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