51140251-MAKALAH-BUTADIENA

8/12/2019 51140251-MAKALAH-BUTADIENA

1/12

Proses Industri Petro & Oleokimia

BUTADIENA

Oleh :

Ice Gusnita ( 0607113475 )

Rafebria Dwi Anura ( 060711344! )

PROGRAM STUDI TENI IMIA S!

"AU#TAS TENI

UNI$ERSITAS RIAU


2/12

%'

"#$ADI%&A

Butadiena (bp1.013= -4.413 C, do

4

20

= 0.6211 )w merupakan sebuah produk utama(1)

petrokimia. roses awa! dari industri butadiena dimu!ai den"an aseti!en dan #orma!dehid

atau diproduksi dari aseta!dehid atau den"an $ara dehidro"enasi dari etano!.

roses produksi saat ini men""unakan bahan mentah petro!eum. %i &ropa dan

'epan", butadiena dipero!eh hana dari ekstraksi peme$ahan panas C $uts. %i *,4

butadiena diproduksi se$ara dehidro"enasi dari butana dan khususna butana an"

men"andun" C $uts dari peme$ahan kata!is.4

I' Dehirenasi *ataliti+ ari "utena

A' *nisi O,erasi

Butena serin" di+umpai da!am pen$ampuran (2-4 ) C $uts an" men"andun"4

n-butena, isobutena, n-butana dan isobutana. ntuk men$apai sebuah pen"emba!ian

operasi dehidro"enasi, konsentrasi n-butena dari umpan #raksi C harus !ebih ke$i! dari4

0 dan an" diin"inkan ada!ah /0- . a! ini karena, konersi dari butena men+adi

butadiena hana seba"ian dari masin"- masin" kata!is, ba"ian an" tidak terkonersi

harus didaur u!an" !a"i. !eh karena itu hidrokarbon C !ainna harus dike!uarkan4

sepenuhna, untuk men"hindari kekuran"an +um!ah dari butena an" tidak terkonersi

pada tahap pembersihan. raper!akuan terhadap umpan berhubun"an den"an konsentrasi.

%ehidro"enasi ter+adi sesuai den"an reaksi berikut

CH = CH CH CH2 2 3

CH CH = CH CH3 3CH = CH CH = CH2 2 + H2 H = 124 kJ/mol

5onersi ini setimban" pada reaksi endoternik dan eksotermik. embentukan

butadiena an" berkua!itas tin""i aitu pada tekanan dan temperatur an" rendah.

%a!am praktekna, operasi proses industri da!am kata!is, dibawah 600C den"ano

produksi panas an" tidak terbatas, e#ek ini diubah men+adi tekanan parsia! dari

hidrokarbon dan +u"a memper!ambat pembentukan kokas. embentukan kokas ini

ber"antun" pada !uas permukaan, proses tersebut harus di operasi u!an" dimana

Butadiena 2


3/12

#rekuensina seimban" den"an +um!ah pemasukan kokas. ada tabe! 6.1 memberikan

seba"ian $iri khas dari kondisi operasi dan hasi! an" dipero!eh dari beberapa kata!is.

$abel 6'1' -en.elesaian .an ica,ai ari +atalis .an berbea ,aa ehirenasi

ari butena'

Cata!st*he!! 10

e7Cr2 3 2 3

*he!! 20

eo7Cr2 3 2 3

%ow B 8i 9nd

Ca hosphate

hi!!ips 140

e7Bau:ite2 3;emperature (C)o 620 < 6/0 620 < 6/0 600 < 6/0 620 < 6/0

ressure (10a abs)6 - 0.1 < 0.1/ 0.16 < 0.20 0.1 < 0.1/

*team butenes (mo!7mo!) 10 < 1/71 /71 2071 10 < 1271

*pa$e e!o$it (*) - 00 12 < 1 300 - 400

Conersion per pass 20 < 30 26 < 2/ p to 4 2 < 33

Butadiene se!e$tiit /0 < 0 < 3 0 6 < 6

>e"eneretion and re?. 1h < das 1 < 24h 1 < 30 min 8one

"' -rses

idro"enasi dari butena menun+ukkan panas an" pada mu!ana dihasi!kan dari

Esso. ShelldanPhillips. *esuai den"an prinsip tipe operasi ini, ter!ebih dahu!u umpan

dipanaskan den"an men$ampurkanna den"ansuperheated steamdan kemudian

men"irimna ke reaktor adiabatik, pada ba"ian dasarna men"andun" kata!is den"an

keteba!an /0-0 $m. ;emperatur awa!na 620C, akan menin"kat se+a!an den"ano

berkuran"na aktiitas kata!is. 9khirna diperbaharui o!eh pen"o!ahan panas se$ara

sederhana. ;ekanan reaksi ada!ah 0,1-0,2 . 10 a abs dan sampai 0,. 10a abs sampai6 6

pembaharuan se!esai.

9!iran ke!uar reaktor didin"inkan o!eh pemasukan air dan kemudian di!an+utkan

ke se!uruh ran"kaian dari heat exchangersuntuk men"hasi!kan panas. asi! ini kemudian

didin"inkan !a"i o!eh pemasukan air an" kedua atau o!eh hidrokarbon berat. @arutan

an" kenta! dipisahkan dan "as dikompres kemudian dikirim ke ran"kaian sederhana

aitu tempat ter+adina disti!asi untuk men"hi!an"kan hidrokarbon rin"an, hidro"en dan

karbondioksida, untuk men"ekstrak dan memurnikan butadiena dan untuk mendaur u!an"butena an" tidak terkonersi.

Butadiena 3


4/12

II' Dehirenasi *ataliti+ ari n/"utana

A' *nisi O,erasi

roses tersebut ter+adi sesuai den"an reaksi berikut

CH CH CH CH3 2 2 3CH CH = CH CH3 3

CH CH CH = CH3 2 2+ H2

CH CH = CH CH3 3

CH CH CH = CH3 2 2CH = CH CH = CH + H2 2 2

Ho

298 = 124 kJ/mol

Ho

298 = 127 kJ/mol

5onersi endotermik dan eksotermik ada!ah seimban". ada suhu 600C dano

tekanan atmos#er, konersi an" pertama men$apai , dan an" kedua 1, . ada

10 ka abs dan temperatur an" sama, konersi an" di$apai ada!ah 4,4 .

5ata!is dehidro"enasi harus $ukup akti# a"ar memberikan waktu an" re!ati#

sin"kat dan pemakaian temperatur an" rendah, untuk men"uran"i reaksi peme$ahan

panas. 5arbon dihi!an"kan den"an pemanasan pada suatu tempat an" men"andun"

oksi"en. %a!am arti bahwa kata!is harus mempunai panas an" stabi! untuk men"hindari

pen"hentian proses se!ama ter+adi oksidasi. 5ata!is an" baik di"unakan ada!ah alumina

Butadiena 4


5/12

dan chromium oxide, tapi kata!is ini tidak bisa dipakai da!am keadaan panas. perasi

diatur pada temperatur antara 0 sampai 00C dan tekanan dibawah 0,1. 10 a abs.o 6

"' -rses

1.kOUP process.

Andustri pertama untuk dehidro"enasi butana men+adi butena te!ah diban"un o!eh

(Universal Oil Products) dari ACA (Industrial Chemical Industries) terdapat di

billinghamw(United ingkom) pada tahun 137140. proses men""unakan

multitube reaktoran" dioperasikan den"an kata!is Cromium Oxide 7!luminium"pada

suhu 0C dan tekanan 0,/ : 10a abs pada saat pemasukan, den"an pressure drop0 6

0,:10wa abs di da!am pipa-pipa (pan+an" m dan diameter , $m). 5onersina6

22, den"an se!ektiitas mo!ar /0-0 .

ersi modern dari tekno!o"i ini, disebut Ole#lex, an" men"kombinasikan unit

olex untuk separasi o!e#in pada sarin"an mo!eku!ar te!ah di"unakan untuk pabrik-pabrik

besar dari n-butena.

$.kPhilips process

ariabe! proses ini berisi beberapa !an"kah aitu

a) %ehidro"enasi n-butana men+adi butena.

b) *eparasi butena, butana tidak dirubah dari produk-produk !ain dari #raksi dandisti!asi ekstraksi den"an men""unakan !arutan berair dari #ur#ura!, dan

kemudian mendaur u!an" n-butana.

$) %ehidro"enasi dari butena men+adi butadiena.

d) *eparasi dan pemurnian butadiena den"an disti!asi ekstraksi den"an #ur#ura!

dan kemudian mendaur u!an" butena.

Butana ada!ah dehidro"enasi isoterma! da!am multitubereaktor, den"an pan+an"

pipa 3, m dan diameter $m. 5ondisi operasina ada!ah seba"ai berikut

o ;emperatur 6-0C0

o ;ekanan 0,1-0,2:10a obso!ut6

o *pa$e e!o$it w 007+am

o 5onersi 30

o *e!ektiitas mo!ar /0

Butadiena


6/12

ertama stok umpan an" terdiri dari / n-C dikerin"kan. roses ber+a!an dan4

reaktor-reaktor dioperasikan se!ama 1 +am untuk dehidro"enasi dan 1 +am untuk

re"enerasi. >e"enerasi men""unakan 0, : 10wa abs den"an "as terdiri dari 2-36

oksi"en.

ada saat ini butana dapat didehidro"enasi den"an $ara baru an" disebut den"an

Starproses. ;e!ah disebutkan da!am dehidro"enasi propana dan +u"a da!am pabrik

isobutena.

%.k&oudr' (!ir Products) catadiene process(#i" 6.2)

roses ini te!ah banak di"unakan untuk memproduksi butadiena dari

dehidro"enasi men""unakan umpan n-C atau !ebih , an" men"hasi!kan suatu4

$ampuran butena dan butadiena da!am sin"!e step. Butadiena di separasi, butena dan

butana didaur u!an". 5ata!is a!uminium akti# terdiri dari 1/-20 berat dari Cromium

ksida, an" dapat hidup !ebih dari 6 bu!an. Ani ditempatkan da!am reaktor +enis

horionta! den"an re#a$tor bri$ks. Anert a!uminiun di$ampur den"an kata!is untuk

men$apai distribusi an" sera"am dari panas an" dikehendaki untuk reaksi dan

berkapasitas panas tin""i dari kata!is bed. 5ondisi operasina seba"ai berikut

o ;emperatur w 600-6C0

o

;ekanan 1-0 ka abso!uto *epa$e e!o$it 3007+am

o @* 1-3+am

o 5onersi 0-60

ada saat proses ber+a!an, stok umpan dan C re$$!e awa!na dipanaskan sampai4

600 C dan dikirim ke kata!is bed, pembentukan butadiena, butena, an"ka dari produko

an" men"andun" "as dan karbon. *ete!ah reaksi -10 menit, ter"antun" dari +enis

reaktor an" di"unakan, temperatur terendah 1e"enerasi kemudian dise!esaikan

0

se!ama eaktor dari pemurnian awa! den"an steam, dan udara pada 600C 0

an" kemudian dipanaskan da!am bentuk penambahan karbon. anas di$apai pada

temperatur kata!is bed. Berdasarkan re"enerasi ini pada tekanan atmos#erik dan

pen"hentian dari pemasukan udara. as an" mudah terbakar dapat menaikan e:$ess

oksi"en dan untuk membuat reduksi kata!is. Daktu an" dibutuhkan untuk perubahan ini

Butadiena 6


7/12

ada!ah se!ama kuran" dari 3- menit. 5ese!uruhan operasi den"an tota! waktu 1-30

menit.

%en"an men"atur !amana waktu perubahan, ke!an+utan operasi dapat di$apai

den"an men"operasikan sekuran"-kuran"na 3 reaktor (reaksi, re"enerasi dan

pemurnian). 5apasitas di$apai dan !ebih men"untun"kan men""unakan buah reaktor

den"an hana satu untuk pemurnian, men+adi buah. %en"an an"ka ini tidak mun"kin

men""unakan sin"!e reaktor pemurnian, karena waktu perubahan (transisina) men+adi

san"at sin"kat. 9p!ikasi dari teknik ini untuk dehidro"enasi para#in mentah an" dikena!

den"an cato#in process.

III' Dehirenasi enan A+si ari Aen -en+sia

Eetode ini terdiri dari 2 +enis

a. 5ombinasi dari hidro"en dan iodin, an" dire"enerasikan dari oksi"en. @arutan ini

dise!idiki o!eh Shellda!amIdasproses, an" tidak dipakai da!am industri karena

korosi dan banak kehi!an"an iodin.

Butadiena


8/12

b. idro"enasi oksi"en den"an pembentukan air. roses ini dapat di!ihat dari reaksi

berikut

C F2 /2

12 CF 4 6 2

02/ = -11 sampai eduksi dari "radient temperatur kata!is bed, karena reaksi men+adi

eksotermis.

$.wEen"uran"i penambahan wkokas, menin"katkan umur kata!is dan

memun"kinkan operasi e!iminasi ter+adi.

Berma$am-ma$am proses te!ah dikemban"kan, terutama o!eh B Chemical

Polimer Corporation" Shelldan !ain

Philips(H-process, pada awa!na di"unakan di Bor"er, ;e:as) danPetrotex (:o

proses di+a!ankan di ;enne$o a$i!ities di ouston, ;e:as dan di irestone, ran"e ;e:as

d!!) #i" 6.3 memberikan #!ow sheet dari tekno!o"i petrote:. .

Butadiena /


9/12

*e$ara skematik proses di atas dapat di"ambarkan seba"ai berikut

Butadiena


10/12

I' -erbaninan -rses / ,rses .an iuna+an untu+ e2,ru+si "utaiena'

*eteranan Dehirenasi +ataliti+ ari butena

mpan C $uts4*uhu ( C )o 600 - 6/0

;ekanan ( a abs )w0,16-0,20 :10 6

5ata!is 8i 9nd Ca hosphate

5onersi p to 4 roses %ehidro"enasi C $uts an" men"andun" n-butena, isobutena, n-4

butana dan isobutana, kemudian dipanaskan, hasi!na dikirim ke

reaktor adiabati$. 5e!uaran rea$tor ini didin"inkan, !arutan an"

kenta! dipisahkan dan "asna dikompres, kemudian didisti!asi

untuk men"hi!an"kan hidrokarbon rin"an, hdro"en dan

karbondioksida, untuk men"ekstrak dan memurnikan butadiene dan

untuk mendaur u!an" butena an" tidak terkonersi.

*eteranan #O- -rcess -hilli,s -rcess ur. -rcess

mpan Butana n- butana n-C4*uhu ( C )o 0 6 - 0 600 - 6

Butadiena 10


11/12

;ekanan (a

abs)

0,/ : 106 0,1-0,2 : 106 1-0 : 103

5ata!is Chromium :ide 7

a!uminium

ur#ura! Chromium :ide 7

a!uminium

5onersi 22. 30 0 < 60 roses Een""unakan

reaktor mu!titube

an" dioperasikan

sesuai den"an

tekanan dan suhu

an" te!ah

ditentukan. roses

ini te!ah

diperbaharui an"

dikena! den"an *tar

ro$ess.

%ehidro"enasi n-butana

men+adi butena.

*eparasi butena, butana

tidak dirubah dari produk-

produk !ain dari #raksi

dan disti!asi ekstraksi

den"an men""unakan

!arutan berair dari

#ur#ura!, dan kemudian

mendaur u!an" n-butana.

%ehidro"enasi dari

butena men+adi butadiena.

*eparasi dan pemurnian

butadiena den"an disti!asi

ekstraksi den"an #ur#ura!

dan kemudian mendaur

u!an" butena.

%ehidro"enasi n-

C men"hasi!kan4

butena dan

butadiena,

kemudian

butadiena di

separasi

sedan"kan butena

dan butana didaur

u!an"

*eteranan -etrte -rcess (O D)

mpan Butena

*uhu ( C )o 400 dan 600

;ekanan (a abs) 0,1 : 106

5ata!is Bismut mo!ibdate dan hospate

5onersi I 60

Butadiena 11


12/12

roses ;erdapat 2 metode aitu

(a) 5ombinasi hidro"en dan iodin, tidak dipakai !a"i da!am industri

karena menebakan korosi dan banak kehi!an"an iodin,

(b) idro"enasi oksi"en den"an pembentukan air.

' *esi2,ulan

1.wembetukan butadiena den"an dehidro"enasi kata!itik dari butena men""unakan

umpan C $uts an" men"andun" n-butena, isobutena, n-butana dan isobutana4

den"an konsentrasi n-butena da!am C $uts ke$i! dari 0, konersi butadiena4

dari butena hana seba"ian an" etrbentuk dari masin"- masin" kata!is dan ba"ian

an" tidak terkonersi harus didaur u!an" !a"i. embentukan produk an"

berkua!itas tin""i aitu pada tekanan dan temperatur rendah.2.wembentukan butadiena den"an dehiro"enasi kata!itik dari n-butana, terdapat ti"a

proses aitu pro$ess, hi!!ips pro$ess, dan oudr (9ir rodu$ts) $atadiene

pro$ess. roses an" banak di"unakan ada!ah oudr (9ir rodu$ts) $atadiene

pro$ess, karena konersina tin""i, waktu proses re!ati# sin"kat dari proses an"

!ain, kata!is an" di"unakan dapat bertahan hidup sampai 6 bu!an.

3.wembentukan butadiena me!a!ui dehidro"enasi den"an aksi dari a"en pen"oksida,

terdapat 2 metode aitu (a) 5ombinasi hidro"en dan iodin, tidak dipakai !a"i

da!am industri karena menebakan korosi dan banak kehi!an"an iodin, (b)

idro"enasi oksi"en den"an pembentukan air. 5onersi butadiena dari proses ini

!ebih dari 60.

I' u2ber

hauel8 Alain an Gilles 9efebre' 1;.Petrochemical Processes" +ilid I. ran$e.

Anstitute ran$ais du etro!e ub!i$ations.

,eiht8

51140251-MAKALAH-BUTADIENA

Documents

Transcript of 51140251-MAKALAH-BUTADIENA