ه ت ركا ب هو ل ل ا ه م ح مور ك ي ل ع لام س ل ا
بركاته و الله رحمة و عليكم السالم
PROSES INDUSTRI KIMIA PEMBUATAN PUPUK UREA
Khumaedi Muharom
Gendis Mike
Farissa Ayu L
Syah Reza Pahlevi
Johan Meike Krisna S
DEFINISI
Urea merupakan bahan sintesa organik pertama yang dibuat dari bahan
organik. Ditemukan pertama kali oleh Roelle pada tahun 1773 dalam
urine. Proses pembuatan urea secara komersial yang dipakai saat ini
menggunakan prinsip penemuan Bassarow, yaitu dehidrasi amonium
karbamat pada suhu dan tekanan tinggi
SIFAT FISIK DAN KIMIA UREA
• Titik Leleh:132,7°C
• Indeks Refraksi, Nd20 :1,484; 1,602
• Spesific Gravity, d420:1,355
• Bentuk Kristalin:Tetragonal, prisma
• Energi Bebas Pembentukkan:
-42,120 kal/g mol (25°C)
• Panas Pembentukkan:60 kal/g
• Panas Larutan, dalam air:58 kal/g
• Panas Kristalisasi:-110 kal/g
• 70% Densitas Bulk Larutan Urea: 0,74
g/cm2
Beberapa sifat fisika yang lain, sebegai berikut:
• a. Densitas : 1247 kg/m3
• b. Berat molekul : 60.07 g/mol
• c. Viskositas kinematik : 2.42 x 10-6m2/s
• d. Kapasitas panas : 135.2 J/mol.K
• e. Tegangan Permukaan : 66.3 x 10-3 N/m
PROSES PEMBUATAN PUPUK UREA
*SINTESA AMONIA
5
Amonia
N2H2
Udara
Gas alam minyak bumi nafta batu bara
Reformasi kukusOksidasi parsial
Air +(Garam)
Elektrolisapemisahan
InvR 1,0 1,18 1,5 2,0Sp.En.R 1,0 1,05 1,11 1,45
Dasar :1043 NH3
ton/hari
10000kWh/ton
NH3
1) Reformasi kukus• Reaksi : • CnH2n+2 + n H2O n CO + (2n+1) H2
• (gas alam = CH4)
• CH4 + H2O CO + 3 H2 H = +206 kJ/mol
• Reaksi samping : • CO + H2O CO2 + H2 H = - 41 kJ/mol
• Kond. reaktor : 200 – 400 tubes ; pj = 10 – 12 m ;» diam = 75 –140 mm ; ratio H2O/C = 2,5 – 4,5» T 800 - 850oC ; P 4 MPa
Pemurnian primary secondary shift umpan reforming reforming conversion
kukus
umpan
Bahan bakar udara
Penghilanganbelerang
Sintesis penghilangan amonia CO2
metanasi
N2 +H2 NH3
Amonia
purge
CO+H2 CH4+H2OCO2+H2 CH4+H2O CO2
absorben
Oksidasi parsial
Umpan : HC (hidrokarbon) fraksi berat, misal nafta, minyak mentah, minyak bumi fraksi berat dll.Reaksi :
CnHm + n/2 O2 n CO + m/2 H2
C + ½ O2 CO H = - 123 kJ/mol
dan CnHm + n H2O n CO + m/2 H2
C + H2O CO + H2 H = + 119 kJ/mol
Reaksi autotermik (tidak memerlukan pasokan panas dari luar)
Temp. reaksi : 1100 – 1500o C ; Tekanan : 2,5 - 9 MPa
UmpanOksigenKukus
Gasifier Carbonremoval
High temp.ShiftConversion
Acid GasRemoval
CO2 , H2S
Cairan nitrogen
CO+H2O CO2+H2
Carbon
SintesisAmonia
amonia
N2 +H2 NH3
Nitrogen wash
Industri Pupuk Urea
Bahan baku dalam pembuatan urea adalah gas CO2 dan NH3 cair yang dipasok dari Pabrik Amoniak. Proses pembuatan urea di bagi menjadi 6 Unit1.Sintesa Unit 2. Purifikasi Unit 3. Kristaliser Unit 4. Prilling Unit 5. Recovery Unit 6. Proses Kondensat Treatment Unit
Kelebihan Pupuk Urea & Kekurangan Pupuk Urea
• Nitrogen sangat penting bagi tumbuhan untuk pembentukan zat hijau daun.
• Biaya produksi pupuk urea sangat rendah karena karbondioksida yang dibutuhkan untuk pembuatannya diperoleh dari bahan murah yaitu nafta mentah
• Pupuk urea bukan merupakan bahan yang mudah terbakar sehingga aman saat penyimpanan.
• Pupuk urea aman untuk semua jenis tanaman• Salah satu karakteristik pupuk urea adalah sangat mudah larut dalam air. • Senyawa urea merupakan senyawa yang tidak stabil.• Jika pupuk urea mengandung kotoran (kontaminan) melebihi 2 persen
tidak akan bisa lagi digunakan sebagai pupuk dan bahkan pada tanaman tertentu malah bisa bersifat racun.
• Jika tanaman tidak diberi pupuk urea maka pasokan nitrogen kepada tanaman tersebut akan kurang.