1) Bahan Dasar Petrokimia, Jalur proses produksi, dan tahapannyaa. Jalur Olefin Dibuat dari Produk polimerisasi monomer propilen menghasilkan poli propilen

Dibuat dari Produk polimerisasi monomer butadiena menghasilkan nylon 6 dan ban mobil (SBR), namun, SBR dapat dimasukkan juga ke dalam jalur aomatis karena gabungan dari 1,3-batadiena dan Styrena Monomer.

b. Jalur Aromatik Deterjen dihasilkan dari benzena PTA dihasilkan dari produk toluene & xilene (paraxylene)

c. Jalur Gas sintetis Produk urea dihasilkan dengan mereaksikan Liquid NH3 dan gas CO2 di dalam Urea

Reaktor Kaca Film merupakan produk jadi (produk hilir) dari PTA.

Tahapan produksi pembuatan kaca film:

PTA + EG (ethylene glycol) polyethylene terephtalat, kemudian di drying

sehingga menjadi PET, PET masuk kedalam extruder yang berfungsi mencairkan

PET, kemudian keluaran extruder didinginkan secara mendadak, selanjutnya

dibentuk menjadi ukuran yang homogen (butiran atau lembaran film)

2) a. Perbedaan prinsip pengolahan bahan baku utama industri petrokimia berbasis minyak bumi dan gas alam adalah

Minyak bumi : bahan baku berupa crude oil sebelum masuk kolom fraksionasi dipanaskan terlebih dahulu kemudian masuk ke dalam proses cracking (baik dengan thermal maupun katalis) dan akan menghasilkan produk bahan dasar industri petrokimia yaitu nafta. Sedangkan jika berbahan dasar gas alam

Alat-Alat utama proses minyak bumi :

1. Hydrotreating : memisahkan dari pengotor seperti sulfur, nitrogen, CO2, mercaptan.

2. Distilasi : Pemisahan antara fraksi ringan dengan fraksi berat berdasarkan titik didih

3. Cracking : Pemotongan rantai lurus dan panjang menjadi rantai pendek, dengan bantuan

thermal (Thermal cracking), Katalis (Catalytic cracking), Hydrocracking.

4. Reforming dan isomerisasi : Merubah rantai lurus menjadi rantai cincin atau cabang

dengan bantuan thermal (Thermal cracking), Katalis (Catalytic cracking),

Hydroisomerisasi.

Alat-alat proses gas alam :

1. Absorber : penghilangan CO2 yang terkandung dalam gas alam mentah

2. Fractionation (scrub coloumn) : Pemisahan propane, butane dan kondensat dari gas alam

mentah.

3. Main exchanger : mencairkan gas alam dengan bantuan propane refrigeration.

b. Penjelasan Proses dari :

Hydrodesulfurizer

Hydrodesulfureizer (HDS) adalah proses penghilangan sulfur pada bahan bakar cair.

Hydrodesulfureizer adalah standar proses katalitik untuk menghilangkan sulfur dari produk

minyak bumi. Dalam proses ini, minyak mentah dipanaskan kemudian dicampur dengan

hydrogen dan katalis untuk mengubah kandungan suldur menjadi hydrogen sulfid. Untuk

memenuhi standar kandungan sulfur yang sangat rendah (<50 ppm) metode

Hydrodesulfureizer harus beroperasi pada temperatur dan tekanan yang tinggi serta

membutuhkan katalis yang sangat aktif.

Catalytic Cracking

Catalytic cracking adalah reaksi pemecahan senyawa hidrokarbon molekul besar pada

temperatur tinggi menjadi molekul-molekul yang lebih kecil.Hidrokarobon akan merengkah

jika dipanaskan pada temperatur 350-400 C dengan atau tanpa katalis. Proses perengkahan

yang terjadi hanya karena pemanasan dinamakan perengkahan termal (thermal cracking).

Sedangkan proses perengkahan yang terjadi dengan bantuan katalis disebut perengkahan

katalitik (catalytic cracking).

Steam Reforming

Steam reforming adalah proses pengubahan bentuk. Molekul rantai karbon lurus menjadi

rantai karbon cabang atau rantai cincin. Reforming dilakukan dengan menggunakan katalis

dan pemanasan. Salah satu contoh Metode steam reforming ini adalah untuk memproduksi

hydrogen. Proses reforming ini beroperasi pada suhu tinggi (700-1100 oC) dan dengan

adanya katalis akan bereaksi dengan uap metana menghasilkan karbon monoksida dan

hydrogen

Blending

Blending adalah proses pencampuran beberapa produk untuk mendapatkan produk yang

memenuhi spesifik. Proses blending ini dilakukan dengan penambahan bahan-bahan aditif

kedalam fraksi minyak bumi.

3) Jalur Proses Pembuatan Produk Petrokimia:

A. PVCPada pembuatan PVC, menggunakan jalur olefin dengan bahan baku berupa Ethylene (olefin) dan Chlorine yang menghasilkan produk intermediet berupa Ethylene Dichloride. Ethylene Dichloride dipirolisis sehingga mengasilkan produk intermediet berupa Monomer Vinyl Chloride (VCM). Setelah itu, monomer Vinyl Chloride dipolimerisasikan menjadi produk akhir berupa Polyvinyl Chloride (PVC). Berikut ini adalah proses struktur bangunnya:

Pemanfaatan: Pipa paralon, Pelapis lantai, Selang

B. Ethylene GlicolPada pembuatan Etylene Glicol, menggunakan jalur olefin dengan bahan baku berupa Ethylene (olefin) dan Oksigen yang menghasilkan produk intermediet berupa Ethylene Oxide. Ethylene Oxide direaksikan dengan H2O (air) mengasilkan produk akhir berupa Ethylene Glicol . Berikut ini adalah proses struktur bangunnya:

Pemanfaatan: Bahan baku resin PET, Coolant, Poliester resin, Poliester fiber, Poliester film, Antifrezee.

C.PTA

BM=28 BM=71 BM=99

BM=62,5 BM=(62,5)n

BM=28

O = O

BM=32

BM=44 BM=58BM=18

Pada pembuatan Purified Terephthalate Acid (PTA), menggunakan jalur aromatis dengan bahan baku berupa Paraxylene dan oksigen yang menghasilkan produk berupa Purified Terephthalate Acid (PTA) dan air sebagai produk samping. Berikut ini adalah proses struktur bangunnya:

Pemanfaatan: Bahan baku PET, Bahan baku tekstil

D. SBR

Pada pembuatan Styren Butadien Rubber (SBR), menggunakan jalur olefin dengan bahan baku berupa Butadien (olefin) dan Stiren yang menghasilkan produk berupa Styren Butadien Rubber (SBR). Berikut ini adalah proses struktur bangunnya:

Pemanfaatannya: Sebagai bahan baku pembuat karet ban

E. Polyurethane

Pada pembuatan Polyurethane, menggunakan jalur aromatis dengan bahan baku kimia reaktif yang berupa poliol dan isosianat yang menghasilkan produk berupa Polyurethane. Poliol memberikan fleksibilitas sedangkan isosianat memberikan kekakuan pada Polyurethane. Isosianat yang biasa digunakan adalah TDI (Toluen diisosianat) dan MDI (Metilen difenildiisosianat). Poliol yang digunakan berupa ethane-1,2-diol (formaldehyde). Berikut ini adalah proses struktur bangunnya:

BM=54 BM=104,15 BM=(158,15)n

BM=250,3 BM= 92,09

BM= 88,1

BM=106 BM= 32 BM= 166,13 BM= 18

3 O = O

Pemanfaatan: Pembuatan fiber, bahan elastomer, lem, coating, membuat busa, dll

4) Proses Utama pengolahan minyak bumi menjadi bahan baku produk petrokimia :

a. Distilasi bertingkat

Dalam proses distilasi bertingkat, minyak mentah tidak dipisahkan menjadi komponen-komponen murni, melainkan ke dalam fraksi-fraksi, yakni kelompok-kelompok yang mempunyai kisaran titik didih tertentu. Hal ini dikarenakan jenis komponen hidrokarbon begitu banyak dan isomer-isomer hidrokarbon mempunyai titik didih yang berdekatan. Proses distilasi bertingkat ini dapat dijelaskan sebagai berikut:

Minyak mentah dipanaskan dalam boiler menggunakan uap air bertekanan tinggi sampai suhu ~600oC. Uap minyak mentah yang dihasilkan kemudian dialirkan ke bagian bawah menara/tanur distilasi.

Dalam menara distilasi, uap minyak mentah bergerak ke atas melewati pelat-pelat (tray). Setiap pelat memiliki banyak lubang yang dilengkapi dengan tutup gelembung (bubble cap) yang memungkinkan uap lewat.

Dalam pergerakannya, uap minyak mentah akan menjadi dingin. Sebagian uap akan mencapai ketinggian di mana uap tersebut akan terkondensasi membentuk zat cair. Zat cair yang diperoleh dalam suatu kisaran suhu tertentu ini disebut fraksi.

Fraksi yang mengandung senyawa-senyawa dengan titik didih tinggi akan terkondensasi di bagian bawah menara distilasi. Sedangkan fraksi senyawa-senyawa dengan titik didih rendah akan terkondensasi di bagian atas menara.Sebagian fraksi dari menara distilasi selanjutnya dialirkan ke bagian kilang minyak lainnya untuk proses konversi.

Fungsi Boiler : Untuk mengubah minyak mentah menjadi uap

Fungsi Distilasi bertingkat : Untuk mengubah uap minyak mentah menjadi fraksi-fraksi.

Keunggulan : produk yang dihasilkan lebih murni

b. Proses Primer

Boiler

Minyak mentah Distilasi

bertingkatProduk bahan baku petrokimia

Uap

Minyak bumi atau minyak mentah sebelum masuk kedalam kolom fraksinasi (kolom pemisah) terlebih dahulu dipanaskan dalam aliran pipa dalam furnace (tanur) sampai dengan suhu ± 350°C. Minyak mentah yang sudah dipanaskan tersebut kemudian masuk kedalam kolom fraksinasi pada bagian flash chamber (biasanya berada pada sepertiga bagian bawah kolom fraksinasi). Untuk menjaga suhu dan tekanan dalam kolom maka dibantu pemanasan dengan steam (uap air panas dan bertekanan tinggi).

Karena perbedaan titik didih setiap komponen hidrokarbon maka komponen-komponen tersebut akan terpisah dengan sendirinya, dimana hidrokarbon ringan akan berada dibagian atas kolom diikuti dengan fraksi yang lebih berat dibawahnya. Pada tray (sekat dalam kolom) komponen itu akan terkumpul sesuai fraksinya masing-masing. Pada setiap tingkatan atau fraksi yang terkumpul kemudian dipompakan keluar kolom, didinginkan dalam bak pendingin, lalu ditampung dalam tanki produknya masing-masing. Produk ini belum bisa langsung dipakai, karena masih harus ditambahkan aditif (zat penambah).

Fungsi Furnace : Untuk memanaskan Minyak bumi dalam pipa hingga suhu 350 oC

Fungsi Kolom Fraksionasi : Untuk memisahkan komponen hidrokarbon berdasarkaan berat fraksi masing-masing produk)

Keunggulan : dapat menghilangkan sulfur dan pengotor lainnya.

c. Proses Sekunder

Teknologi yang banyak digunakan adalah dengan cara melakukan cracking (perengkahan atau pemutusan) terhadap hidrokarbon rantai panjang menjadi hidrokarbon rantai pendek. Proses perengkahan ini sendiri ada dua cara, yaitu dengan cara menggunakan katalis (catalytic cracking) dan cara tanpa menggunakan katalis atau dengan cara pemanasan tinggi menggunakan suhu diatas 350°C (thermal cracking).

Hidrokarbon

Rantai pendek

Hidrokarbon

Rantai panjang

Minyak mentah

Furnace Kolom fraksionasi (Flash Chamber)

Produk bahan baku

Catalytic Reaktor

d. Proses Polimerisasi

Polimerisasi adalah proses penggabungan molekul–molekul kecil menjadi molekul– molekul besar, dengam mempertahankan bentuk dan susnan atom dalam molekul dasarnya.

e. Proses Pemurnian

Treating yaitu pemurnian produk hasil pengolahan untuk menghilangkan senyawa -senyawa yang tidak diinginkan seperti, sulfur, mercaptan,nitrogen,dll.

a. Caustic treating , untuk memperbaiki kualitas dari fraksi nafta, heavy reformate, dan tops reformate agar produk memenuhi spesifikasi yangdiinginkan.

b. Doctor treating, untuk merubah senyawa mercaptan sulfur menjadi disulfida dengan menggunakan sulfur dan larutan doctor (Na2Pbo3)

f. Proses Pencampuran

Blending adalah proses pencampuran beberapa produk untuk medapatkan produk yang diinginkan, sebagai contoh :

a. Penambahan TEL pada mogas untuk menaikkan angka oktan.

b. Kerosene yang smoke pointnya 12 (di bawah spesifikasi) di-blend dengan kerosene yang smoke pointnya 23 (di atas sepsifikasi) untuk mendapatkan kerosene yang smoke pointnya 17 (memenuhi spesifikasi).

5) Contoh produk hulu, intermediet, dan hillir industri petrokimia yang berpotensi dari proses gas sintesis

a. Hulu :

1. Hidrogen (H2)

Bahan baku Reaktorproduk

2. Karbonmonoksida (CO)

3. Karbondioksida (CO2)

4. Metane (CH4)

Senyawa tersebut merupakan senyawa yang terkandung pada gas sintesis, gas sintesis itu dapat dibuat dari proses gasifikasi batubara, dari pengolahan minyak bumi dan natural gas.

b. Intermediet :

1. Amonia (NH3), yang dibuat dari gas nitrogen dan gas hidrogen. Pada industri petrokimia, gas nitrogen diperoleh dari udara sedangkan gas hidrogen diperoleh dari gas sintetis.Reaksi pembentukan :2CH4 + O2 + 2H2O + N2 2CO2 + 4NH3

2. Metanol (CH3OH), dibuat dari gas sintetis melalui pemanasan pada suhu dan tekanan tinggi dengan bantuan katalis. Sebagian methanol digunakan dalam pembuatan formaldehida, dan sebagian lagi digunakan untuk membuat serat dan campuran bahan bakar.Reaksi pembentukan :CO + 2H2 CH3OH

c. Hilir :

1. Urea (CO(NH2)2), dibuat dari amonia dan gas karbon dioksida. Selain sebagai pupuk, urea juga digunakan pada industri perekat, plastik, dan resin.Reaksi pembentukan :Tahap I : 2NH3 + CO2 NH4COONH2

Tahap II : NH4COONH2 CO(NH2)2 + H2O

2. Formaldehida (HCHO), dibuat dari metanol melalui oksidasi dengan bantuan katalis. Formaldehida yang dilarutkan dalam air dikenal dengan nama formalin, yang berfungsi sebagai pengawet specimen biologi.Reksi pembentukan : 2CH3OH + O2 2CH2O + 2H2O