PROSE S INDUSTRI KIMIA

PROSES INDUSTRI KIMIABy Ariany Zulkania ST.,M.Eng.1. Menjelaskan pengertian industri kimia dan peranannya2. Mengetahui penerapan dan perkembangan proses kimia dilingkungan industri3. Menjelaskan tugas dan fungsi industri kimia4. Mengetahui proses-proses produksi di dalam industri kimia5. Mengetahui macam-macam unit proses produksi pada industri kimia6. Menjelaskan tugas dan fungsi unit-unit proses produksi industri kimia

Tujuan Pengajaran :BAB I

PENDAHULUANIndustri dapat diartikan sebagai suatu kelompok usaha kegiatan ekonomi yang menghasilkan produk serupa atau sejenis dalam bidangnya.

Produk yang dihasilkan dalam industri bisa berupa barang atau jasa yang ditawarkan guna kepentingan masyarakatumu atau khusus. Dalam suatu industri, dapat memproduksi bermacam-macam barang tergantung dari kelompon utama industri.

4Apa yang dimaksud industri proses kimia?

Industri Proses Kimia merupakan industri yang mengolah bahan bakun di dalamnya dengan serangkaian tahapan proses kimia sehingga menjadi produk yang secara ekonomis menguntungkanProses yang terlibat dalam industri ini dapat berupa reaksi kimia maupun reaksi kimia fisik. I. Industri Proses Kimia5

Gambar 1. Pabrik ethyleneEthylene adalah salah satu produk yang dibuat melalui serangkaian proses kimiaReaksi kimia seperti reaksi : reduksi, oksidasi, dllReaksi kimia fisik seperti reaksi : perubahan fasa, pemisahan campuran, dll

Gambar 2. Serbuk GulaGula adalah salah satu contoh produk yang menggunakan reaksi kimia fisik.Bahan baku yang digunakan oleh industri, baik industri tanpa menggunakan proses kimia maupun industri yang memanfaatkan reaksi kimia, berasal dari Sumber daya alam baik yang bisa diperbaharui (renewable) maupun tidak (non-renewable).

Industri-industri yang menggunakan bahan baku yang berasal dari Sumber daya alam antara lain :Industri BudidayaIndustri ini mengolah sumber daya alam yang dapat terbarukan, meliputi peternakan, perikanan, kehutanan, perkebunan, dll. Contohnya antara lain industri kelapa sawit, minyak ikan, biji karet dan sebagainya.

Industri EkstraktifIndustri ekstraktif biasanya memanfaatkan teknologi untuk memecahkan atau mengolah sumber daya alam yang tidak dapat terbarukan, seperti industri pertambangan, logam, batubara, minyak bumi, dll.

9Industri FabrikasiIndustri fabrikasi termasuk di dalamnya industri manufaktur yang mengolah bahan baku menjadi produk, dimana dalam prosesnya melibatkan cara fisik atau bengkel. Seperti pengolahan serat kapas menjadi kain. Industri proses kimia tergolong dalam kategori ini.

Industri KonstruksiIndustri ini memanfaatkan produk dari industri lain. Seperti pembuatan ruangan, bangunan yang nantinya akan dimanfaatkan guna kepentingan publik.Industri JasaIndustri ini memanfaatkan semua produk hasil industri di atas untk digunakan sebagai konsumsi publik. Yang tergolong industri ini misal perbankan, transportasi, pemerintahan, pendidikan dan lain-lain.

Dalam Industri proses kimia, untuk pengolahan raw material tentu harus digunakan alat-alat, teknologi dan pengetahuan yang lebih.

Di industri proses kimia, biasanya menggunakan teknologi-teknologi :

Sintesis Produk

Industri yang biasa menggunakan sintesis produk, berintikan atau memusatkan pekerjaan pada reaksi kimia sintesis. Hal ini dimaksudkan untuk mengurangi/menggantikan penggunaan bahan baku alam yang terbatas sumbernya atau untuk menghasilkan suatu produk yang lebih baik dari karaketristik bahan bakunya.

Sebagai contoh melamine dan serat poliester. Melamine dibuat untuk menggantikan kaca/glass pada peralatan makan, agar lebih mudah dibawa. Sedangkan poliester digunakan untuk menggantikan serat kapas pada parasut penerjun karena karakternya yang kuat.

Gambar 3. (a) Melamine. (b) PoliesterMelamine dan serat poliester adalah contoh produk dari hasil sintesis.(a)(b)Dua bahan di atas adalah hasil sintesis yang menggunakan reaksi kimia pada struktur bahannya (dapat membaca lebih jauh struktur kimia dan pembentukan produk ini dari kimia polymer dan penegtehuan bahan).

Produk Berdasarkan Formulasi

Pada industri ini biasanya terjadi percampuran bahan-bahan dilakukanstandar pada takaran atau formula tertentu untuk pembuatan suatu produk.15

Gambar 4. ObatObat merupakan suatu contoh produk dengan kadar tertentu per gram dan sudah terstandar.Berdasarkan hasil akhir yang berbeda, sebuah industri yang menggunakan proses kimia di dalamnya dibedakan menjadi beberapa jenis industri, antara lain:

Industri Kimia Dasar

Fokus pada industri ini, hanya sebagai produsen yang menghasilkan produk-produk kimia dasar, yang nantinya akan digunakan oleh industri lain.II. Tipe-tipe Industri Proses KimiaTentu saja produk yang dihasilkan adalah produk dasar, seperti : HCl, H2SO4, Ammonia (NH3), etanol, dll.

Gambar 5. Sulfuric AcidAsam sulfat merupakan produk industri proses kimiaIndustri Pengolahan Minyak Bumi

Petroleum refinery begitu istilah untuk industri ini. Industri ini mengolah minyak bumi mejadi bahan konsumsi, seperti Bahan Bakar Minyak (BBM), minyak tanah, solar, minyak diesel, dll.Selain itu, biasanya juga mengolah minyak bumi menjadi resin, pelumas, WAX, aspalt, lilin, solven dan produk-produk petrokimia lainnya.

Gambar 6. Petroleum RefineryDi sini diolah hasil pengeboran minyak bummi menjadi produk konsumsiIndustri Petrokimia

Dari minyak bumi, ternyata masih dapat dibentuk produk lain yang lebih berguna. Pada umumnya proses dalam industri ini dapat dibagi dalam 3 tahapan :(1). Mengubah minyak dan gas bumi menjadi bahan dasar petrokimia, (2). Mengubah bahan dasar menjadi produk antara, (3). Mengubah produk antara menjadi produk akhir, contoh produknya adalah Ethylene (C2H4) dan Polypropilene (C3H6).Industri Pengolahan Logam

Industri ini mengolah bijih besi menjadi logam, baja murni, baja paduan dan segala macam produk logam. Untuk melebur bijih besi biasanya digunakan sumber panas peleburan yang sangat tinggi.Industri OleoKimiaSama seperti industri petrokimia yang memproduksi dari turunan minyak bumi, hanya saja, industri ini mengolah zat atau bahan yang di dalamnya terkandung minyak atau lemak nabati dan hewani melalui proses perengkahan (cracking). Contoh dari industri ini adalah Pabrik Crude Palm Oil (kelapa sawit).

Gambar 7. Crude Palm OilCracking minyak nabati dari kelapa sawit dapat menhasilkan minyak gorengIndustri Agrokimia

Agro berarti industri ini berhubungan dengan pertanian. Industri ini biasanya memproduksi produk kebutuhan pertanianm seperti : pupuk, bahan kimia, bahan kimia utk budidaya, peptisida, dan produk pertanian yang lain. Industri Makanan dan Minuman

Dalam industri makanan dan minuman, proses kimia juga dilibatkan seperti pengawetan makanan, pembentukan kristal gula, dehidrasi bahan cair, dll.Serangkaian proses kimia fisik ikut terlibat di dalamnya.Industri Bahan Pewarna dan Pencelupan

Proses pewarnaan pakaian dan bahan makanan juga kadang diperlukan proses kimia. Bahkan bahan dasar warna sintetis merupakan sebuah reaksi kimia sederhana yang mampu menciptakan spektrum warna dalam koloid (larutan).Industri Bahan PeledakIndustri ini biasanya memproduksi bahan peledak untuk kebutuhan pertahanan dan keamanan. Petasan merupaka salah satu contoh bahan peledak berkekuatan kecil.

Industri Pulp dan KertasKertas yang kita gunakan sehari-hari juga merupakan sebuah produk dari proses kimia, dari mulai penghancuran serat kayu, diolah menjadi pulp (bubur), diberikan tegangan dan kombinasi daya serap tertentu sehingga menjadi kertas bervariasi macam.Industri Semen dan Keramik

Industri ini mengolah gipsum, pasir dan material lainnya menjadi sebuah bahan perekat dalam bangunan. Produk ini diolah dengan menggunakan reaktorbersuhu tinggi dan penyaringan dengan kehalusan di atas 200 mesh.

Gambar 8. Industri SemenIndustri pengolahan semenIndustri Karet, Kulit dan Plastik

Penyamakan kulit, proses pembuatan karet dari getah, dan pembuatan plastik merupakan produk industri proses kimia yang menerapkan senyawa polimer dalam pembentukan partikel-partikelnya. Untuk menghasilkan plastik yang kuat, rantai polietilen ditreatment dan diberikan tegangan tertentu agar kuat membawa beban berat.Beberapa unsur kimia yang terlibat dalam industri proses kimia. Hal ini penting untuk dipelajari sebagai sebuah gambaran pengantar bagi bab selanjutnya ang akan menerangkan lebih detail bagi tiap-tiap industri proses kimia.

Pada proses di industri kimia, bahan atau zat yang biasa digunakan dibedakan menjadi :

Zat Kimia DasarZat ini merupakan zat dasar langsung dari hasil pengolahan sumber daya alam, dan biasanya sebagai bahan baku untuk proses lanjutan dari suatu proses kimia dalam industri. Zat yang biasa digunakan antara lain : Natrium hidroksida, Asam sulfat, amonium, dll.

Zat Kimia AntaraZat kimia dasar kemudian diproses melalui tahap pencampuran, yang kemudian dibuat sebagai bahan baku produk kimia fungsional atau zat kimia yang digunakan paling sering. Contoh : methanol, formalin, siklo heksan, dll.Zat Kimia FungsionalPada zat ini kadang tidak peru dilakukan proses leih lanjut karena dapat langsung dikonsumsi atau digunakan oleh konsumen tanpa harus direaksikan terlebih dulu. Kegunaannya untuk kehidupan sehari-hari :bensin, minyak tanah, kertas, pupuk, semen, dsb.

Semua bahan dari zat kimia ini diproses dalam suatu rangkaian yang terbagi dalam unit-unit proses, yang memiliki peranan sendiri-sendiri.Unit-unit proses ini terbagi menjadi 3 unit :

Unit Persiapan BahanUnit PengolahanUnit Finishing

Unit Persiapan Bahan Baku

Unit ini memastikan bahwa bahan baku yang akan digunakan dalam proses memenuhi standar sehingga akan menghasilkan produk bermutu.

Unit ini akan memastikan bentuk, fase bahan yang akan digunakan, kondisi, komposisi, dan penampungan bahan. Sejumlah tahapan secara fisik pada unit ini antara lain : penyeragaman/pengecilan ukuran, penyaringan, pemurnian, dll. Jika standar sudah terpenuhi, maka bahan ini telah siap untuk dibawa ke bagian unit pengolahan. Unit Pengolahan

Bahan yang telah siap di unit persiapan, dibawa ke bagian unit pengolahan untuk dibuat bahan yang diinginkan.Contoh : pengolahan gula. batang tebu yang sudah lolos seleksi produksi (tidak busuk, berbatang besar dan ukuran tertentu) dipress untuk dikeluarkan sari nira (air gula). Dari cairan ini, bisa diolah menjadi berbagai macam produk, seperti gula, spirtus, alkohol, dll.Unit Finishing

Merupakan tahap penyempurnaan produk. Penyortiran atau pemilihan karakter suatu produk yang sesuai dengan standar menjadi target utama dari unit ini.

Finishing yang dilakukan dapat berupa : penyesuaian fase, penyempurnaan bentuk produk, kesesuain kondisi, komposisi dan penyimpanan. Penyortiran produk yang cacat dan tidak layak jual, juga menjadi bagian unit ini memerlukan seorang Quality Control (QC).

Disamping tiga unit di atas, industri juga perlu unit Utilitas untuk mendukung sarana dan prasarana yang akan digunakan oleh unit-unit di atas dalam menjalankan fungsinya masing-masing.Unit Utilitas mancakup :Penyediaan air (air proses, air konsumsi, steam)Bahan bakarListrikDan utilitas yang lain (untuk lebih jauh tentang unit ini ada di mata kuliah Utilitas)

Penyiapan Kondisi Bahan BakuPereaksianUnit Ultilitas : Air, Listrik, Steam, Bahan Bakar, dllPenyempurnaan ProdukPemisahan ProdukBahan BakuDaur UlangGambar 9. Kelompok Pengolahan dalam Industri Proses Kimia

Bahan mentah alami :Minyak bumi, gas bumi, batubara, garam,udara, air, belerang,biomassa, batuan fosfat, kayu, dsbZat Kimia Dasar :Ethylene, Propylene, Butadiene, Benzene, Gas sintesis, Khlor, Asetilene, Ammonia, Asam sulfat, Natrium, dsb.Zat Kimia Antara :Metanol. Vinyl Chloride, Stirena, Urea, Formaldehide, Ethylene Oksida, Asam Asetat, Asam Akrilat. dsbZat Kimia Konsumsi :Plastik, Bahan Obat, Zat Warna, Pelarut, Pupuk, Serat sintetik, Kosmetik, Semen, Bahan Bakar, dsb.LANJUT BAB 2