Download - LTM - Yayang Afandy 130405084
LAPORAN TUGAS MANDIRI
Nama: Yayang Afandy
NIM: 130405084
SATUAN OPERASI DAN SATUAN PROSES DALAM INDUSTRI
KIMIA
Poses kimia biasanya berhubungan dengan tiga proses dasar:
Perpindahan reaktan ke dalam zona reaksi.
Reaksi kimia yang melibatkan berbagai satuan proses.
Pemisahan produk dari zona reaksi menggunakan berbagai macam satuan
operasi.
Dalam sebuah proses biasanya melibatkan sistem homogen dan heterogen. Di
dalam system homogen, reaktan berada pada fasa yang sama baik fasa padat, cair
ataupun gas. Didalam system heterogen melibatkan dua atau lebih fasa, liquid-gas,
liquid-liquid, liquid-solid, dan lain sebagainya. Berbagai tipe reaksi biasanya
berlangsung secara reversible atau irreversible, endotermik atau eksotermik, katalitik
atau non-katalitik. Variable yang terkait didalam reaksi kimia adalah temperature,
tekanan, komposisi, aktivitas katalis dan perpindahan panas dan perpindahan massa.
SATUAN PROSES DAN SATUAN OPERASI
Proses kimia adalah kombinasi dari satuan proses dan satuan operasi. Satuan
proses melibatkan perubahan kimia untuk menjadikan produk yang berguna dan
memberikan informasi dasar mengenai suhu dan tekanan dalam reaksi, reaksi
tersebut berlangsung secara endotermik atau eksotermik, serta mengetahui katalis
yang cocok digunakan dalam sebuah reaksi kimia. Sedangkan, satuan operasi
melibatkan pemisahan fisik dari produk yang mengandung berbagai satuan proses.
SATUAN PROSES
1. NITRASI
Nitrasi melibatkan reaksi satu molekul atau lebih gugus nitro dengan
menggunakan berbagai macam agen penitrasi seperti campuran asam nitrat dengan
asam sulfat dengan proses batch ataupun continuous. Produk nitrasi ini dapat
diaplikasikan di dalam industry kimia seperti industry farmasi, solvent, bahkan
digunakan dalam bahan peledak. Contoh produk hasil nitrasi ini berupa TNT,
Nitrobenzen, m-dinitrobenzen, alpha nitronaphthalene, nitroparaffins dan lain
sebagainya.
Cotoh pembuatan TNT (trinitrotoluene)
TNT diproduksi dalam tiga proses: Pertama, toluene direaksikan dengan campuran
dari asam sulfat dan asam nitrat untuk menghasilkan mono-nitrotoluen atau MNT.
Kemudian MNT akan dinitrasikan lagi untuk menghasilkan diitrotoluen atau DNT.
Tahap akhirnya, DNT dinitrasi untuk menghasilkan trinitrotoluene (TNT)
menggunakan campuran asam nitrat dan oleum.
2. HALOGENASI
Halogenasi melibatkan satu atau lebih gugus halogen kedalam sebuah
campuran organic untuk membuat berbagai macam turunan klorin, bromin, iodin,
flourin. Hasil produk turunan dari klorin memiliki aplikasi yang sangat luas, begitu
juga dengan produk turunan dari flourin dan bromin. Berbagai kloronasi agent
seperti, klore (Cl2), HCl, hypochlorite, dan lain sebagainya. Produk hasil dari
klorinasi ini berupa: etilen dikloride, carbon tetra chloride, chloronitrated methans
chloroform, chlorite entahe, chloro propane, alkyl halhides, chloroflurocarbon
(CFC).
Contoh dari reaksi halogenasi dalam pembuatan chloroform dan
chloroflurocarbon (CFC).
3. OKSIDASI
Oksidasi digunakan dalam industry kimia organic secara ektensif untuk
membangun industry kimia yang besar. Oksidasi menggunakan oksigen dalam
reaksinya, contoh dari reaksi oksidasi seperti, oksidasi via dehidrogenasi
menggunakan oksigen, peroksidasi. Oksidasi memiiki agen pengoksidasi seperti,
KMnO4, Klorite, dichloromite, peroxides H2O2, PbO2, MnO2; asam nitrat dan
nitrogen tetra oxide, oleum, ozone. Beberapa produk yang penting dari hasil oksidasi
adalah aldehid, keton, benzyl alcohol, phthalic anhydrate, ethylene oxide, vanillin,
acetic cid, propylene oxide, asam benzoate dan lain sebagainya.
Contoh reaksi oksidasi dalam sintesis gas dalam hhidrokarbon
Dengan menggunakan proses atau sintesis Fischer-Tropsch, dimana reaksi
ini mengumpulkan reaksi kimia yang mengkonfersi campuran dari karbon
monoksida dan hydrogen menjadi hidrokarbon cair.
4. HIDROGENASI
Hidrogenasi melibatkan reaksi dari zat kimia dengan hydrogen dengan
menggunakan katalis. Beberapa reaksi hidrogenasi adalah, hydrodesulphurization,
hydrcracing, hydro formylation, oxosynthesis, synthesys ammonia.
Contoh reaksi hidrogenasi dalam pembuatan aldehid (hydro-formylation):
5. ESTERIFIKASI
Esterifikasi merupakan satuan proses yang penting didalam pembuatan
polietilen terephathalate, metyle metha acrylate, cellulose ester, nitrogliserin dan lain
sebagainya.
Contoh reaksi esterifikasi:
6. POLIMERISASI
Pelimerisasi merupakan salah satu satuan proses yang sangat penting karena
memiliki aplikasi yang sangat luas dalam pembangunan industry polimer, serat
sintesis, karet sintetis, cat dan industry petroleum dengan bilangan oktan tinggi.
Polimerisasi melibatkan monomer untuk menghasilkan polimer. Reaksi polimrisasi
dapat ditambahkan ataupun dapat berupa reaksi kondensasi. Berbagai metode
polimerisasi dapat berupa, emulsi solution, suspensi. Beberapa produk penting hasil
polimerisasi seperti polietilen, pilivinilklorida (PVC), palistirena, nilon, polyester,
urea, melamin dan lain sebagainya.
Contoh reaksi polimerisasi dalam pembuatan polietilen:
Satuan Opeasi
Satuan operasi sangat penting dalam industry kimia untuk memisahkan produk dari
reaksinya. Beberapa satuan operasi dapat dilihat pada tabel dibawah ini:
Absorpsi dan stripping Proses membrane: osmosis, ultrafiltrasi,
dialysis, elektrodialisis.
Adsorbso dan desorpsi
Pressure swing adsorption
chromatography
Ekstraksi solvent
Distilasi : batch distilasi, flash distilasi,
azeotropic distilasi, reaktif distilasi
Ekstraksi padat cair
Evaporasi stripping
Fluidisasi sublimasi
Karistalisasi
Ekstraksi cair-cair
1. DISTILASI
Distilasi telah merajai dari seluruh proses pemisahan dan merupakan
teknologi yang paling banyak digunakan dalam seluruh proses pemisahan. Distilasi
digunakan dalam penyulingan dalam industry petroleum dan petrokimia. Distilasi
merupakan jantung dari penyulingan petroleum dan seluruh proses memerlukan
distilasi pada berbagai tingkatan dari operasi.
2. ABSORBSI
Absorpsi merupakan salah satu teknik yang digunakan dalam proses
pemisahan untuk pemunian gas dan untuk menghilangkas berbagai macam gas
seperti gas H2S, CO2, SO2, dan ammonia. Pembersihan gas terlarut dapat tercapai
dengan mentransfer pelarut cair dengan mengontakkan gas dengan cairan spesifik
untuk mengembalikan gas tersebut. Unit operasi dan fenomena perpindahan massa
yang terlarut oleh gas yang telah hilang akibat kontak dengan cairan pelarut nonvlatil
yang menghilangkan komponen dari gas tersebut.
Pelarut (solvent) : cairan yang menghapuskan pelarut dari uap gas
Zat terlarut (solute) : komponen yang terhapus dari uap yang masuk
Beberapa pelarut yang biasa digunakan :
Absorbsi kimia
Proses amina : mono-etanol amina (MEA), si-etanol amina (DEA), tri-etanol
amina (TEA), diglykol amina (DGA), metil dietanol amina (MDEA).
Proses karbonat : K2CO3, K2CO3+MEA, K2CO3+DEA, K2CO3+arsenic
trioxide
Absorbsi fisika
Polietilen glikol dimetil eter (Selexol), N-metil perrolidin, NMP (purisol),
methanol (rectisol), sulphonane campuran dengan alkanolamine dan air
(sulfanol).
3. ADSORBSI
Teknologi adsobsi kini digunakan dengan sangat efektif didalam separasi dan
purifikasi gas dan liquid didalam campuran kimia, petrokimia, biokimia, dan industry
yang berbasis lingkungan. Aplikasi yang utama dari adsorbsi ini adalah purifikasi
gas, separasi liquid, dan liquid purifikasi. Adsorbsi ini merupakan salah satu metode
yang efektif untuk mengontrol campuran organic yang mudah menguap. Berikut
beberapa adsorber yang komersial seperti, silica gel, karbon aktif, polimer dan resin,
clay, biosorben dan lain sebagainya.
4. EKSTRAKSI CAIR-CAIR
Ekstraksi cair-cair biasanya digunakan dalam industry petroleum dan
petrokimia untuk memisahkan hidrokarbon yang memiliki titik didih yang dekat.
Beberapa aplikasi utama dari ekstraksi cair-cair ini adalah sebagai berikut:
Menghilangkan sulfur dari campuran hidrokarbon cair
Pengembalian senyawa aromatic dari cairan hidrokarbon
Memisahkan butadiene dari C4 hidrkarbon
Ekstraksi dari caprolactam
Ekstraksi asam asetat
Ekstraksi gliserin dari minyak nabati