsional yang reakti5. Ikatan

!arbon-!arbon yang baru terbentuk pada suhu kamar pada media !air untuk

memulai bahan. ,arena reaksi methatesis adalah reaksi bolak balik# maka

propylene dapat diproduksi dari ethylene dan butane-(. Methatesis dapat

ditambahkan steam !ra!king untuk meningkatkan produksi ethylene dari

perubahan ethylene dan perengkahan butane. "e!ara skematik dijelaskan pada

gambar (.(.

ambar (.(. 7le5in Methatesis

II 3 Ke&ebi'#n 9#n Ke"!r#ng#n Proses Pemb!#$#n Prop>&ene

Proses Ke&ebi'#n Ke"!r#ng#n"team !ra!king • "udah popular digunakan

• 0ahan baku lebih Bariati5

• InBestasi sedang

• Memerlukan uap

• Yield masih rendah

/99 • InBestasi sedang

• Yield sedang

• Menggunakan generator

katalis

• Memerlukan uap

• Perlu mengurangi

hidrogen dan sul5ur pada

bahan baku

ehydrogenasi • "elektiBitas tinggi • 0iaya inBestas tinggi


16/31

propane • Tidak memerlukan steam

• Pertumbuhan tinggi

• 0elum popular

digunakan

• Produksi dunia masih

sedikitMethatesis • InBestasi sedang • Membutuhkan uap

• 0elum popular

digunakan

ari kelebihan dan kekurangan proses-proses diatas maka akan digunakan

proses dehidrogenasi propane. +dapun berbagai ma!am paten yang telah ada pada

proses propane dapat dilihat pada tabel diba$ah ini

Tabel (.*. Typi!al properties o5 !ommer!ial propane dehydrogenation pro!esses

Pro=ess Li=ensor Re#=$or $>pe s$ Re#=$ion =on9i$ion9ato5in 3umuus-

1oudry

/i


17/31

5lash drum# dimasukkan ke tahap destilasi atau MT0E sintesis untuk

menghasilkan produk re!oBery.

"uhu reaktor turun selama reaksi karena reaksi endotermik. Peralatan

tambahan yang diperlukan untuk memanaskan = regenerasi# yang diperlukan untuk

mempersiapkan o55-line reaktor untuk tahap reaksi berikutnya. "elama langkah

pemanasa# karbon yang terkandung pada katalis juga dibakar.

(A /0

Tekhnologi /0 dioperasikan menggunakan reaktor 5luidiFed bed dengan

menggunakan katalis yang bersirkulasi se!ara kontinyu dari dasar reaktor ke atas

pada plant regenerator. Panas yang dibutuhkan untuk proses reaksi disuplai oleh

pembakaran bahan bakar 5uel dalam generator yang dialirkan ke reaktor.

4A 7le5le<

Proses ole5le< adalah teknologi dehidrogenasi katalis untuk pembuatan

ole5in ringan dari para5in yang sesuai. "alah satu aplikasi yang sering digunakan

adalah pembuatan propylene dari propane.


18/31

*A "T+

"T+ merupakan singkatan "team +!tiBe e5orming adalah teknologikomersial yang digunakan untuk dehidrogenasi para5in ringan# seperti propane

dan butane. 0agian reaksi terdiri dari reaktor eksternal yang dipanaskan dan

dihubungkan se!ara seri dengan reaktor adiabatis @o


19/31

8A P 1

3inde telah mengembangkan proses P 1 dalam proses re5ormasi uap#

tetapi menggunakan katalis yang berbasis kromium. "ementara itu# "tatoil telah

mengembangkan katalis generasi kedua# menggunakan platinum dan timah. 3inde

menggabungkan ShidrotalsitS katalis dengan teknologi proses# dan mengubah

8)C propana pada uji !oba pertama @sebagai la$an 4(C dengan katalis

sebelumnyaA# dan batas pembentukan kokas sampai kurang dari )#&C berat .

3angkah-langkah proses nya adalah debutaniFation# dehidrogenasi katalis#

pendinginan gas biaya# kompresi# maka penghapusan 5raksi ringan dan daur ulang

dari 5raksi berat ke debutaniFer. Proses dehidrogenasi berjalan dengan 8)C !airan

uap pada ')) 9 tekanan lebih besar dari atomospheri! @yang men!egah in5iltrasi

udara yang akan menggun!ang prosesA. ,atalis diregenerasi tanpa menggunakan

bahan kimia klorin.


20/31

Paten yang kami pilih adalah dehidrogenasi !ato5in dengan keuntungan dan

keadaan operasi sebagai berikut

9ato5in 7le5le< "T+ /0 P 1ea!tor +diabati!

5i


21/31

!atalyst regeneration

!y!leU !y!le time

regenerationU &) O () min regeneration ? days

7peration !onditionsU

temperature and pressure

')) o9# ).4 O & bar '4) O '8) o9# &.( O ( bar

9onBersion"ele!tion

*8 O 8)C6) O ;)C

48 O *)C6) O ;)C

+dBantages No separate 5a!ility 5or


No 1 ( re!y!le gas

1igh !onBersion

3o$er 9 4 !onsumption

3o$er !atalyst !ost

"a5e and reliability in

operation

3onger !atalyst li5e

1igh on-stream operation

isadBantages /reDuent !hanges o5

rea!tor operation

!onditions &( min

2se o5 !hromium 5or

!atalyst

9ompli!ated rea!tor

design

"eparate 5a!ility 5or


9ommer!ial plants ? plants ; plants

5A5 III

METODOLO/I

III * T#'#p#n Sin$es# Proses

* Dis$rib!$e o; ='emi=#&


22/31

/eed yang komponen terbesar berupa propane terjadi reaksi dehidrogenasi

sehingga terbentuk propene dan hydrogen. 0erdasarkan hukum nera!a bahan Total

mass 5lo$ input sama dengan total mass 5lo$ output. "e!ara stoikiometri#

perbandingan reaktan @propaneA dan produk @propenaA adalah & sehingga

untuk memproduksi &&).))) ton propena dibutuhkan propane sebanyak &&8.(46

ton dan dihasilkan hiddrogen sebagai produk samping sebesar 8.(46 ton.

ehidrogenasi propane dengan prosess !ato5ine memiliki konBersi sekitar

84C dan sele!tiBity 6'C dengan kondisi operasi ;)) , dan tekanan *) ,pa.

,atalis yang digunakan pada porses !ato5in adalah 9r ( 7 4 @&6 O ()CAdan alkali

metal @& O (CA dengan support alumina.

2mpan tunggal propane mengalami proses dehidrogenasi menghasillan

propene# hydrogen dan propane sisa. Propene dan hydrogen diambil sebagai

produk# sedangkan propane sisa di re!y!le untuk didehidrogenasi lagi. Propane

sisa di mi< dengan 5resh propane sebelum masuk unit dehidrogensi dengan tujuan

homogenisasi komposisi# tekanan dan suhu serta 5ase.

ambar 4.&. /lo$sheet distribution o5 !hemi!al pada reaksi dehidrogenasi

prases !ato5in

, E&imin#$e 9i;;eren=e in =omposi$ion

1asil proses dehidrogenasi terdiri dari propylene# hydrogen dan propane

sisa. Produk utama yang diinginkan dari proses dehidrogenasi adalah propylene#

sehingga perlu dilakukan separasi untuk memisahkan propylene dengan produk

amping tersebut.


23/31

1asil reaksi unit dehidrogenasi yang terdiri !ampuran gas-liDuid dalam

keseimbagan dipisahkan menggunakan 5lash drum yang dioperasikan dengan

menurunkan tekanan hingga & atm sehingga terjadi 5lashing. 1ydrogen dengan

boiling point sangat rendah berupa gas akan keluar pada lo$ temperature se!tion

bagian atas @pun!ak kolomA sedangkan liDuid dengan boling point lebih tinggi

@ethane# propane# propyleneA keluar le$at dasar kolom.

3iDuid keluaran dari 5lash drum dan re!oBery liDuid dari lo$ temperature

se!tion dimier kemudian dipisahkan diunit destilasi brdasarkan titik didih. Ethane

dan propane dipisahkan pada unit deetaniFer yang di operasikan pada tekanan &

atm dan suhu kolom -') o9. Ethane dengan titik didih lebih rendah keluar le$at

pun!ak kolom sedangkan propane dengan titik didih lebih tinggi keluar le$at

dasar kolom. Propane dan propylene masuk ke unit 9 4 spliter untuk memisahkan

propylene produk dengan propane sebagai umpan re!y!le# kolom ini di operasikan

pada tekanan & atm dan suhu -*8 o9.

Tabel 4.&. 0oiling point dan !riti!al !onstant# & atm @Properties o5 +spen 1Y I"I"

?.4 re5eren!eA

Komponen 5oi&ing poin$ ( o


24/31

1 E&imin#$e 9i;;eren$ $emper#$!re% press!re% #n9 p'#se

2ntuk mendapatkan produk yang diinginkan dengan kemurnian dan

selektiBitas tinggi# maka rea!tor harus dioperasikan pada kondisi suhu dan tekanan

yang optimal. 2ntuk men!apai suhu dan tekanan operasi terdapat rangkaian

sistem proses yang harus dilalui.

2nit dehidrogenasi dioperasikan pada temperature '('.68 o9 dan tekanan

*) ,pa @).4; atmA. /eed propane pada kondisi 4) o9# &( atm di kontakkan dengan

stream dari rea!tor yag bersuhu '('.68 o9# *) ,pa dalam unit heat e!hanger

sehingga terjadi kenaikan temperature 5eed menjadi *) o9 tekanan & atm.

Temperature 5eed tersebut belum men!ukupi kondisi operasi spesi5ikasi rea!tor

sehingga 5eed propane harus dipanaskan lagi hingga suhu men!apai '('.68 o9

dengan menggunakan 5urna!e. Peningkatan suhu yang sangat tinggi menyebabkan

peningkatan tekanan 5eed propane sehinga diperlukan ekpander untuk

menurunkan pressure hingga *) ,pa agar sesuai dengan unit dehidrogenasi.

Panas produk hasil reaksi dehidrogenasi dengan suhu tinggi tersebut

kemudian dipakai untuk memanaskan 5eed dengan heat e

terjadi penurunan suhu hingga 8(8#68 o9 kemudian diturunkan suhunya

menggunakan !ooler menggunakan re5igeran hingga men!apai suhu () o9 dengan

tekanan *) ,pa. 2ntuk keperluan pemisahan pada unit 5lashing drum maka

propylene dinaikkan tekanan terlebih dahulu hingga * atm menggunakan

!ompressor dan di5lasing pada unit 5lashing drum & atm. 1ydrogen dengan boiling

point sangat rendah berupa gas akan keluar pada lo$ temperature se!tion bagian

atas @pun!ak kolom 5lashA sedangkan liDuid dengan boling point lebih tinggi

@ethane# propane# propyleneA keluar le$at dasar kolom.

1asil 5lashing kemudian dipisahkan menggunakan destilasi kolom untuk

men!apai produk yang diinginkan.


25/31

ambar 4.4. /lo$sheet eliminate di55eren!e temperature# pressure# and

phase pada reaksi dehidrogenasi proses !ato5in

3 T#s" in$egr#$ion

a$ material yang mengandung komponen utama propane dilakukan

pengolahan pada sistem proses untuk mendapatkan produk yang diinginkan yakni

propylene. Pada sisitem proses dehidrogenasi propane menjadi propylene dengan

proses !ato5in diperlukan unit-unit operasi yang tersusun se!ara terintegrasi dan

kontinyu.


26/31

+lat-alat proses yang diperlukan dalam produksi propylene meliputi heat

e

destilasi. +lat-alat tersebut disusun se!era terintegrasi dengan harapan

mendapatkan produk propylene dengan kemurnian tinggi serta konBersi dan

selektiBitas reaksi tinggi sehingga dapat menurunkan !ost.

ea!tor merupakan tempat reaksi dehidrogenasi untuk memproduksi

propylene denga hasil samping hydrogen. eaktor 5i


27/31

ambar 4.*. /lo$sheet task integration pada reaksi dehidrogenasi proses !ato5in

III , 4&o@s'ee$ Leng"#p

0erikut ini 5lo$sheet lengkap pembuatan propylene dengan proses !ato5in.

ambar 4.8. /lo$sheet lengkap pada rekasi dehidrogenasi propana menjadi propilen

proses !ato5in

III 1 Des"ripsi Proses De'>9rogen#$ion


28/31

dehydrogenasi karena bahan baku hanya berupa propane sehingga mudah untuk

dikendalikan dan dalam prosesnya dilakukan dalam suhu sedang serta tidak

memerlukan uap. @1euristik &A

Tahapan proses pembuatan Propylene dari Propana dengan proses

dehydrogenasi 9ato5in dibagi menjadi 4 tahap# yaitu

&. Tahap penyiapan bahan baku.

(. Tahap reaksi dehidrogenasi pembentukan propylene.

4. Tahap pemurnian produk.

* T#'#p pen>i#p#n b#'#n b#"!

2mpan berupa propane dengan kemurnian minimal ;8C diberikan

preparasi sebelum bahan tersebut dimasukkan ke dalam rea!tor. Propane disimpan

pada keadaan !air jenuh dalam tangki berbentuk tabung pada suhu lingkungan

@4)o9A dan tekanan &( atm. ari tangki penyimpanan terdapat BalBe untuk

mengalirkan propane. "etelah mele$ati BalBe di atur pada tekanan & atm sehingga

propane !air jenuh akan terkondensasi menjadi gas dan dapat mengalir dengan

sendirinya. as propane kemudian dile$atkan menuju 1eat E

aliran !ounter !urrent sehingga suhunya naik menjadi *) o9. @1euristi! ('A setelah

itu kemudian propane dimasukkan ke dalam 5urna!e untuk mendapatkan suhu

'('.68 o9. @1euristik (8A. Peningkatan suhu yang sangat tinggi menyebabkan

peningkatan tekanan 5eed propane sehinga diperlukan ekpander untuk

menurunkan pressure hingga *) ,pa agar sesuai dengan unit dehidrogenasi.

@1euristi! *)A

, T#'#p re#"si 9e'i9rogen#si pemben$!"#n prop>&ene

eaktor dehydrogenasi yang digunakan adalah rea!tor 5i


29/31

dile$atkan 1eat e

baru se!ara !ounter !urrent @la$an arahA untuk memanaskan bahan baku.

@1euristi! (8A. "uhu produk keluar heat e

('A.

1 T#'#p pem!rni#n pro9!"

"etelah melalui 1eat E

hingga men!apai suhu 4) o9 @suhu normalA. 1al ini dilakukan untuk menghemat

energy yang digunakan untuk proses kompresi. "etelah mele$ati !ooler produk di

kompresi men!apai tekanan * atm menggunakan kompresor ( stage agar gas dapat

dialirkan dan dikendalikan. @1euristi! 4'A. "etelah mele$ati kompresor# suhu

produk akan kembali mengalami kenaikan sehingga produk tersebut dile$atkan

kembali menuju !ooler men!apai suhu () o9 menggunakan re5rigasi. "etelah itu#

produk masuk menuju /lash Tank dengan tekanan & atm untuk memisahkan gas

dari !airannya. Produk atas dari /lash Tank menuju P"+ untuk menghasilkan gas-

gas ringan seperti hydrogen sedangkan produk !air masuk menuju kolom

deethaniFer untuk memisahkan ethane. Pada kolom destilasi tersebut digunakan

kondisi operasi suhu -') o9 tekanan & atm. Produk atas dari kolom tersebut akan

menghasilkan ethane sedangkan produk ba$ah menghasilkan !ampuran propane

dan propylene. 9ampuran tersebut dile$atkan kolom destilasi ke ( yang

dioperasikan pada suhu -*8 o9 pada tekanan & atm untuk mendapatkan propylene.

"edangkan hasil ba$ahnya di re!y!le kembali untuk dilakukan reaksi kembali.

@1euristi! &&A

5A5 IC

PENUTUP

IC* Kesimp!n

Proses pembuatan propylene menggunakan metode dehidrogenasi !ato5in

melalui beberapa tahapan yaitu# penyiapan bahan baku# reaksi dehidrogenasi

pembentukan propylene# dan pemurnian produk. engan temperatur di reaktor

sebesar '(6.68 o9 dan tekanan *) ,pa yang menghasilkan konBersi sebesar 84C.


30/31

IC, S#r#n

&. "ebaiknya mahasis$a teknik kimia mempelajari lebih lanjut tentang proses

pembuatan propylene sampai dengan menghasilkan produk yang memiliki nilai

jual tinggi.(. Pemilihan metode proses sebaiknya disesuaikan dengan produk yang diinginkan.

DA4TAR PUSTAKA

0adan ,oordinasi Penanaman Modal ()&&. Peren!anaan Pengembangan InBestasi Industri

Petrokimia Terintegrasi.

9hi!ago 0ridge V Iron 9ompany. ()&( 9+T7/INW ehydrogenation.

$$$.90I.!om=lummus-te!hnology .

en.$ikipedia.org=$iki=9hromium

http ==!ameo!hemi!als.noaa.goB=!hris=PP3.pd5

3ee# "ungyu. ())'. En!y!lopediao5 9hemi!al Pro!essing. :ol &. epartment o5 9hemi!alEngineering 2niBersity o5 Missouri O 9olumbia 9olumbia#Missouri 2.".+.

http://www.cbi.com/lummus-technologyhttp://cameochemicals.noaa.gov/chris/PPL.pdfhttp://www.cbi.com/lummus-technologyhttp://cameochemicals.noaa.gov/chris/PPL.pdf


31/31

"an5ilippo# omeni!o an IBano Mar!o# ehydrogenation Pro!esses. :732ME II =

E/ININ +N PET 791EMI9+3" ipartimento i 9himi!a Industriale E ei

Materiali 2niBersitX egli "tudi di 0ologna# Italy.

Industri Propilena

Documents