ITS-NonDegree-16873-2308030084-Chapter1

16
I-1 Bab I Pendahuluan Pabrik Styrene Monomer dari Ethylbenzene Menggunakan Proses Dehidrogenasi Katalitik BAB I PENDAHULUAN I.1. LATAR BELAKANG Perkembangan Industri sebagai bagian dari usaha ekonomi jangka panjang diarahkan untuk menciptakan struktur ekonomi yang lebih baik dan seimbang yaitu struktur ekonomi dengan dititik-beratkan pada industri maju yang didukung oleh ekonomi yang tangguh. Indonesia saat ini tengah memasuki era globalisasi dalam segala bidang yang menuntut tangguhnya sektor industri dan bidang–bidang lain yang saling menunjang. Hal ini tentunya memacu kita untuk lebih meningkatkan dalam melakukan terobosan-terobosan baru sehingga produk yang dihasilkan mempunyai daya saing, efisien dan efektif, disamping itu haruslah tetap akrab dan ramah terhadap lingkungan. Menanggapi situasi tersebut dan dalam upaya untuk mengurangi ketergantungan import produk petrokimia, pemerintah menetapkan peraturan yang mendorong perkembangan industri tersebut. Sejalan dengan itu industri petrokimia di Indonesia seperti industri Styrene Monomer, juga turut berkembang. Hal ini terutama disebabkan oleh makin meningkatnya permintaan produk–produk plastik yang menggunakan bahan dasar Styrene Monomer. Kegunaan utamanya adalah sebagai zat antara untuk pembuatan senyawa kimia lainnya dan untuk memperkuat industri hilir seperti : 1. Polystyrene (PS), industri ini merupakan konsumen terbesar Styrene Monomer karena untuk menghasilkan 1 ton Polystyrene diperlukan 950 kg Styrene Monomer. Kegunaannya untuk membuat general purpose polystyrene (HIPS). 2. Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS), industri ini mengkonsumsi 600 kg Styrene Monomer untuk menghasilkan 1 ton ABS. Kegunaannya untuk

description

book

Transcript of ITS-NonDegree-16873-2308030084-Chapter1

Page 1: ITS-NonDegree-16873-2308030084-Chapter1

I-1 Bab I Pendahuluan

Pabrik Styrene Monomer dari Ethylbenzene Menggunakan Proses Dehidrogenasi Katalitik

BAB I PENDAHULUAN

I.1. LATAR BELAKANG Perkembangan Industri sebagai bagian dari usaha

ekonomi jangka panjang diarahkan untuk menciptakan struktur ekonomi yang lebih baik dan seimbang yaitu struktur ekonomi dengan dititik-beratkan pada industri maju yang didukung oleh ekonomi yang tangguh. Indonesia saat ini tengah memasuki era globalisasi dalam segala bidang yang menuntut tangguhnya sektor industri dan bidang–bidang lain yang saling menunjang. Hal ini tentunya memacu kita untuk lebih meningkatkan dalam melakukan terobosan-terobosan baru sehingga produk yang dihasilkan mempunyai daya saing, efisien dan efektif, disamping itu haruslah tetap akrab dan ramah terhadap lingkungan.

Menanggapi situasi tersebut dan dalam upaya untuk mengurangi ketergantungan import produk petrokimia, pemerintah menetapkan peraturan yang mendorong perkembangan industri tersebut. Sejalan dengan itu industri petrokimia di Indonesia seperti industri Styrene Monomer, juga turut berkembang. Hal ini terutama disebabkan oleh makin meningkatnya permintaan produk–produk plastik yang menggunakan bahan dasar Styrene Monomer. Kegunaan utamanya adalah sebagai zat antara untuk pembuatan senyawa kimia lainnya dan untuk memperkuat industri hilir seperti :

1. Polystyrene (PS), industri ini merupakan konsumen terbesar Styrene Monomer karena untuk menghasilkan 1 ton Polystyrene diperlukan 950 kg Styrene Monomer. Kegunaannya untuk membuat general purpose polystyrene (HIPS).

2. Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS), industri ini mengkonsumsi 600 kg Styrene Monomer untuk menghasilkan 1 ton ABS. Kegunaannya untuk

Page 2: ITS-NonDegree-16873-2308030084-Chapter1

I-2 Bab I Pendahuluan

Pabrik Styrene Monomer dari Ethylbenzene Menggunakan Proses Dehidrogenasi Katalitik

pembuatan plastik keras bagi komponen mobil, gagang telpon, pipa plastik, dll.

3. Styrene Butadiena Latex (SBL), industri ini mengkonsumsi 550 kg Styrene Monomer untuk menghasilkan 1 ton SBL .Kegunaannya untuk pembuatan pelapis kertas dan pelapis karet.

4. Impact Polystyrene Rubber (IPR), industri auto mobil. 5. Styrene Butadiene Rubber (SBR), digunakan dalam

industri ban, radiator, heater, dan sebagainya. Styrene Monomer adalah anggota dari kelompok

aromatik monomer tak jenuh yang mempunyai rumus molekul C6H5C2H5 dan mempunyai nama lain cinnomena. Teknologi pembuatan Styrene Monomer pada mulanya kurang diminati sebab produk polimer yang dihasilkan rapuh dan mudah patah, kemudian baru pada tahun 1937 pabrik Badische Aniline Soda Fabrics (BASF) memperkenalkan terobosan baru dalam bidang teknologi pembuatan Styrene Monomer dengan proses Dehidrogenasi dari bahan baku Ethylbenzene. Keduanya memproduksi Styrene Monomer dengan kemurnian yang tinggi yang dapat menjadi polimer yang stabil dan tidak berwarna.

Sejak perang dunia II Styrene Monomer menjadi sangat penting karena kebutuhan akan karet sintetis semakin meningkat, sehingga dibuatlah produk Styrene Monomer secara komersial dalam skala besar. Sejak itu produksi Styrene Monomer menunjukkan peningkatan yang pesat dan karena kebutuhan akan Styrene Monomer terus meningkat, maka dewasa ini semakin dikembangkan proses pembuatannya yang lebih efisien dan modern. Oleh sebab itu akan sangat menguntungkan apabila saat ini mendirikan pabrik Styrene Monomer.

Sampai akhir tahun 2003, di Indonesia baru terdapat satu buah pabrik yang memproduksi Ethylbenzene sebagai bahan baku pembuatan Styrene Monomer, yaitu PT. Styrindo Mono Indonesia (PT SMI) yang juga memproduksi Styrene Monomer dengan kapasitas 300.000 ton/tahun. Untuk memenuhi kebutuhan

Page 3: ITS-NonDegree-16873-2308030084-Chapter1

I-3 Bab I Pendahuluan

Pabrik Styrene Monomer dari Ethylbenzene Menggunakan Proses Dehidrogenasi Katalitik

Ethylbenzene berasal dari PT Styrindo Mono Indonesia (PT SMI).

Berdasarkan diskripsi diatas dilihat lebih jauh akan keuntungan pendirian pabrik Styrene Monomer yaitu dari perbandingan harga bahan baku dan hasil produknya. Menurut data diperoleh data harga bahan baku (Ethylbenzene) yaitu US$ 386/ton sedangkan harga produk yang dihasilkan (Styrene Monomer) yaitu US$ 990/ton.

Berikut di bawah ini ditampilkan perkembangan supply dan konsumsi Ethylbenzene di Indonesia tahun 2001-2005.

Tabel 1.1. Perkembangan supply dan konsumsi Ethylbenzene di Indonesia tahun 2001-2005 (ton).

Penggunaan 2001 2002 2003 2004 2005 Produksi 107.2 236.1 307.0 279.7 286.7 Eksport - - - - - Import 123 40 41 27 75 Supply 107.4 236.1 307.1 279.7 286.8 Industri pemakai:

a. Styrene Monomer b. Lainnya

106.3 1.074

233.7 2.36

304.0 3.07

276.9 2.79

283.9 2.8

(Sumber : CIC Indochemical No. 374, tahun 2003)

Selain itu masih ada beberapa pertimbangan yang harus diperhatikan dalam menentukan kapasitas pabrik yang akan didirikan, yaitu : a. Perkiraan kebutuhan pasar dalam negeri

Untuk mengetahui kebutuhan Styrene di Indonesia dapat diketahui dari besarnya import dan kenaikan import tiap tahun. Dari tahun ke tahun kebutuhan Styrene Monomer di Indonesia cenderung tidak tetap, kadang mengalami kenaikan kadang juga mengalami penurunan. Diperkirakan kebutuhan Styrene Monomer tersebut akan meningkat pada

Page 4: ITS-NonDegree-16873-2308030084-Chapter1

I-4 Bab I Pendahuluan

Pabrik Styrene Monomer dari Ethylbenzene Menggunakan Proses Dehidrogenasi Katalitik

tahun-tahun mendatang dengan makin berkembangnya industri pengolahan Styrene Monomer

Dari tabel 1.2 data import Styrene Monomer untuk kurun waktu 1998–2005 diketahui bahwa jumlah kebutuhan Styrene Monomer di Indonesia pada tahun 2005 mencapai jumlah sebesar 36.123,457 ton dan melihat perkembangan jumlah import tersebut dari tahun 1998-2005 dapat diperkirakan pada tahun 2011 akan mencapai 73.516,605 ton.

b. Ketersediaan Bahan Baku.

Bahan baku merupakan faktor yang sangat penting untuk kelangsungan produksi pada suatu pabrik. Bahan baku pembuatan Styrene Monomer adalah Ethylbenzene dan diperoleh dari PT Styrindo Mono Indonesia ( PT SMI ) yang berlokasi di Cilegon, Banten.

Berdasarkan pertimbangan di atas maka direncanakan pabrik Styrene Monomer yang akan mulai produksi pada tahun 2011 dengan kapasitas 80.000 ton/tahun. Pemilihan kapasitas tersebut dengan pertimbangan :

a. Dapat memenuhi kebutuhan Styrene dalam negeri yang diperkirakan sebesar 73.516,605 ton pada tahun 2011 dan sisanya dapat diproyeksikan untuk orientasi eksport.

b. Dapat memberikan keuntungan karena kapasitas rancangan yang ditetapkan sudah di atas kapasitas minimal secara komersial dan masih lebih kecil dari kapasitas pabrik sejenis dengan kapasitas terbesar yang pernah dibangun. Hal ini akan memudahkan dalam perancangan alat maupun dalam tahap konstruksi saat pabrik dibangun.

c. Dapat merangsang tumbuhnya industri-industri yang mempergunakan Styrene Monomer sebagai bahan baku maupun bahan pembantu mengingat banyaknya derivat-derivat dari Styrene.

Page 5: ITS-NonDegree-16873-2308030084-Chapter1

I-5 Bab I Pendahuluan

Pabrik Styrene Monomer dari Ethylbenzene Menggunakan Proses Dehidrogenasi Katalitik

I.2. DASAR TEORI I.2.1. Sejarah dan Perkembangan Styrene Monomer

Styrene yang merupakan salah satu senyawa kimia yang memiliki rumus molekul C8H8, telah dikenal oleh manusia sejak ratusan tahun yang lalu. Perkembangannya sampai saat ini sangat pesat seiring dengan perkembangan teknologi terutama dalam bidang proses pembuatannya sampai dengan aspek katalis yang berperan dalam reaksi pembuatan. Semakin tinggi tingkat kemurnian styrene yang dihasilkan, maka semakin tinggi pula harga jual yang akan didapatkan.

Styrene Monomer (SM) pertama kali ditemukan pada salah satu eksperimen yang dilakukan di dalam laboratorium yang dilatar belakangi oleh suatu rasa keingintahuan. Berikut ini merupakan sekelumit sejarah perjalanan perkembangan styrene sampai saat ini : a. Pada tahun 1831, styrene pertama kali diisolasi sebagai salah

satu produk distilasi dari senyawa aromatik seperti minyak cassia dan champor.

b. Pada tahun 1845, Hoffman dan Blythe yang merupakan ilmuan berkebangsaan Inggris menunjukkan bahwa styrene dapat diubah ke dalam bentuk padat dengan proses pemanasan.

c. Pada tahun 1850, seorang ilmuan berkebangsaan Perancis mensintesis styrene dengan reaksi pirolisis hidrokarbon (ethylbenzene) pada sebuah tube panas.

d. Pada tahun 1911, Krosein (salah seorang berkebangsaan Inggris) mempatenkan proses reaksi katalisis dan termal polimerisasi styrene menjadi material keras yang dapat digunakan sebagai pengganti kayu, kaca, selluloid, dan karet alami.

e. Pada tahun 1912, kesulitan utama yang dihadapi adalah bahwa styrene monomer merupakan senyawa yang reaktif sehingga sulit untuk memurnikan dan menyimpannya.

f. Pada tahun 1913, Moureau dan Dufraise yang merupakan peneliti dari Perancis menemukan bahwa senyawa aromatik

Page 6: ITS-NonDegree-16873-2308030084-Chapter1

I-6 Bab I Pendahuluan

Pabrik Styrene Monomer dari Ethylbenzene Menggunakan Proses Dehidrogenasi Katalitik

tertentu dari golongan amina dan fenol dapat berperan sebagai inhibitor bagi proses polimerisasi styrene.

g. Pada tahun 1925, Naugatuck Chemical Co., yang merupakan sebuah perusahaan di Amerika Serikat pertama kali membangun sebuah pabrik styrene-polistyrene berdasarkan proses dehidrohalogenasi chloro ethylbenzene. Produk yang dihasilkan dari plant ini memakan biaya produksi yang tinggi, penampakan warnanya agak kekuning-kuningan, dan dinilai tidak cukup berhasil.

h. Dow (perusahaan Amerika Serikat ) dan I.G. Farben (perusahaan Jerman) mulai untuk melakukan perkembangan secara komersial pada proses dehidrogenasi untuk menghasilkan styrene monomer. I.G. Faber bekerja lebih cepat karena pada waktu itu dilatar belakangi dengan kebutuhan Buna-S.rubber dan pada akhir tahun 1930, beberapa pabrik SM dibangun di Jerman. Dow bekerja lebih lambat dan memulai untuk memasarkan polystyrene pada tahun 1937. Warna produk yang dihasilkan lebih jernih dibandingkan styrene yang dihasilkan Naugatuck Chemical Co.

i. Perusahaan Monsato dan Bakelite mulai memasarkan produk Dow

j. Jumlah keseluruhan polystyrene yang diproduksi oleh Amerika Serikat pada tahun 1938 mencapai 190.000 pound (85 ton). Kapasitas produksi pabrik polystyrene yang di A.S. sekarang dapat menghasilkan produk sejumlah itu dalam 5-10 menit.

k. Pada tahun 1940, kebutuhan karet sintesis dalam Perang Dunia II menyebabkan pertambahan permintaan yang besar akan styrene monomer. Dow akhirnya membangun beberapa pabrik styrene untuk pemerintah A.S., pabrik-pabrik tersebut dioperasikan oleh beberapa perusahaan swasta (Dow-Monsato-Sinclair Koppers).

l. Setelah PD II, kapasitas produksi styrene monomer diperbesar seiring dengan keanekaragaman produk yang

Page 7: ITS-NonDegree-16873-2308030084-Chapter1

I-7 Bab I Pendahuluan

Pabrik Styrene Monomer dari Ethylbenzene Menggunakan Proses Dehidrogenasi Katalitik

membutuhkan styrene monomer sebagai salah satu bahan bakunya.

m. Pada tahun 1950, beberapa perusahaan memproduksi styrene monomer karena terjadi perkembangan yang pesat pada produk yang menggunakan polystryrene. Banyak perusahaan A.S. memproduksi SM dan polystyrene dekat dari pusat penduduk. Pengapalan SM cair lebih efektif dalam hal biaya dibandingkan pengapalan polystyrene dalam bentuk pellet.

Reaksi pembentukan Styrene dari Ethylbenzene secara

sederhana dapat digambarkan seperti dibawah ini :

Gambar 1.1. Reaksi Pembentukan Styrene Monomer Seluruh styrene dibuat dalam blok reaksi dengan proses

dehidrogenasi ethylbenzene (EB) dan blok purifikasi untuk me-recovery styrene. Produk samping yang dihasilkan adalah toluene yang masih bercampur dengan benzene (Benzene Toluene Mixture / BTM) yang kemudian dipisahkan menjadi komponen Benzene dan Toluene.

Reaksi dehidrogenasi merupakan suatu reaksi yang penting dalam skala industri khususnya industri penghasil Styrene monomer, meskipun dalam penggunaannya lebih sedikit dibandingkan dengan reaksi hidrogenasi. Reaksi ini merupakan reaksi endothermis dan berjalan pada suhu tinggi untuk menghasilkan konversi sesuai dengan yang diinginkan.

Page 8: ITS-NonDegree-16873-2308030084-Chapter1

I-8 Bab I Pendahuluan

Pabrik Styrene Monomer dari Ethylbenzene Menggunakan Proses Dehidrogenasi Katalitik

Secara umum industri yang menggunakan dehidrogenasi dibagi menjadi beberapa kategori :

1. Produk yang diinginkan merupakan campuran yang komplek, seperti pada campuran olefin yang dihasilkan dari dehidrogenasi alkana, yang digunakan sebagai alkylate detergent.

2. Senyawa yang tidak jenuh, seperti berubahnya benzene menjadi biphenyl atau ethylbenzena menjadi styrene

3. Aromatisasi yang berfungsi sebagai driving force. 4. Selektif dehidrogenasi, seperti berubahnya methanol atau ethanol

menjadi formaldehyde atau asetaldehyde. 5. Pilihan hasil yang dapat dibatasi, seperti berubahnya butane

menjadi butena atau butadiena. I.2.2. Macam – macam Proses Dehidrogenasi

Styrene merupakan monomer yang dihasilkan dari dehidrogenasi ethylbenzene dengan bantuan superheated steam dan katalis. Proses pembuatan Styrene secara komersial dibagi menjadi 2, yaitu secara isothermal dan adiabatis. Konversi yang dihasilkan proses secara adiabatis mencapai 35-65 % dengan yield 90 – 92%. Konversi yang dihasilkan secara isothermal mencapai 40% dengan yield 90 – 92%. Dehidrogenasi Alkana menjadi alkena merupakan reaksi reversible dan reaksi berjalan dalam fase gas. Konversi akan meningkat dengan menurunnya tekanan operasi dan meningkatnya temperatur. Proses ini akan menyebabkan terbentuknya coke pada permukaan katalis yang dapat mengurangi efisiensi kerja katalis itu sendiri sehingga regenerasi harus dilakukan secara rutin.

a. Dehidrogenasi Katalitik Dehidrogenasi katalitik adalah reaksi langsung dari

ethylbenzene menjadi Styrene, cara tersebut adalah proses pembuatan Styrene Monomer yang banyak dikembangkan dalam produksi komersial. Reaksi terjadi pada fase uap dimana steam melewati katalis padat. Katalis yang digunakan terdiri dari campuran Besi sebagai Fe2O3, Kromium sebagai Cr2O3 dan Potasium

Page 9: ITS-NonDegree-16873-2308030084-Chapter1

I-9 Bab I Pendahuluan

Pabrik Styrene Monomer dari Ethylbenzene Menggunakan Proses Dehidrogenasi Katalitik

sebagai K2CO3. Reaksi bersifat endothermis dan merupakan reaksi kesetimbangan. Sedangkan reaktornya dapat bekerja secara adiabatis dan isothermal. Reaksi yang terjadi :

C6H5CH2CH3 → C6H5CH = CH2 + H2 Yield rendah jika reaksi ini tanpa menggunakan

katalis. Temperatur reaktor 600–650°C pada tekanan atmosfer. Pada saat kesetimbangan konversi Ethylbenzene berkisar antara 50–70% dengan yield 88–89 %.

b. Oksidasi Ethylbenzene

Proses ini ada 2 macam yaitu dari Union Carbide dan Halogen Internasional. Proses dari Union Carbide mempunyai 2 produk yaitu Styrene dan Acetophenon. Menggunakan katalis Acetate diikuti dengan reaksi reduksi menggunakan katalis Chrome-Besi-Tembaga kemudian dilanjutkan dengan reaksi hidrasi alkohol menjadi Styrene dengan katalis Titania pada suhu 250 °C. Reaksi yang terjadi berturut – turut adalah sebagai berikut :

C6H5CH2CH3 + O2 → C6H5COCH3 + H2O C6H5COCH3 + H2O → C6H5CH (OH )CH3

C6H5CH(OH)CH3 → C6H5CH = CH2 + H2O Kekurangan proses ini adalah terjadinya korosi pada

tahap oksidasi dan produk yang dihasilkan 10% lebih kecil dibandingkan reaksi dehidrogenasi.

Proses Halogen Internasional menghasilkan Styrene dan Propyleneoxide. Yaitu proses mengoksidasi Ethylbenzene menjadi Ethylbenzene Hidroperoxide kemudian direaksikan dengan propylene membentuk propyleneoxide dan α-phenil-ethylalkohol kemudian didehidrasi menjadi Styrene.

Page 10: ITS-NonDegree-16873-2308030084-Chapter1

I-10 Bab I Pendahuluan

Pabrik Styrene Monomer dari Ethylbenzene Menggunakan Proses Dehidrogenasi Katalitik

I.3. KEGUNAAN Styrene banyak digunakan terutama dalam industri

plastik, dan sebagai zat antara untuk pembuatan senyawa kimia lainnya seperti : Polystyren (PS), Acrylonitrile Butadiena Styrene (ABS), Styrene Butadiena Rubber (SBR), Styrene Butadiene Latex (SBL) , dan Unsaturated Polyester Resin (UPR). Pada tabel di bawah ini dapat dilihat penggunaan styrene di dunia untuk tiap bahan di atas dari tahun ke tahun. Kegunaan dari zat-zat di atas adalah sebagai berikut :

a. Polystyrene (PS) Digunakan untuk kemasan makanan, alat-alat rumah

tangga, meubel, alat-alat elektronik, peralatan medis dan peralatan laboratorium.

b. Acrylonitril-butadiene-styrene (ABS) Digunakan untuk pipa dalam industri, interior dan

eksterior mobil, refrigerator, kipas angin dan lain-lain. c. Styrene-butadiene-latex (LBS)

Digunakan untuk coating kertas, coating karpet, adhesive keramik dan lain-lain.

d. Styrene-butadiene-rubber (SBR) Digunakan dalam industri ban, radiator, heater dan

sebagainya. e. Unsaturated Polyester Resin (UPR)

Digunakan untuk industri panel-panel gedung, produk kelautan/ alat pelayaran, bagian-bagian mobil, bus dan truk, gelcoat resin.

Page 11: ITS-NonDegree-16873-2308030084-Chapter1

I-11 Bab I Pendahuluan

Pabrik Styrene Monomer dari Ethylbenzene Menggunakan Proses Dehidrogenasi Katalitik

I.4. SIFAT FISIK DAN KIMIA I.4.1. Bahan Baku Utama : Ethylbenzene I.4.1.1. Sifat Fisik Ethylbenzene

a. Berat molekul = 106.167 b. Density pada 25°C (gr/cm3) = 0,8671 c. Titik didih (°C) = 136,19 d. Titik beku (°C) = -94,975 e. Temperatur kritis (°C) = 343,05 f. Tekanan kritis (MPa) = 3,701 g. Volume kritis (cm3/mol) = 374,0 h. Density kritis (mol/cm3) = 2,67 i. Refractive index = 1,4959 j. Surface tension (dyne/cm) = 31,50 k. Viskositas pada 25°C (cP) = 0,64 l. Panas laten fusi (J/mol.°K) = 9,164 m. Factor accentric = 0,301 n. Hv (25°C) (J/mol.°K) = 42,226 o. Hf (25°C) (J/mol.°K) = -12,456 p. Entropi pembentukan (J/mol.°K) = 255,2 q. Specific heat pada 25ºC (J/mol.°K) = 185,06 r. Tekanan Uap

Log P (Kpa) =

+

− Cot206,13255,14240821,6

I.4.1.2.Sifat Kimia Ethylbenzene

a. Reaksi Dehidrogenasi Proses ini dilakukan pada fase gas dengan katalis Fe2O3. Reaksi berlangsung secara seimbang dan membutuhkan panas. Reaksi yang terjadi :

C6H5CH2CH3 → C6H5 = CH2 + H2 ∆H = 124,9 kJ/mol

Ethylbenzene Styrene Hidrogen

Page 12: ITS-NonDegree-16873-2308030084-Chapter1

I-12 Bab I Pendahuluan

Pabrik Styrene Monomer dari Ethylbenzene Menggunakan Proses Dehidrogenasi Katalitik

b. Reaksi Oksidasi Reaksi oksidasi menghasilkan Ethylbenzene Hydroperoxide. Reaksi yang terjadi :

C6H5CH2CH3 + O2 → C6H5CH(OOH)CH3

Reaksi fase cair dengan bubbling udara melalui cairan terhadap katalis. Akan tetapi karena Hidroperokside merupakan senyawa yang tidak stabil, maka kemungkinan kenaikan temperatur harus dihindari karena akan terjadi dekomposisi. Polyethylbenzene merupakan produk samping dari pembuatan Ethylbenzene.

c. Reaksi Hidrogenasi Dapat terjadi dengan bantuan katalis Ni, Pt, atau Pd menghasilkan Ethylcyclohexane. Reaksi yang terjadi : C6H5CH2CH3 + 3H2 → C6H11C2H5

Ethylbenzene Ethylcyclohexane d. Reaksi Halogenasi

Dapat terjadi dengan adanya bantuan panas atau cahaya. Reaksi yang terjadi :

2C6H5CH2CH3 + Cl2 → C6H5CH-ClCH3 + C6H5CH2Cl Ethylbenzene 1-chloro-2phenilethan 2-chloro phenilethan I.4.2. Bahan Pendukung : Katalis Shell 105

a. Wujud : Padat b. Bentuk : Pellet c. Komposisi : Fe2O3, K2O ± 35% d. Bulk Density : 2146.27 kg/cm3 e. Diameter : 4.77 mm f. Porositas : 0.35

I.4.3. Produk Utama : Styrene Monomer I.4.3.1. Sifat Fisik Styrene Monomer

a. Berat molekul = 104,153 b. Density pada 20 °C (gr/cm3) = 0,9059 c. Titik didih (°C) = 145

Page 13: ITS-NonDegree-16873-2308030084-Chapter1

I-13 Bab I Pendahuluan

Pabrik Styrene Monomer dari Ethylbenzene Menggunakan Proses Dehidrogenasi Katalitik

d. Titik beku (°C) = -30,6 e. Temperatur kritis (°C) = 369,0 f. Tekanan kritis (MPa) = 3,81 g. Volume kritis (cm3/mol) = 3,55 h. Refractive index = 1,5467 i. Factor accentric = 0,257 j. Surface tension pada 20°C (dyne/cm) = 30,86 k. Viskositas pada 20°C (cP) = 0,763 l. Hv (25°C) (J/g.°K) = 428,44 m. Hf (25°C) (J/mol.°K) = -12,456 n. Specific heat (l) pada 20°C (J/g.ºK) = 1,1690 o. Specific heat (g) pada 25°C (J/g.ºK) = 1,179

I.4.3.2. Sifat Kimia Styrene Monomer

a. Reaksi polimerisasi membentuk Polystyrene terjadi dengan cepat.

b. Reaksi dengan bantuan katalis AlCl3, styrene bereaksi dengan phosgene

c. Teroksidasi dengan Oksidator Natrium Dikromat menjadi Asam Benzoat

d. Teroksidasi dengan Oksidator Ozon membentuk Benzaldehyde

e. Teroksidasi dengan Oksidator Asam Hektanoat membentuk Styrene Oxide

f. Teroksidasi dengan Oksidator Caustic Soda dan Kalium Permanganat membentuk Asam Phenylglyoxylic

g. Teroksidasi dengan Oksidator dan asam Peroxide membentuk Phenylglycol

h. Reaksi dengan Halogen membentuk Halostyrene i. Bereaksi dengan Methanol membentuk Methyl Ether

dengan katalis [H+] j. Pemanasan styrene dengan Sulfur pada suhu tinggi

menghasilkan Hidrogen Sulfide, Styrene Sulfide dan Diphenylthiophenes

Page 14: ITS-NonDegree-16873-2308030084-Chapter1

I-14 Bab I Pendahuluan

Pabrik Styrene Monomer dari Ethylbenzene Menggunakan Proses Dehidrogenasi Katalitik

k. Membentuk senyawa padat yang kompleks dengan garam tembaga dan garam Perak pada suhu rendah

l. Dengan senyawa Alkena akan dapat membentuk senyawa siklik

m. Akan bereaksi dengan Benzena dengan bantuan katalis Alumunium Chloride akan membentuk Olefin

I.4.4. Produk Samping : Benzene I.4.4.1. Sifat Fisik Benzene

a. Berat molekul = 78,11 b. Density pada 20 °C (gr/cm3) = 0,87901 c. Titik didih (°C) pada 1 atm = 80,099 d. Titik beku (°C) pada 1 atm = 5,5 e. Temperatur kritis (°C) = 288,9 f. Tekanan kritis (Bar) = 48,9 g. Density kritis (gr/cm3) = 0,309 h. Tekanan uap pada 20°C = 9,97 i. Refractive index = 1,5019 j. Viskositas pada 20 °C (mPa.s) = 0,654 k. Hv (25°C) (J/g.°K) = 125,9 l. Spesific heat (l) pada 20°C (J/g.°K) = 1,708 m. Spesific heat (g) pada 20°C (J/g.°K) = 1,114

I.4.4.2. Sifat Kimia Benzene

a. Reaksi oksidasi dengan udara atau oksigen dengan katalis V-Mo pada suhu 350 – 450°C menjadi Maleic Anhydride

b. Reaksi subtitusi benzene dengan nitro menjadi nitrobenzene

c. Reaksi subtitusi benzene dengan chloride atau menjadi chlorobenzene atau bromobenzena

d. Reaksi subtitusi benzene dengan hydroxyl group menjadi phenol

e. Reaksi subtitusi benzene dengan Asam Sulfonat menjadi Benzene Sulfonat

Page 15: ITS-NonDegree-16873-2308030084-Chapter1

I-15 Bab I Pendahuluan

Pabrik Styrene Monomer dari Ethylbenzene Menggunakan Proses Dehidrogenasi Katalitik

f. Reaksi Alkylasi dengan ethylene dengan katalis AlCl3 menjadi EthylBenzena

g. Reaksi hidrogenasi benzena menjadi cyclohexane yang berlangsung pada tekanan tinggi

I.4.5. Produk Samping : Toluene I.4.5.1. Sifat Fisik Toluene

a. Berat molekul = 92,13 b. Density pada 20 oC (gr/cm3) = 0,8631 c. Titik didih (oC) pada 1 atm = 110,62 d. Titik leleh (oC) pada 1 atm = -94,99 e. Temperatur kritis (oC) = 320,8 f. Tekanan kritis (Bar) = 4,133 g. Density kritis (gr/cm3) = 0,32 h. Refractive index = 1,5019 i. Viskositas pada 20 oC (mPa.s) = 0,5864 j. Panas Penguapan pada 25 oC (J/g.oK) = 32,786 k. Spesific heat (l) pada 20 oC (J/g.oK) = 0,1438 l. Spesific heat (g) pada 20 oC (J/g.oK) = 1,114

I.4.5.2.Sifat Kimia Toluene

a. Reaksi dengan udara atau oksigen menjadi Benzaldehyde dan kemudian menjadi Asam Benzoat

b. Reaksi substitusi toluen dengan gugus nitro menjadi nitrotoluen

c. Reaksi substitusi dengan chloride menjadi chlorotoluen d. Reaksi substitusi toluen dengan Asam Sulfonat menjadi

toluen Sulfonat e. Reaksi Alkylasi dengan propylene menjadi

methylcumene isomer (cymenes).

Page 16: ITS-NonDegree-16873-2308030084-Chapter1

I-16 Bab I Pendahuluan

Pabrik Styrene Monomer dari Ethylbenzene Menggunakan Proses Dehidrogenasi Katalitik

Halaman ini sengaja dikosongkan