8/12/2019 51140251-MAKALAH-BUTADIENA
1/12
Proses Industri Petro & Oleokimia
BUTADIENA
Oleh :
Ice Gusnita ( 0607113475 )
Rafebria Dwi Anura ( 060711344! )
PROGRAM STUDI TENI IMIA S!
"AU#TAS TENI
UNI$ERSITAS RIAU
8/12/2019 51140251-MAKALAH-BUTADIENA
2/12
%'
"#$ADI%&A
Butadiena (bp1.013= -4.413 C, do
4
20
= 0.6211 )w merupakan sebuah produk utama(1)
petrokimia. roses awa! dari industri butadiena dimu!ai den"an aseti!en dan #orma!dehid
atau diproduksi dari aseta!dehid atau den"an $ara dehidro"enasi dari etano!.
roses produksi saat ini men""unakan bahan mentah petro!eum. %i &ropa dan
'epan", butadiena dipero!eh hana dari ekstraksi peme$ahan panas C $uts. %i *,4
butadiena diproduksi se$ara dehidro"enasi dari butana dan khususna butana an"
men"andun" C $uts dari peme$ahan kata!is.4
I' Dehirenasi *ataliti+ ari "utena
A' *nisi O,erasi
Butena serin" di+umpai da!am pen$ampuran (2-4 ) C $uts an" men"andun"4
n-butena, isobutena, n-butana dan isobutana. ntuk men$apai sebuah pen"emba!ian
operasi dehidro"enasi, konsentrasi n-butena dari umpan #raksi C harus !ebih ke$i! dari4
0 dan an" diin"inkan ada!ah /0- . a! ini karena, konersi dari butena men+adi
butadiena hana seba"ian dari masin"- masin" kata!is, ba"ian an" tidak terkonersi
harus didaur u!an" !a"i. !eh karena itu hidrokarbon C !ainna harus dike!uarkan4
sepenuhna, untuk men"hindari kekuran"an +um!ah dari butena an" tidak terkonersi
pada tahap pembersihan. raper!akuan terhadap umpan berhubun"an den"an konsentrasi.
%ehidro"enasi ter+adi sesuai den"an reaksi berikut
CH = CH CH CH2 2 3
CH CH = CH CH3 3CH = CH CH = CH2 2 + H2 H = 124 kJ/mol
5onersi ini setimban" pada reaksi endoternik dan eksotermik. embentukan
butadiena an" berkua!itas tin""i aitu pada tekanan dan temperatur an" rendah.
%a!am praktekna, operasi proses industri da!am kata!is, dibawah 600C den"ano
produksi panas an" tidak terbatas, e#ek ini diubah men+adi tekanan parsia! dari
hidrokarbon dan +u"a memper!ambat pembentukan kokas. embentukan kokas ini
ber"antun" pada !uas permukaan, proses tersebut harus di operasi u!an" dimana
Butadiena 2
8/12/2019 51140251-MAKALAH-BUTADIENA
3/12
#rekuensina seimban" den"an +um!ah pemasukan kokas. ada tabe! 6.1 memberikan
seba"ian $iri khas dari kondisi operasi dan hasi! an" dipero!eh dari beberapa kata!is.
$abel 6'1' -en.elesaian .an ica,ai ari +atalis .an berbea ,aa ehirenasi
ari butena'
Cata!st*he!! 10
e7Cr2 3 2 3
*he!! 20
eo7Cr2 3 2 3
%ow B 8i 9nd
Ca hosphate
hi!!ips 140
e7Bau:ite2 3;emperature (C)o 620 < 6/0 620 < 6/0 600 < 6/0 620 < 6/0
ressure (10a abs)6 - 0.1 < 0.1/ 0.16 < 0.20 0.1 < 0.1/
*team butenes (mo!7mo!) 10 < 1/71 /71 2071 10 < 1271
*pa$e e!o$it (*) - 00 12 < 1 300 - 400
Conersion per pass 20 < 30 26 < 2/ p to 4 2 < 33
Butadiene se!e$tiit /0 < 0 < 3 0 6 < 6
>e"eneretion and re?. 1h < das 1 < 24h 1 < 30 min 8one
"' -rses
idro"enasi dari butena menun+ukkan panas an" pada mu!ana dihasi!kan dari
Esso. ShelldanPhillips. *esuai den"an prinsip tipe operasi ini, ter!ebih dahu!u umpan
dipanaskan den"an men$ampurkanna den"ansuperheated steamdan kemudian
men"irimna ke reaktor adiabatik, pada ba"ian dasarna men"andun" kata!is den"an
keteba!an /0-0 $m. ;emperatur awa!na 620C, akan menin"kat se+a!an den"ano
berkuran"na aktiitas kata!is. 9khirna diperbaharui o!eh pen"o!ahan panas se$ara
sederhana. ;ekanan reaksi ada!ah 0,1-0,2 . 10 a abs dan sampai 0,. 10a abs sampai6 6
pembaharuan se!esai.
9!iran ke!uar reaktor didin"inkan o!eh pemasukan air dan kemudian di!an+utkan
ke se!uruh ran"kaian dari heat exchangersuntuk men"hasi!kan panas. asi! ini kemudian
didin"inkan !a"i o!eh pemasukan air an" kedua atau o!eh hidrokarbon berat. @arutan
an" kenta! dipisahkan dan "as dikompres kemudian dikirim ke ran"kaian sederhana
aitu tempat ter+adina disti!asi untuk men"hi!an"kan hidrokarbon rin"an, hidro"en dan
karbondioksida, untuk men"ekstrak dan memurnikan butadiena dan untuk mendaur u!an"butena an" tidak terkonersi.
Butadiena 3
8/12/2019 51140251-MAKALAH-BUTADIENA
4/12
II' Dehirenasi *ataliti+ ari n/"utana
A' *nisi O,erasi
roses tersebut ter+adi sesuai den"an reaksi berikut
CH CH CH CH3 2 2 3CH CH = CH CH3 3
CH CH CH = CH3 2 2+ H2
CH CH = CH CH3 3
CH CH CH = CH3 2 2CH = CH CH = CH + H2 2 2
Ho
298 = 124 kJ/mol
Ho
298 = 127 kJ/mol
5onersi endotermik dan eksotermik ada!ah seimban". ada suhu 600C dano
tekanan atmos#er, konersi an" pertama men$apai , dan an" kedua 1, . ada
10 ka abs dan temperatur an" sama, konersi an" di$apai ada!ah 4,4 .
5ata!is dehidro"enasi harus $ukup akti# a"ar memberikan waktu an" re!ati#
sin"kat dan pemakaian temperatur an" rendah, untuk men"uran"i reaksi peme$ahan
panas. 5arbon dihi!an"kan den"an pemanasan pada suatu tempat an" men"andun"
oksi"en. %a!am arti bahwa kata!is harus mempunai panas an" stabi! untuk men"hindari
pen"hentian proses se!ama ter+adi oksidasi. 5ata!is an" baik di"unakan ada!ah alumina
Butadiena 4
8/12/2019 51140251-MAKALAH-BUTADIENA
5/12
dan chromium oxide, tapi kata!is ini tidak bisa dipakai da!am keadaan panas. perasi
diatur pada temperatur antara 0 sampai 00C dan tekanan dibawah 0,1. 10 a abs.o 6
"' -rses
1.kOUP process.
Andustri pertama untuk dehidro"enasi butana men+adi butena te!ah diban"un o!eh
(Universal Oil Products) dari ACA (Industrial Chemical Industries) terdapat di
billinghamw(United ingkom) pada tahun 137140. proses men""unakan
multitube reaktoran" dioperasikan den"an kata!is Cromium Oxide 7!luminium"pada
suhu 0C dan tekanan 0,/ : 10a abs pada saat pemasukan, den"an pressure drop0 6
0,:10wa abs di da!am pipa-pipa (pan+an" m dan diameter , $m). 5onersina6
22, den"an se!ektiitas mo!ar /0-0 .
ersi modern dari tekno!o"i ini, disebut Ole#lex, an" men"kombinasikan unit
olex untuk separasi o!e#in pada sarin"an mo!eku!ar te!ah di"unakan untuk pabrik-pabrik
besar dari n-butena.
$.kPhilips process
ariabe! proses ini berisi beberapa !an"kah aitu
a) %ehidro"enasi n-butana men+adi butena.
b) *eparasi butena, butana tidak dirubah dari produk-produk !ain dari #raksi dandisti!asi ekstraksi den"an men""unakan !arutan berair dari #ur#ura!, dan
kemudian mendaur u!an" n-butana.
$) %ehidro"enasi dari butena men+adi butadiena.
d) *eparasi dan pemurnian butadiena den"an disti!asi ekstraksi den"an #ur#ura!
dan kemudian mendaur u!an" butena.
Butana ada!ah dehidro"enasi isoterma! da!am multitubereaktor, den"an pan+an"
pipa 3, m dan diameter $m. 5ondisi operasina ada!ah seba"ai berikut
o ;emperatur 6-0C0
o ;ekanan 0,1-0,2:10a obso!ut6
o *pa$e e!o$it w 007+am
o 5onersi 30
o *e!ektiitas mo!ar /0
Butadiena
8/12/2019 51140251-MAKALAH-BUTADIENA
6/12
ertama stok umpan an" terdiri dari / n-C dikerin"kan. roses ber+a!an dan4
reaktor-reaktor dioperasikan se!ama 1 +am untuk dehidro"enasi dan 1 +am untuk
re"enerasi. >e"enerasi men""unakan 0, : 10wa abs den"an "as terdiri dari 2-36
oksi"en.
ada saat ini butana dapat didehidro"enasi den"an $ara baru an" disebut den"an
Starproses. ;e!ah disebutkan da!am dehidro"enasi propana dan +u"a da!am pabrik
isobutena.
%.k&oudr' (!ir Products) catadiene process(#i" 6.2)
roses ini te!ah banak di"unakan untuk memproduksi butadiena dari
dehidro"enasi men""unakan umpan n-C atau !ebih , an" men"hasi!kan suatu4
$ampuran butena dan butadiena da!am sin"!e step. Butadiena di separasi, butena dan
butana didaur u!an". 5ata!is a!uminium akti# terdiri dari 1/-20 berat dari Cromium
ksida, an" dapat hidup !ebih dari 6 bu!an. Ani ditempatkan da!am reaktor +enis
horionta! den"an re#a$tor bri$ks. Anert a!uminiun di$ampur den"an kata!is untuk
men$apai distribusi an" sera"am dari panas an" dikehendaki untuk reaksi dan
berkapasitas panas tin""i dari kata!is bed. 5ondisi operasina seba"ai berikut
o ;emperatur w 600-6C0
o
;ekanan 1-0 ka abso!uto *epa$e e!o$it 3007+am
o @* 1-3+am
o 5onersi 0-60
ada saat proses ber+a!an, stok umpan dan C re$$!e awa!na dipanaskan sampai4
600 C dan dikirim ke kata!is bed, pembentukan butadiena, butena, an"ka dari produko
an" men"andun" "as dan karbon. *ete!ah reaksi -10 menit, ter"antun" dari +enis
reaktor an" di"unakan, temperatur terendah 1e"enerasi kemudian dise!esaikan
0
se!ama eaktor dari pemurnian awa! den"an steam, dan udara pada 600C 0
an" kemudian dipanaskan da!am bentuk penambahan karbon. anas di$apai pada
temperatur kata!is bed. Berdasarkan re"enerasi ini pada tekanan atmos#erik dan
pen"hentian dari pemasukan udara. as an" mudah terbakar dapat menaikan e:$ess
oksi"en dan untuk membuat reduksi kata!is. Daktu an" dibutuhkan untuk perubahan ini
Butadiena 6
8/12/2019 51140251-MAKALAH-BUTADIENA
7/12
ada!ah se!ama kuran" dari 3- menit. 5ese!uruhan operasi den"an tota! waktu 1-30
menit.
%en"an men"atur !amana waktu perubahan, ke!an+utan operasi dapat di$apai
den"an men"operasikan sekuran"-kuran"na 3 reaktor (reaksi, re"enerasi dan
pemurnian). 5apasitas di$apai dan !ebih men"untun"kan men""unakan buah reaktor
den"an hana satu untuk pemurnian, men+adi buah. %en"an an"ka ini tidak mun"kin
men""unakan sin"!e reaktor pemurnian, karena waktu perubahan (transisina) men+adi
san"at sin"kat. 9p!ikasi dari teknik ini untuk dehidro"enasi para#in mentah an" dikena!
den"an cato#in process.
III' Dehirenasi enan A+si ari Aen -en+sia
Eetode ini terdiri dari 2 +enis
a. 5ombinasi dari hidro"en dan iodin, an" dire"enerasikan dari oksi"en. @arutan ini
dise!idiki o!eh Shellda!amIdasproses, an" tidak dipakai da!am industri karena
korosi dan banak kehi!an"an iodin.
Butadiena
8/12/2019 51140251-MAKALAH-BUTADIENA
8/12
b. idro"enasi oksi"en den"an pembentukan air. roses ini dapat di!ihat dari reaksi
berikut
C F2 /2
12 CF 4 6 2
02/ = -11 sampai eduksi dari "radient temperatur kata!is bed, karena reaksi men+adi
eksotermis.
$.wEen"uran"i penambahan wkokas, menin"katkan umur kata!is dan
memun"kinkan operasi e!iminasi ter+adi.
Berma$am-ma$am proses te!ah dikemban"kan, terutama o!eh B Chemical
Polimer Corporation" Shelldan !ain
Philips(H-process, pada awa!na di"unakan di Bor"er, ;e:as) danPetrotex (:o
proses di+a!ankan di ;enne$o a$i!ities di ouston, ;e:as dan di irestone, ran"e ;e:as
d!!) #i" 6.3 memberikan #!ow sheet dari tekno!o"i petrote:. .
Butadiena /
8/12/2019 51140251-MAKALAH-BUTADIENA
9/12
*e$ara skematik proses di atas dapat di"ambarkan seba"ai berikut
Butadiena
8/12/2019 51140251-MAKALAH-BUTADIENA
10/12
I' -erbaninan -rses / ,rses .an iuna+an untu+ e2,ru+si "utaiena'
*eteranan Dehirenasi +ataliti+ ari butena
mpan C $uts4*uhu ( C )o 600 - 6/0
;ekanan ( a abs )w0,16-0,20 :10 6
5ata!is 8i 9nd Ca hosphate
5onersi p to 4 roses %ehidro"enasi C $uts an" men"andun" n-butena, isobutena, n-4
butana dan isobutana, kemudian dipanaskan, hasi!na dikirim ke
reaktor adiabati$. 5e!uaran rea$tor ini didin"inkan, !arutan an"
kenta! dipisahkan dan "asna dikompres, kemudian didisti!asi
untuk men"hi!an"kan hidrokarbon rin"an, hdro"en dan
karbondioksida, untuk men"ekstrak dan memurnikan butadiene dan
untuk mendaur u!an" butena an" tidak terkonersi.
*eteranan #O- -rcess -hilli,s -rcess ur. -rcess
mpan Butana n- butana n-C4*uhu ( C )o 0 6 - 0 600 - 6
Butadiena 10
8/12/2019 51140251-MAKALAH-BUTADIENA
11/12
;ekanan (a
abs)
0,/ : 106 0,1-0,2 : 106 1-0 : 103
5ata!is Chromium :ide 7
a!uminium
ur#ura! Chromium :ide 7
a!uminium
5onersi 22. 30 0 < 60 roses Een""unakan
reaktor mu!titube
an" dioperasikan
sesuai den"an
tekanan dan suhu
an" te!ah
ditentukan. roses
ini te!ah
diperbaharui an"
dikena! den"an *tar
ro$ess.
%ehidro"enasi n-butana
men+adi butena.
*eparasi butena, butana
tidak dirubah dari produk-
produk !ain dari #raksi
dan disti!asi ekstraksi
den"an men""unakan
!arutan berair dari
#ur#ura!, dan kemudian
mendaur u!an" n-butana.
%ehidro"enasi dari
butena men+adi butadiena.
*eparasi dan pemurnian
butadiena den"an disti!asi
ekstraksi den"an #ur#ura!
dan kemudian mendaur
u!an" butena.
%ehidro"enasi n-
C men"hasi!kan4
butena dan
butadiena,
kemudian
butadiena di
separasi
sedan"kan butena
dan butana didaur
u!an"
*eteranan -etrte -rcess (O D)
mpan Butena
*uhu ( C )o 400 dan 600
;ekanan (a abs) 0,1 : 106
5ata!is Bismut mo!ibdate dan hospate
5onersi I 60
Butadiena 11
8/12/2019 51140251-MAKALAH-BUTADIENA
12/12
roses ;erdapat 2 metode aitu
(a) 5ombinasi hidro"en dan iodin, tidak dipakai !a"i da!am industri
karena menebakan korosi dan banak kehi!an"an iodin,
(b) idro"enasi oksi"en den"an pembentukan air.
' *esi2,ulan
1.wembetukan butadiena den"an dehidro"enasi kata!itik dari butena men""unakan
umpan C $uts an" men"andun" n-butena, isobutena, n-butana dan isobutana4
den"an konsentrasi n-butena da!am C $uts ke$i! dari 0, konersi butadiena4
dari butena hana seba"ian an" etrbentuk dari masin"- masin" kata!is dan ba"ian
an" tidak terkonersi harus didaur u!an" !a"i. embentukan produk an"
berkua!itas tin""i aitu pada tekanan dan temperatur rendah.2.wembentukan butadiena den"an dehiro"enasi kata!itik dari n-butana, terdapat ti"a
proses aitu pro$ess, hi!!ips pro$ess, dan oudr (9ir rodu$ts) $atadiene
pro$ess. roses an" banak di"unakan ada!ah oudr (9ir rodu$ts) $atadiene
pro$ess, karena konersina tin""i, waktu proses re!ati# sin"kat dari proses an"
!ain, kata!is an" di"unakan dapat bertahan hidup sampai 6 bu!an.
3.wembentukan butadiena me!a!ui dehidro"enasi den"an aksi dari a"en pen"oksida,
terdapat 2 metode aitu (a) 5ombinasi hidro"en dan iodin, tidak dipakai !a"i
da!am industri karena menebakan korosi dan banak kehi!an"an iodin, (b)
idro"enasi oksi"en den"an pembentukan air. 5onersi butadiena dari proses ini
!ebih dari 60.
I' u2ber
hauel8 Alain an Gilles 9efebre' 1;.Petrochemical Processes" +ilid I. ran$e.
Anstitute ran$ais du etro!e ub!i$ations.
,eiht8
Top Related