Xylene

Xylene merupakan bahan kimia yang memiliki rumus C6H4(CH3)2. Nama lain dari xylene antara lain xylol, dan dimetilbenzene. Xylene memiliki berat molekul 106,17 gram/mol dengan komposisi karbon (C) sebesar 90,5% dan hidrogen (H) 9,5%. Xylene memiliki tiga isomer yaitu ortho-xylene, meta-xylene dan para-xylene. Xylene adalah cairan tak berwarna berbau seperti benzene. Larut dalam alkohol dan eter tidak larut dalam air. Digunakan sebagai pelarut dalam cat. Xylene merupakan cairan tidak berwarna yang diproduksi dari minyak bumi atau aspal cair dan sering digunakan sebagai pelarut dalam industri (G.A.Jacobson dan S. McLean, 2003). Xylene pada aspal cair pertama kali ditemukan pada pertengahan abad ke 19. Nama dari xylene berasal dari bahasa latin wood xulon karena xylene dapat diperoleh dari hasil destilasi kayu tanpa kehadiran oksigen (Richard L. Myers, 2007). Xylene merupakan hidrokarbon aromatik yang secara luas digunakan dalam industri dan teknologi medis sebagai pelarut (Langman JM, 1994.). Xylene dapat digunakan sebagai bahan kimia dasar di industri. Xylene dapat teroksidasi dimana gugus methyl berubah menjadi gugus karboksilat. Ortho-xylene akan membentuk phthalic acid sedangkan para-xylene akan membentuk terephthalic acid. Terephthalic acid merupakan salah satu bahan dalam pembuatan polyesters. Terephthalic acid dapat bereaksi dengan ethylene glycol membentuk ester polyethylene terephthalate (PET). Bahan PET meerupakan bahan plastik yang digunakan sebagai wadah makanan. Perkiraan penggunaan xylene diseluruh dunia mencapai 30 juta ton pertahun (Richard L. Myers, 2007). Beberapa lembaga internasional telah menentukan nilai ukuran toksisitas untuk xylene. ACGIH menentukan nilai 100 ppm selama 8 jam untuk batas TWA dan 150 ppm selama 15 menit untuk STEL. Tidak jauh berbeda, NIOSH menetapkan angka yang sama untuk TWA yaitu 100 ppm atau sekitar 435 mg/m3 dan 150 ppm atau sekitar 655 mg/m3 untuk STEL. OSHA menetapkan hal senada untuk TWA yaitu 100 ppm atau sekitar 435 mg/m3.Kementrian tenaga kerja menetapkan nilai ambang batas sebesar 434 mg/m selama 8 jam. Nilai ambang batas (NAB) merupakan konsentrasi dari zat, uap, atau gas dalam udara yang dapat dihirup selama 8 jam per hari selama 5 hari/minggu, tanpa menimbulkan gangguan kesehatan yang berarti (Soemanto Imamkhasani, 1990). Xylene dapat masuk ke dalam tubuh manusia melalui beberapa jalur, seperti oral, inhalasi maupun dermal. Pemaparan melalui oral merupakan hal yang jarang terjadi untuk kasus bahan xylene. Pemaparan via oral untuk kasus xylene lebih dikarenakan kurang higienis para pekerja setelah menggunakan atau setelah terpapar xylene, seperti makan tanpa cuci tangan. Pemaparan via oral ini dapat langsung masuk ke dalam saluran pencernaan dan kemudian mengiritasinya. Namun sebagian besar akan bergerak menuju hati untuk dimetabolisis dan diekresikan. Pemaparan melalui inhalasi cukup sering terjadi, hal ini dikarenakan xylene memiliki karakteristik mudah menguap dan uap xylene dapat terabsorbsi dengan cepat melalui paru-paru (G.A.Jacobson dan S. McLean, 2003). Pemaparan via inhalasi ini akan mengiritasi saluran pernafasan. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya pada dosis akut, xylene akan mengiritasi hidung, tenggorokan hingga paru-paru.Pemaparan melalui dermal menyebabkan kulit mengalami kerusakan berupa larutnya lemak oleh xylene. Hal tersebut dikarenakan karakteristik dari xylene yang mudah larut dalam lemak. Pemaparan xylene via dermal tidak sebanyak pemaparan via inhalasi hal tersebut dikarenakan xylene cair dan uap terabsorbsi lambat melalui kulit (G.A.Jacobson dan S. McLean, 2003). Xylene yang terabsorbsi kemudian diangkut oleh darah menuju hati untuk dimetabolisis dan diekresikan. Perjalanan xylene dalam tubuh manusia bergantung pada jalur masuk xylene, seperti yang telah dijelaskan pada mode of exposure. Tujuan akhir pengangkutan xylene berada di hati. Selama di hati xylene mengalami proses metabolisis dimana xylene yang terabsorbsi ke dalam tubuh, 95% dimetabolisme dalam hati menjadi methylhippuric acid (MHA) dan 70-80% hasil metabolisme dieksresikan melalui urin dalam jangka waktu 24 jam (G.A.Jacobson dan S. McLean, 2003). Hasil metabolisme dalam tubuh sebagai indikator paparan xylene yang direkomendasikan oleh American Cenference of Governmental Industrial Hygiensts (ACGIH) disebut biological exposure index (BEI) sebesar 2,0 gram MHA/L urin (Langman JM, 1994.)Xylene adalah hidrokarbon aromatik yang terdiri dari benzen yang berikatan dengan dua metil dan dapat diproduksi melalui reformasi katalitik naphta. Reformasi katalitik naphta menghasilkan campuran xylene yang terdiri dariparaxylene(p-xylene),ortoxylene(o-xylene),metaxylene(m-xylene), danethylbenzene. P-xylene adalah isomer yang bernilai jual paling tinggi karena dapat digunakan sebagai bahan baku pada produksiterephthalic acidpada pabrik polyester.

Masalah utama dari pemisahan p-xylene dari m-xylene dan o-xylene ialah dekatnya nilai titik didih ketiga senyawa tersebut yang menyebabkan sulitnya dilakukan distilasi sebagai metode pemisahan. Saat ini telah banyak berkembang teknik untuk memisahkan p-xylene dari kedua isomernya dan sejarah perkembangan teknik pemisahan tersebut diawali dengankristalisasi. Teknik pemisahan melalui kristalisasi memiliki beberapa kekurangan yaitu hanya dapat dilakukan pada skala yang kecil dan reliabilitas alat-alat yang digunakan rendah. Teknik pemisahan lain yang berkembang ialah adsorpsi selektif. Saat ini, 90% produksi p-xylene dunia menggunakan teknik adsorpsi selektif.

Pemisahan Paraxylene1. KristalisasiCrystPXsmmenerapkan teknik kristalisasi 2 tahap dan merupakan hasil pengembangan teknologi awal pemishan p-xylene dengan kristalisasi. Umpan yang berupa campuran xylene dialirkan ke kristalisator tahap pertama. Pada kristalisator tahap pertama terjadi penurunan temperatur sehingga p-xylene yang memiliki titik beku tertinggi membentuk kristal, sedangkan isomer lainnya tetap berfasa cair. Campuran cairan dan kristal tersebut kemudian dialirkan ke sentrifugator sehingga terjadi pengendapan kristal p-xylene membentukslurry.

Cairan yang terdiri dari o-xylene dan m-xylene dialirkan ke isomerator untuk menghasilkan lebih banyak p-xylene, sedangkan slurry dialirkan ke kolom pelelehan. Pada kolom pelelehan, terjadi pemanasan sehingga kristal p-xylene meleleh. Kemudian, lelehan dialirkan ke kristalisator tahap kedua. Pada kristalisator tersebut kembali terjadi kristalisasi p-xylene. Setelah itu, campuran cairan dan kristal dialirkan ke sentrifugator dan kemudian slurry dialirkan ke bejana pelelehan. Beberapa perusahaan pengembang sejenis ialahBEFS Prokem, Raytheon, BP, Sulzer, danAxens.2. Adsorpsi selektifPada proses adsorpsi, p-xylene dan isomer-isomernya dialirkan ke bejana unggun tetap yang berisimolecular sievesyang secara selektif hanya mengadsorpsi p-xylene, sedangkan isomer-isomer lainnya tidak teradsorp dan dialirkan keluar dari bejana adsorpsi. Pelarut yang dapat diregenerasi dialirkan ke bejana adsorpsi dan berfungsi untuk melarutkan p-xylene yang telah teradsorp pada molecular sieves. Setelah proses adsorpsi, pelarut dipisahkan dari p-xylene dengan cara distilasi. Rafinat yang terdiri dari m-xylene dan o-xylene diisomerisasi untuk menghasilkan lebih banyak p-xylene. Teknik pemisahan p-xylene dari isomer-isomer xylene lainnya melalui proses adsorpsi selektif telah dikembangkan olehAxens EluxyldanUOPs Parex.

Paraxylene di Pertamina IndonesiaParaxylene adalah senyawa hidrokarbon aromatic yang dihasilkan dari proses aromatisasi dari heavy naptha dalam unit platformer yang kemudian dipisahkan untuk memproduksi benzene dengan ekstraksi dan paraxylene dengan absorpsi. Paraxylene digunakan sebagai bahan baku untuk memproduksi PTA (pure terephthalic acid). Paraxylene di PERTAMINA dihasilkan oleh Kilang Paraxylene PERTAMINA UP IV Cilacap. Kapasitas produksi kilang tersebut ialah 270.000 ton/tahun. Kilang Paraxylene Cilacap didirikan pada tahun 1988 dan mulai beroperasi setelah diresmikan oleh Presiden pada tanggal 20 Desember 1990. Kapasitas total kilang ini adalah 590.000 ton/tahun dengan range produksi:paraxylene,benzene, LPG,raffinate,heavy aromatedanfuel gas/excess. Paraxylene adalah bahan baku untuk Plaju Aromatic Center dan dipasarkan untuk keperluan ekspor. PERTAMINA ialah produsen PTA pertama di Indonesia dan sejak tahun 1986 telah memproduksi PTA di Kilang PERTAMINA UP III Plaju. Proses produksi dilaksanakan di Unit Terepthalic Acid melalui reaksi oksidasi paraxylene dengan udara yang dilanjutkan dengan reaksi hidrogenasi. Bentuk fisik PTA ialah bubuk/kristal putih yang tidak larut dalam air, chloroform, ether, dan asam asetat. PTA larut dalam alkohol dan alkali (NaOH, KOH), memiiki berat molekul 166.10, dan mudah terbakar.Kapasitas produk PTA di PERTAMINA UP III Plaju ialah 225.000 ton/tahun. Kegunaan PTA antara lain ialah sebagai bahan baku utama pembuatan serat benang polyester untuk industri tekstil, bahan baku polyester chip, dan bahan baku polyester fibre yang kemudian digunakan sebagai bahan baku tekstil, ban, seatbelts, reinforcement, dan jaket tahan panas. PTA dapat juga digunakan untuk pembuatan botol PET (polyethylene terephthalate), PET film, dan jugapolyester filamentuntuk bahan baku benang polyester.