Prinsip dasar teknologi proses

TEKNIK KIMIA

UNIVERSITAS SERANG RAYA 1

PENGANTAR TEKNIK KIMIA

(TK11.C108)

PENGERTIAN INDUSTRI

2

Industri adalah

kerjasama sejumlah individu, rencana, tujuan, spesialisasi aktivitas, penggunaan alat-alat dan mesin

Tujuan pokok industri :Menghasilkan barang dan jasa

Jenis-jenis industri Industri manufaktur : otomotif

Industri proses : kimia Industri jasa : perbankan

Dalam industri manufaktur/proses

3

proses

Input (bahan mentah)

Output (produk)

- Proses fisik- Proses kimia

Industri proses kimia adalah industri yang mengolah bahan baku / bahan mentah menjadi suatu hasil / produk dengan memanfaatkan proses-proses kimia.

Proses-proses kimia yang dilakukan dalam industri proses kimia adalah reaksi kimia dan peristiwa kimia fisik.

Peristiwa kimia fisik antara lain :Pencampuran molekuler bahan-bahan dengan rumus dan struktur molekul yang berlainan.Pengubahan fase, antara lain : penguapan, pengembunan, pengkristalanPemisahan campuran menjadi zat-zat penyusunnya yang lebih murni

4

INDUSTRI KIMIA TEKNIK

KIMIA

SANDANG PANGAN PAPAN ENERGIKESEHATAN LAIN-LAIN

Pupuk Pestisida Ind. Makanan & Minuman dll.

Serat syntetis Polyester Rayon, nylon, acrylic, dll

Semen Kayulapis Baja Cat Kaca, Keramik dll.

Formulasi obat-obatan Kosmetik dll.

Alat rumah tangga Alat tulis Gelas Keramik

BBM LNG, LPG Konversi biomassa O2, Argon, Asetilen, dll.

PERAN INDUSTRI KIMIA

5

6

Apa saja yang termasuk industri kimia?

Sumber Daya Alam

Industri kimia hulu

Industri kimia hilir

Industri lain

Pemakai

- Udara- Laut - Hutan- Pertanian- Tambang biji & mineral- Sumber gas alam & minyak bumi

Industri kimia huluAsam, Basa, Garam, Zat Organik, Zat Anorganik, Pelarut, Bahan Petrokimia dsb.

Industri kimia hilirPlastik, Pupuk, Pestisida, Semen, Gula, Alkohol, Pulp & Kertas dsb.

Industri lainBahan Logam, Kendaraan, Bahan bangunan dsb.

Industri lain pemakaiKesehatan, Laboratorium, Penelitian

7

Penggolongan produk industri kimia (berdasarkan sifat produk)

1. Produk tak terdiferensiasi (undifferentiated)› Dijual atas dasar komposisi› Tidak berbeda dengan produsen-produsen lain› Penggunaan : untuk beberapa keperluan

Dibagi menjadi 2 :a) bahan kimia komoditas sejati

Volume produksi besar Dijual atas dasar komposisi sesuai dengan keinginan

konsumen/industri Misalnya : soda api, asam sulfat, metanol, gas-gas

industri (CO2,O2), pupuk kimia (urea, TSP) dsb.

8

b) Bahan kimia adi (fine chemicals) Volume produksi tidak besar Dijual menngikuti standar tertentu

(misalnya US Pharmacopeia, Food Chemicals Codex)

Misalnya : bahan kimia obat (aspirin), bahan kimia aroma

9

2. Produk Terdiferensiasi (differentiated) Dijual berdasarkan fungsi Berbeda antar produsen Digunakan untuk 1 atau 2 keperluan Dibagi menjadi 2 :

a) Bahan kimia komoditas semu Volume produksi besar Konsumen : membeli dalam jumlah besar/ industri lain misalnya : plastik & resin, serat sintetik

10

b) Bahan kimia khusus Volume produksi kecil Bahan mentah dari pasar Konsumen luas Misalnya : pestisida ramuan, bahan anti korosi,

bahan anti oksidasi, bahan campuran pelumas

Penggolongan Pabrik Kimia1. Pabrik sintesis eka guna

Dirancang untuk 1 atau 2 jenis bahan kimia komoditas Operasi secara sinambung (continuous) Modal awal besar, modal operasi kecil

11

2. Pabrik sintesis serbaguna Produk : aneka ragam dengan volume rendah Operasi secara “batch” Modal awal sedang, modal operasi tinggi (untuk bongkar-

muat & pengawasan)

3. Pabrik peramuan/formulasi Terdiri atas : peralatan pencampur & pendispersi bahan,

pengisi kemasan Operasi secara batch Modal awal rendah, modal operasi tinggi

Proses industri kimiaDasar peninjauan :

1. Alat / tempat reaktor (tempat berlangsungnya reaksi) harus

memenuhi persyaratan tertentu yang harus sesuai dengan kondisi operasi

Misalnya : tahan korosi, tahan tekanan tinggi, tahan suhu tinggi dsb.

2. Teknologi Sintesis produk : dengan proses kimia Formulasi/peramuan produk : proses kimia fisik

12

3. Reaksi/sintesaa. Reaksi eksotermisb. Reaksi endotermis Dengan termodinamika dapat diketahui:

– Panas/tenaga yang diperlukan/dikeluarkan– Konversi maksimum yang dapat dicapai– Usaha meningkatkan konversi

Dengan kinetika dapat diketahui :– Mekanisme reaksi– Menghitung ukuran reaktor– Usaha mempercepat/memperlambat reaksi

13

Proses produksi industri kimia

Pada unit I :› Raw Material mengalami :

Penyesuaian bentuk & fasa : besar/kecil, serbuk, cair dsb.

Penyesuaian konsentrasi/komposisi : murni, pekat, encer Penyesuaian kondisi : tekanan, suhu, perbandingan komposisi dsb.

Transportasi, penampungan sementara dsb.

14

Unit IPersiapan RM

Unit IIPengolahan

Unit IIIFinishing

Penggolongan RM menurut sifatnya :

a. RM yang dapat diperbarui (renewable) Hasil pertanian & perkebunan Hasil binatang: peternakan & perikanan Air dan udara

b. RM yang tak dapat diperbarui (unrenewable) Minyak bumi & gas alam Mineral-mineral logam Mineral-mineral bukan logam : kaolin, kapur dll

15

Proses sintesis (pengolahan RM) dilakukan dalam suatu reaktor.Umumnya dilengkapi dengan alat-alat lain untuk mencapai kondisi operasi (T,P,c) yang diinginkan

Pada Unit II

Suatu reaksi : A + B C + D

16

reaktor

pemisah

A

B

air

udara

-C + D-Sisa bhn baku

C

-D-Sisa bhn baku

Bahan baku : A,BBahan pembantu : udara, airBahan pendukung : panas, listrik, bahan bakar dsb. (utilitas)

Pada Unit III

Hasil yang keluar mungkin masih perlu penyesuaian kualitas (finishing), misalnya :

› Penyesuaian bentuk› Penyesuaian komposisi› Penyesuaian kondisi› Pengantongan (packing) dsb

17

Syarat mendirikan industri :

Lokasi industriTenaga kerjaBahan bakuTransportasiPemasaranPengolahan limbah produkPerhitungan :neraca massa, panas, utilitas, ekonomi, dll.

18

Industri Pengolahan Gas Alam

19

Gas Alam

LNG

Acetylene

LPG

SYN-GAS

HCN

CARBON BLACK

Ethylene

Propylene

ButyleneAcryloni-

trile

CUMENE

Ethylene Glycol

Oxo Chemical

H2O2

Methanol

NH3

Methyl amine

Formic acid

MTBE

Acetic acid

Methyl Metaacrylate

Vinyl Ac Monomer

Ethyl Acetate

VCM

Caprolac.

UREA

ZA

HNO3

Urea Am. nitrat

Melamin Melamin resin

Di Am. phosphat

Am nitrat

Nitro cellulose

20

21

BRIQUETTING

DIRECT COMBUSTION

CARBONIZATION PYROLYSIS

GASIFICATION

ANAEROBIC DIGESTION

LIQUEFACTION

IMPROVED STOVE

TEKNOLOGI BIOMASSA

Limbah :Pertanian,

Perkebunan, Sampah industri

Limbah Peternakan

Sumber Hayati pangan / non-

panganHasil Hutan : (Fuelwood)

Sampah Kota

BIOGAS

BRIKET BIOMASSA

ENERGI

ENERGI

BIOMASSA

ENERGI

ENERGI

GASOHOL

BIODIESEL