MAKALAH PROSES PETROKIMIA INDUSTRI BENZENA & TOLUENA
Kelompok 10 Abu Bakar Ash Shiddiq
1306449302
Dian Angelina
1206240650
R. Muhammad Fathi
1306449290
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA 2016
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Sejarah Penemuan Benzena ditemukan pertama kali pada tahun 1825 oleh seorang ilmuwan Inggris bernama Michael Faraday. Beliau menemukan benzene dengan mengisolasikannya dari hidrokarbon (berupa minyak bumi dan gas alam) kemudian menamakannya bikarbunet dari hydrogen. Kemudian pada tahun 1833, seorang kimiawan Jerman bernama Eilhard Mitscherlich berhasil menghasilkan benzene melalui distilasi asam benzoat dan kapur. Beliau menamakan temuannya tersebut dengan nama benzin. Pada tahun 1845, kimiawan Inggris, Charles Mansfield yang sedang bekerja di bawah August Wilhelm von Hofmann mengisolasikan benzene dari coal tar (tir). Kemudian pada tahun 1849 Mansfield berhasil memulai produksi benzene dengan skala besar menggunakan metode tir tersebut. Sedangkan, toluena pertama
kali
diproduksi
oleh
seorang
kimiawan
berkebangsaan Jerman yang bernama Joseph Wilbrand pada tahun 1863. Pada tahun 1891, toluena mulai diproduksi pada skala industri di Jerman. Pada tahun 1901, toluena diadopsi untuk keperluan militer hingga puncaknya pada masa Perang Dunia II toluena diproduksi secara luas sebagai bahan baku peledak dalam kepeluan militer, yaitu TNT. Selepas Perang Dunia II, toluena mulai dikembangkan untuk keperluan lain di berbagai bidang. 1.2. Sifat Fisika dan Kimia 1.2.1. Toluena Toluena adalah suatu senyawa tidak berwarna, tidak larut dalam air, cairan berbau aromatik yang khas dimana baunya tidak setajam benzena. Toluena adalah hidrokarbon aromatik yang digunakan secara luas dalam stock umpan industri dan juga sebagai bahan pelarut bagi industri lainnya. Toluena memiliki rumus kimia C 6H5CH3. Toluena dikenal juga sebagai metil benzena ataupun fenil metana.
Gambar 1.1. Struktur kimia toluena Sifat Fisika
Tidak berwarna
Tak larut dalam air
Beraroma seperti pengencer cat
Berbau harum seperti benzena.
Titik Leleh
o -95 C
Titik Didih
o 110 C
Titik Nyala
o 7,5 C
Tekanan o Uap (20 C)
2,9 kPa
Kerapatan
3 850 kg/m
Kelarutan dalam air
0,1 %water at 16°C; 0,082 %water at 22 °C; 0,0627 %water at 25 °C (Fessenden, 1997: 452).
Tabel 1.1. Sifat fisika toluena
Sifat Kimia 1.
Reaksi hidrogenasi dengan katalis nikel, platinum atau paladium dapat menjenuhkan cincin aromatik , menghasilkan benzena, metana dan bifenil.
2.
Reaksi oksidasi, dengan katalis kobalt, mangan atau bromida
pada fase cair
menghasilkan asam benzoat. C6H5CH3 + 3/2 O2
Br /Co/ Mn C6H5COOH + H2O →
Klorinasi pada 100oC atau dengan ultraviolet membentuk benzil klorida, benzal
3.
klorida dan benzotriklorida. 4.
Reaksi substitusi oleh logam alkali menghasilkan normal-propil benzena, 3-fenil pentana, dan 3-etil-3-fenil pentana. 1.2.2. Benzena
Benzena bersifat karsinogenik.
Benzena adalah kandungan alami dalam minyak bumi, namun biasanya diperoleh dari senyawa lainnya yang terdapat dalam minyak bumi
Benzena berwujud cair pada suhu ruang (270 0C).
Titik didih benzena : 80,10C, Titik leleh benzena : -5,50C
Benzena tidak dapat larut air tetapi larut dalam pelarut nonpolar
Benzena merupakan cairan yang mudah terbakar
Benzena lebih mudah mengalami reaksi substitusi daripada adisi
Tabel 1.2. Sifat Benzena
1.3. Kebutuhan Nasional Pada saat ini perkembangan industri petrokimia di Indonesia dapat dikatakan berkembang cukup pesat. Didukung dengan harga minyak dunia yang saat ini sedang mengalami penurunan, banyak pihak yang mengatakan bahwa industry petrokimia cukup diuntungkan dengan keadaan ini dikarenakan minyak adalah bahan baku untuk industry petrokimia. Berikut adalah tabel supply and demand yang berasal dari BKPM.
Tabel 1.3. Supply and demand industri petrokimia nasional
Benzena dan toluene terletak di jalur aromatik pada pohon industri petrokimia seperti gambar berikut.
1.4. Pabrik di Indonesia Gambar 1.2. Pohon Industri Petrokimia 1.4.1. Pabrik Toluena Beberapa produsen toluena dalam negeri : PT PERTAMINA UP IV Cilacap PT Trans Pacific Petrochemical Indotama CV.PANCASAKTI PUTRA KENCANA PT. POINT SARANA SUKSES PT. Smart Lab Indonesia
Salah satu produsen toluena dalam negeri adalah PT Trans Pacific Petrochemical Indotama (PT TPPI) yang merupakan salah satu dari anak perusahaan PT Tuban Petrochemical Industries. PT TPPI merupakan perusahaan industri petrokimia hulu terpadu yang pembangunannya dilakukan sejak 1995. PT TPPI mulai memproduksi produk aromatik dan bahan bakar minyak secara komersial setelah pembangunan industri petrokimia hulu mengalami penundaan sejak 1998. Adapun beberapa produk yang dihasilkan oleh PT. TPPI terdiri atas produk light naphtha, produk aromatik parasylene, benzene, toluene, orhoxylene. PT Trans Pacific Petrochemical Indotama yang terletak di Tuban, Jawa Timur memiliki kapasitas produksi toluene sebesar 100.000 barrel/hari. 1.4.2. Pabrik Benzena Beberapa produsen benzena dalam negeri: 1. PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. PT Chandra Asri Petrochemical Tbk. (CAP), produsen petrokimia terintegrasi dan terbesar di Indonesia. Terletak di Ciwandan, Cilegon. Perusahaan ini memiliki kapasitas produksi sebesar 260.000 ton/thn Benzene. 2. Pertamina UP IV Cilacap Produk kilang ini diharapkan dapat memenuhi kebutuhan bahan baku aromatik (setengah jadi) untuk kilang UP III Plaju. Namun semua produk benzene dari kilang ini hanya untuk diexport, sedang produk lain untuk memenuhi kebutuhan domestik. Terletak di Cilacap. Total produksi : 590.000 ton/tahun. Memiliki kapasitas produksi sebesar 250.000 ton/thn Paraxylene dan 120.000 ton/thn Benzene. 3. PT. Humpuss Aromatik Pabriknya terletak di Lhokseumawe, Nanggroe Aceh Darussalam. Produksinya dari tahun 1998 mencapai 70.000 BPSD Condensate di LPG. Kapasitas produksi pabrik ini sebesar 260.000 ton/thn Benzene. 4. PT. Styrindo Mono Indonesia
Merupakan satu-satunya produsen Styrene Monomer di Indonesia yang melayani baik industri hilir domestik dan pasar ekspor regional. Terletak di Puloampel, Serang, dan berada sekitar 40KM dari pabrik Naphtha Cracker. Kapasitas produksi pabrik ini untuk
benzena sebesar 110.000 ton/tahun
sedangkan, produksi styrene monomer sebesar 340.000 ton/tahun. 5. PT Trans Pacific Petrochemical Indotama Merupakan salah satu perusahaan di Indonesia yang mengekspor hasil petrokimia di Canada, USA, dan Europe. Pabriknya terletak di Medan, Sumatera Utara dan berdiri pada tahun 1993. Memiliki kapasitas produksi sebesar360.000 ton/thn Benzena. 6. PT. Tuban Petrochemical Merupakan perusahaan yang bergerak di bidang Petrokimia pada tahun 2004, bekerja sama dengan TPPI (60% sahamnya), Pertamina (10% sahamnya). Terletak di Tuban, Jawa Timur, Indonesia. Memiliki kapasitas produksi sebesar 300.000 ton/ thn Benzena.
BAB II PEMBAHASAN 2.1. Kegunaan dan Dampak Benzena & Toluena dalam Kehidupan 2.1.1. Benzena Kegunaan benzena yang terpenting adalah sebagai pelarut dan sebagai bahan baku pembuatan senyawa-senyawa aromatik lainnya yang merupakan senyawa turunan benzena. Masing-masing dari senyawa turunan benzena tersebut memiliki kegunaan yang beragam bagi kehidupan manusia. Berikut ini beberapa senyawa turunan Benzena dan kegunaannya:
a.
Toluena
Toluena digunakan sebagai pelarut dan sebagai bahan dasar untuk membuat TNT (trinitotoluena), senyawa yang digunakan sebagai bahan peledak (dinamit).
Gambar 2.1. Reaksi Pembuatan TNT
b.
Stirena
Stirena digunakan sebagai bahan dasar pembuatan polimer sintetik polistirena melalui proses polimerisasi. Polistirena banyak digunakan untuk membuat isolator listrik, boneka, sol sepatu serta wadah makanan dalam bentuk styrofoam.
c.
Anilina
Gambar 2.2. Struktur Polistirena
Anilina merupakan bahan dasar untuk pembuatan zat-zat warna diazo. Anilina dapat diubah menjadi garam diazonium dengan bantuan asam nitrit dan asam klorida.
Gambar 2.3. Pembuatan garam diazonium
Garam diazonium selanjutnya diubah menjadi berbagai macam zat warna. Salah satu contohnya adalah Red No.2 yang memiliki struktur sebagai berikut:
Gambar 2.4. Struktur Zat Pewarna Red No.2
Red No.2 dulunya digunakan seabagai pewarna minuman, tetapi ternyata bersifat sebagai mutagen. Oleh karena itu, sekarang Red No.2 digunakan sebagai pewarna wol dan sutera.
d.
Benzaldehida Benzaldehida digunakan sebagai zat pengawet serta bahan baku pembuatan parfum karena memiliki bau yang khas. Benzaldehida dapat berkondensasi dengan asetaldehida (etanal), untuk menghasilkan sinamaldehida (minyak kayu manis).
Gambar 2.5. Proses pembuatan Sinamaldehida
e. Fenol Dalam kehidupan sehari-hari fenol dikenal sebagai karbol atau lisol yang berfungsi sebagai zat disenfektan. f. Asam Benzoat dan Turunannya Terdapat beberapa turunan dari asam benzoat yang tanpa kita sadari sering kita gunakan, diantaranya adalah: Asam asetil salisilat atau lebih dikenal dengan sebutan aspirin atau asetosal yang biasa digunakan sebagai obat penghilang rasa sakit (analgesik) dan penurun panas (antipiretik). Oleh karena itu aspirin juga digunakan sebagai obat sakit kepala, sakit gigi, demam dan sakit jantung. Penggunaan dalam jangka panjang dapat menyebabkan iritasi lapisan mukosa pada lambung sehingga menimbulkan sakit maag, gangguan ginjal, alergi, dan asma.
Gambar 2.6. Asam asetil salisilat
Natrium benzoat yang biasa digunakan sebagai pengawet makanan dalam kaleng.
Gambar 2.7. Natrium Benzoat
Metil salisilat adalah komponen utama obat gosok atau minyak angin.
Gambar 2.8. Metil Salisilat
Asam tereftalat merupakan bahan serat sintetik polyester.
Gambar 2.9. Asam Tereftalat
Parasetamol (asetaminofen) memiliki fungsi yang sama dengan aspirin tetapi lebih aman bagi lambung. Hampir semua obat yang beredar dipasaran menggunakan zat aktif parasetamol. Penggunaan parasetamol yang berlebihan dapat menimbulkan gangguan ginjal dan hati.
Gambar 2.10. Parasetamol
Gambar 2.11. Diagram Kegunaan Benzena dan Turunannya
2.1.2. Toluena Produk toluena dibedakan menjadi tiga kategori berdasarkan tingkat kemurniannya :
TDI (diisosisianat toluena) grade (kemurnian > 99 %) Toluena jenis TDI digunakan untuk membuat isosianat yang dikombinasikan dengan poliol dalam pembuatan poliuretan. Pada akhirnya, poliuretan digunakan dalam berbagai barang konsumen seperti busa untuk furniture dan tempat tidur, pelapis untuk
lantai dan furnitur, trek olahraga buatan, baju ski dan pakaian tahan air. Nitrasi grade (kemurnian 98.5 – 100 %) Nitrasi grade disebut demikian karena banyak digunakan untuk membuat nitrotoluene, tapi sekarang digunakan sebagai pelarut dan HAD (hidrodealkilasi)/TDP (toluena disproporsionasi) tanaman. Toluena jenis nitrasi banyak digunakan di pasar
pelarut dan juga dalam produksi fenol, khususnya di Eropa. Commercial grade (kemurnian 96 %)
Kelas komersial umumnya digunakan untuk campuran bensin dan bahan baku HAD. Kelas ini digunakan sebagai umpan dalam proses hidrodealkilasi, yang mengambil grup metil dari toluena untuk membuat benzena. Jenis ini juga digunakan dalam proses disproporsionasi, yang menghilangkan gugus metil dari satu molekul toluena dan menempatkanya ke gugus yang lain, menghasilkan molekul satu benzena
dan satu ksilena. TNT (2, 4, 6 trinitro toluena) TNT adalah zat padat kuning yang digunakan sebagai bahan peledak untung
kepentingan militer. Dibuat dari nitrasi toluena. Asam Benzoat Asam Benzoat digunakan sebagai bahan pengawet makanan dan minuman seperti
pada minman ringan dengan pH < 4.5. Asam Salisilat Asam Salisilat digunakan untuk membuat asetol atau aspirin. Aspirin merupakan
obat pembunuh rasa sakit. Anilina (C6H5NH3) Anilin merupakan zat cair bewarna, sukar larut dalam air. Dalam kehidupan
sehari-hari anilin digunakan untuk pembuatan zat warna. Naftalena Naftalena erdiri atas dua inti benzena dengan rumus C10H8, berguna sebagai kapur barus. Stirena Stirena digunakan untuk membuat plastik polystirena. Peningkat bilangan oktan Toluena juga dapat digunakan juga untuk campuran bensin yang bertujuan untuk menaikkan nilai oktan. 2.2. Proses Produksi 2.2.1. Benzena Proses pembuatan
benzena
meliputi
:
Catalytic
reforming,
Toluene
hydrodealkylation and disproportionation, Pyrolysis gasoline, Production from coal tar. Catalytic Reforming Catalytic Reforming pertama kali diterapkan pada tahun 1940. Proses ini merupakan proses yang paling banyak digunakan di dunia dalam pembuatan Benzena . Bahan bakunya adalah fraksi nafta yang diperoleh dari pemisahan komponen-komponen crude oil. Nafta terbagi menjadi dua jenis yaitu, nafta ringan dan berat. Keduanya merupakan produk bawah dari unit debutanizer dan dipisahkan dalam kolom fraksinasi pemisah nafta. Nafta ringan memiliki rentang boiling sekitar 35-90°C. Nafta berat adalah sekitar 80-200°C dan mengandung naften berat. Nafta yang diperoleh dari proses distilasi
biasanya tidak mengandung olefin melainkan paraffin (baik yang lurus maupun bercabang, naften, dan senyawa aromatik. Pemilihan jenis nafta pada proses produksi BTX khususnya dapat menjadi tahapan proses yang penting. Misalnya, nafta yang berbasis paraffin merupakan feedstock yang baik untuk unit steam cracking karena paraffin terengkah pada suhu yang relatif rendah dibandingkan dengan sikloparafin. Kemudian, nafta yang kaya akan sikloparafin akan menjadi feedstock yang baik bagi unit catalytic reforming. Karena sikloparafin dapat terhidrogenasi dengan mudah menjadi senyawa aromatic.
Gambar 2.12. Diagram proses Catalytic reforming
Pada proses ini, nafta mula-mula diputus rantai carbonnya dengan cara hydrocracked, thermal cracked, atau catalytical cracked. Pertama naptha mengalami hydrotreated untuk menghilangkan sulfur. Recycled hydrogen kemudian ditambahkan, dicampur, dan dipanaskan. Stream ini dikirim ke catalytic reaktor dimana paraffin dirubah menjadi senyawa aromatic. Katalis yang umum digunakan memiliki fungsi ganda yang menyediakan dua jenis sisi katalis yaitu, sisi hidrogenasi-dehidrogenasi dan sisi asam. Sisi yang utama biasanya diakomodasi oleh platinum yang sangat baik diketahui sebagai katalis hidrogenasi-dehidrogenasi, sedangkan sisi asam diakomodasi oleh pembawa alumina (alumina carrier) yang memicu pembentukan ion corbonium. Kedua jenis sisi ini dibutuhkan dalam reaksi aromatisasi dan isomerisasi. Katalis bimetal seperti Pt/Re diketahui memiliki stabilitas yang lebih baik, mampu meningkatkan aktivitas katalis, dan selektivitas. Katalis trimetal dari campuran
logam mulia juga digunakan untuk tujuan yang sama. Peningkatan stabilitas katalis ini akan memungkinkan operasi berjalan pada tekanan yang lebih rendah. Perbandingan Pt/Re sekitar <0,5 pada generasi katalis baru dapat lebih mentolerir tingkat coke dibandingkan dengan rasio terdahulu yang biasa dipakai yaitu, 1. Disamping itu, katalis ini memiliki toleransi lebih tinggi terhadap sulfur yang terkandung pada umpan nafta. Stream yang keluar dibuat mengandung hydrogen berlebih dan reformate yang kaya akan senyawa aromatic. Stream ini kemudian dikirim ke unit separasi. Disini, hidrogen d i p i s a h k a n d a r i p r o d u k c a i r a n d a n sisanya akan di recycle kembali ke feed awal. Liquid product diumpankan ke stabilizer. S tabilizer akan melakukan proses pemisahan light dan hidrokarbon yang volatil
dari
liquid
product. Liquid
kemudian dikirim ke debutanizer. Benzene, toluene and xylenes kemudian diekstraksi dari stable reformate.
Gambar 2.13. Stabilized Reformate
Solven yang berbeda digunakan untuk mengekstrak senyawa aromatik dari stabilized reformate stream. S o l v e n y a n g d i g u n a k a n a d a l a h glycol and sulfolane. Kedua proses memiliki kesamaan system. Dan pada gambar proses ekstraksi Tetra dari Union Carbide menggunakan tertraethylene glycol sebagai pelarut. Umpan
reformate yang mengandung senyawa aromatik, parafin, dan nafta, setelah bertukar panas dengan raffinate panas, secara berlawanan kemudian dikontakkan dengan larutan aqueous tetraethylene glycol dalam kolom ekstraksi. Larutan yang panas yaitu pelarut yang kaya akan senyawa aromatik didinginkan dan dimasukkan ke dalam kolom stripper melalui bagian atasnya. Ekstrak senyawa aromatik kemudian dipurifikasi dengan distilasi ekstraktif dan recovery pelarut dilakukan dalam steam stripping. Raffinate (kandungan utama berupa parafin, isoparafin, dan sikloparafin) dicuci dengan air untuk memperoleh kembali sisa pelarut dan kemudian dikembalikan ke storage. Pelarut direcycle ke tower ekstraksi. Ektraknya yang terdiri dari Senyawa aromatik dan ethylbenzen kemudian difraksionasi. Benzen dan toluen diperoleh secara terpisah sedangkan ethylbenzen dan xylene dalam bentuk campuran (senyawa aromatik C8). Toluene hydrodealkylation and disproportionation
Toluene Hydrodealkylation: Hydrodealkylation dari senyawa aromatic yang biasanya toluene digunakan juga sebagai cara menghasilkan senyawa Benzena. Reaksinya sebagai berikut : C6H5CH3 + H2 -----> C6H6 + CH4 Reaksi senyawa alkil aromatic yang lebih komplek dari Benzena sebagai berikut: C6H4(CH3)2 + H2 ----------> C6H5CH3 ----------> C6H6 +CH4
Gambar 2.14. Diagram Proses Hydrodealkylation
Hydrodealkylation dari toluene dapat dioperasikan dengan kondisi catalytic atau thermal . Toluene dicampur dengan fraksi yang lebih berat dari benzene fractionation column. Campuran tersebut dipanaskan bersama hydrogen pada tekanan tertentu. Stream dimasukan ke dalam reactor yang mengandung katalis. Disini, toluene bereaksi dengan hidrogen, dan benzena serta methana dapat dihasilkan. Benzena kemudian dipisahkan dari metana didalam separator dengan tekanan tinggi. Gas yang mengandung metana dibuang ke atas dan produk kemudian dikirim ke kolom fraksinasi dimana distilasi digunakan untuk recover benzene Toluene dan fraksi berat aromatic yang lain direcycle kembali ke umpan. Ada 70 to 85 persen tingkat konversi toluene menjadi benzene melalui proses ini.
Toluene disproportionation: Senyawa aromatic yang teralkilasi ditranskilasikan untuk memproduksi benzene. Contoh metode yang digunakan adalah Tatoray process. Pada proses ini, toluene dan C9 aromatics dikonversikan ke benzene dan xylena. 2C6H5CH3
------->
C6H6 + C6H4(CH3)2
C6H5 + C6H3(CH3)3 ------------> 2C6H4(CH3)2
Gambar 2.15. Diagram proses Toluene disproportionation
Toluena dikirim ke separator untuk meghilangkan gas. Product stream kemudian dikirim melalui clay towers yang memisahkan benzene, toluene, and xylene menggunakan distillasi. Toluene yang tidak bereaksi kemudian direcycle. Benzena dan Xilent murni dihasilkan. Jika Feednya C9 and C10 aromatics, campuran benzene, toluene and xylenes akan dihasilkan dan benzene yang terbentuk akan lebih kecil. Pyrolysis Gasoline Pyrolysis gasoline adalah produk dari steam cracking gas paraffin, naphtha, gas oils dan hirdrokarbon yang digunakan untuk membuat ethylene. Pyrolysis gasoline dapat memiliki kandungan diolefin mencapai 5%. Dan 60% nya merupakan senyawa aromatic, serta 50% nya adalah benzene. U ntuk mengh ilangk an diolefin, Proses cenderung ke polimerisasi, sehingga harus dikonversikan menjadi olefin melalui hydrotreating. Ini kemudian, dapat digunakan sebagai gasoline. Ini kemudian diproses hydrotreated untuk mensaturasikan olefin dan menghilangkan sulfur. Benzena diekstraksi melalui melalui solvent extraction dan kemudian didistillasi. Proses ini menyumbang 30%-35% dalam produksi benzene dunia.
Gambar 2.16. Pyrolysis gasoline
Gambar diatas adalah block flow diagram dari integrated pyrolysis gasoline treatment process. Pertama raw pygas masuk pada unit depentanizer/hydrogenation dimana pada unit ini pemisahan fraksi komponen dan reaksi hidrogenasi dilakukan dalam satu kolom sebagaimana pada gambar 8. Kemudian produk berupa C5 dan fraksi yang lebih ringan di ambil di kolom bagian atas sedangkan fraksi yang lebih berat masuk ke unit dehexanizer atau deoctanizer yang bertujuan untuk memisahkan gasoline (C9)yang berguna, dengan komponen fraksi yang lebih rendah (C6-C8). Komponen fraksi (C9) kemudian masuk ke degum tower yang terintegrasi dengan unit hidrogenasi untuk dihilangkan kandungan mercaptannya. Di sisi lain, komponen C6-C8 masuk ke unit aromatic extraction yang terintegrasi dengan proses hidrodesulfurisasi. Dalam unit ini kandungan H 2S dan komponen fraksi yang lebih ringan (C4-C5) dihilangkan dari bagian atas kolom, sedangkan bagian bawah merupakan aliran BTX yang terkonsentrasi. Selanjutnya BTX yang terkonsentrasi ini masuk ke unit benzene tower/treated. Di unit ini terjadi reaksi hidrogenasi pada bagian atas kolom yang berisi bed katalis dan pemisahan juga terjadi di bawahnya. Benzen kemudian diperoleh dari bagian atas kolom, sedangkan xylene dan toluen dari bawah. Produksi Benzen dari Batu bara cair (coal tar) Pembuatan benzene dari coal hanya sebagai produk samping dari proses karbonisasi batu bara yang tujuan utamanya untuk menghasilkan coke(kokas). Dari proses pengolahan batu
bara melalui proses kerbonisasi didapatkan 70% coke, sisanya terdiri dari komponen kimia dan kokas dalam bentuk gas sebagai produk samping.
Gambar 2.17. Produk benzene dari Coal
Coke digunakan sebagai sumber panas pada blast furnace untuk proses pengolahan dan pembuatan besi dan baja. Sehingga produksi kokas tergantung pada permintaan dari industry besi dan baja. Menjelang perang dunia II, aktivitas pada industry besi dan baja mengalami peningkatan yang sangat signifikan karena kebutuhan senjata yang besar dari negara peserta perang dunia, sehingga kebutuhan kokas pada industry besi dan baja meningkat. Meningkatnya produksi kokas menyebabkan suplay bahan kimia dari batu bara ikut meningkat pesat sebagai produk samping dari proses karbonisasi batu bara. Pada tahun 1910, produksi kokas mencapai 70 juta ton dalam satu tahun. Menjelang akhir perang dunia I, produksi kokas mencapai 97 juta ton/tahun. Namun setelah perang dunia II produksi kokas menurun, sementara kebutuhan bahan kimia semakin meningkat dan tidak mampu dipenuhi oleh pabrik kokas. Sehingga harus dipenuhi melalui proses pengolahan minyak bumi. Sehingga pada tahun 1950 an kebutuhan bahan kimia sebagian besar dipenuhi dari proses pengolahan minyak dan gas bumi.
Gambar 2.18. Alur Pemrosesan Batubara Cair melalui Proses Brown Coal Liquefaction (BCL)
Langkah pertama adalah memisahkan air secara efisien dari batubara yang berkualitas rendah. Langkah kedua melakukan proses pencairan di mana hasil produksi minyak yang dicairkan ditingkatkan dengan menggunakan katalisator, kemudian dilanjutkan dengan proses hidrogenasi di mana heteroatom (campuran sulfur-laden, campuran nitrogen-laden, dan lain lain) pada minyak batubara cair dipisahkan untuk memperoleh bahan bakar bermutu tinggi, kerosin, nafta dan bahan bakar lainnya. Kemudian sisa dari proses tersebut (debu dan unsur sisa produksi lainnya) dikeluarkan. 2.2.2. Toluena Toluena terdapat secara alami didalam minyak bumi dalam jumlah sedikit dan biasanya dihasilkan dari produksi gasoline dengan catalytic reformer atau dari kokas batubara. Pemisahan akhir dilakukan dengan distilasi atau ekstraksi menggunakan solvent untuk mengekstraksi aromatik BTX (Benzena, Toluena, dan Xylene). Pada umumnya reaksi yang digunakan pada proses ini adalah:
Berikut ini adalah skema penggambaran pembuatan toluena pada salah satu industri yang berbahan baku naphta.
Gambar 2.19. Skema pembuatan toluene
2.3. Pengolahan Limbah Industri Benzena & Toluena 2.3.1. Limbah Padat Teknologi pengolahan limbah padat yang melibatkan pembakaran bahan organik, bertemperatur tinggi, didefinisikan sebagai pengolahan termal. Limbah padat diubah jadi gas, abu, partikulat, dan panas. Terdiri dari energy recovery dan non energy recovery. Mengurangi volume limbah padat 95-96%.
Gambar 2.20 Insenerator Contoh insenerator adalah open burning, single chamber, open pit, multiple chamber, starved air unit, rotary klin, dan fluidized bed incinerator. Proses Kerja insenerator adalah sebagai berikut : 1. Pengumpulan dan pembakaran limbah padat Limbah padat dikumpulkan kedalam bunker. Limbah dipindahkan dengan crane kedalam ketungku, T= 100 C suhu didalam pembakaran (sisa pembakaran yang tidak terbakar: slag). Kemudian slag akan dimasukan kedalam penimbunan sampah. 2. Produksi uap panas Gas dari pembakaran tungku naik menuju boiler. Uap panas akan dihasilkan dengan mensirkulasikan air melaui boiler ( T = 90 C, P = 40 bar). Didalam kondesator uap akan berubah menjadi air. 3. Pembersihan gas buang dengan presipitator plastik Gas dialirkan menuju presipitator untuk memisahkan debu dan gas buang 4. Pembersihan gas buang dengan scrubber Gas buang dibersihkan dengan air pada nozzle. Air ini mengandung zat kimia aktif. Scrubber pertama memisahkan logam berat dan asam dari gas buang. Scrubber kedua
akan berfugnsi untuk memisahkan sulfur oksida. Sedangkan scrubber ketiga memisahkan kontaminan.
5. Filter elektroventuri dan katalis Sisa debu dibersihkan dengan menggunakan filter elektroventuri. Alat ini beroperasi dengan lingkungan basah. 2.3.2. Limbah Cair Air limbah industri harus melalui pengolahan awal terlebih dahulu. Seperti proses ekualisasi yang dapat digunakan untuk meredam fluktuasi karakteristik air limbah. Proses netralisasi, jika diperlukan, diletakkan setelah proses ekualisasi, karena sebagian dari aliran dengan pH yang berbeda akan saling menetralisasi satu sama lainnya di bak ekualisasi. Bisa juga menggunakan proses sedimentasi merupakan proses dimana bendabenda halus yang sudah menggumpal dan siap mengendap. Sedangkan proses yang pemisahan berdasarkan ukuran menggunakan teknologi membran (Reverse Osmosis (RO), Nanofiltration (NF), Ultrafiltration (UF), Microfiltration (MF) digunakan untuk menghilangkan zat padat koloid, tersuspensi atau solid yang terlarut. Jika limbah cair industri mengandung bahan B3, maka diperlukan pengolahan secara khusus untuk mengolah limbah tersebut.
DAFTAR PUSTAKA “About Coal Tar” http://www.truthaboutcoaltar.com/aboutcoaltar.html (diakses pada 2 Maret 2016) Anonim. Aromatics Extraction. http://www.cieng.com/a-111-319-ISBL-AromaticsExtraction.aspx. (diakses pada 2 Maret 2016) Anonim. BTX Recovery. http://www.gtctech.com/technology-licensing/refining/btx-recovery-gtbtx-select/. (diakses pada 3 Maret 2016) Anonim. Toluene Toxicity Physiologic Effects, Agency for Toxic Substances and Disease Registry. (diakses pada 3 Maret 2016) “Benzen” http://www.ebooks.lib.unair.ac.id/download.php?id=2868 (diakses pada 3 Maret 2016) “Dirokterat Jenderal Industri Argo dan Kimia Departemen Perindustrian. 2009. Roadmap Industri Petrokimia”. http://agro.kemenperin.go.id/e-klaster/file/roadmap/ KIPBAN TEN1. pdf (diakses pada 3 Maret 2016) “Global Benzene Capacity” http://www.plastemart.com// (diakses pada 2 Maret 2016)
