PROSES INDUSTRI KIMIA PEMBUA PEMB UAT TAN URE UREA A di susun oleh :
SALSABILLA MASAYU MASA YU DEWI LID LIDY YA O. AZIZ TANTO ANTOWI WI TIZANA LORENZA CHRIS LUIGI
(03091403009) (0309140 (030 91403015 3015)) (0309140 (030 91403030 3030)) (03091403038) (03091403039 )
Dosen Pengasuh: David Bahrin ST, MT
Urea adalah suatu senyawa organik yang terdiri dari unsur karbon, hidrogen, oksigen, dan nitrogen dengan rumus CON2H4 atau (NH2)2CO. Urea juga dikenal dengan nama carbamide yang terutama digunakan digunakan dikawasan Eropa nama lain yang juga sering dapakai adalah Carbamide resin, isourea, carbonyl, diamide dan carbonyldiamine. Reaksi 1. 2. Keterangan: Reaksi 1 Eksotermik ; Reaksi 2 Endotermik
Sejara Sej arah h Urea Urea y
Urea dibuat untuk pertama kali secara sintesis oleh Woehler di Woehler di tahun 1828 dengan memanaskan ammonium cyanate (NH4CO) sehingga berubah menjadi urea (NH2CONH2).
y
ebelumnya urea Sebelumnya
y
Sintesa urea ditahun 1828
dipisahkan dari urine dan percobaan oleh Woehler menunjukkan bahwa zat organik dapat diperoleh dari zat-zat kimia anorganik. ini menandai permulaan dari pada sintesa senyawa
organik. y
Senyawa
yang terakhir dapat diperoleh dengan mereaksikan ammonia (NH3) dengan karbon dioksida (CO2) pada tekanan dan temperatur yang tinggi.
Manfaa Manfaatt Urea Urea Beberapa kegunaan dari urea adalah: Pupuk Pupuk Tanaman anaman Bahan dasar M elamine elamine Urea Urea Formal Dehyde Consentrate Nutrisi untuk binatang mamalia
Sifat Kimia Dan Fisika Bahan Baku dan Produk y
Sifat
kimia dan fisika bahan baku
Bahan
baku pembuatan urea adalah karbondioksida dan ammonia Karbondioksida (CO2) memiliki sifat kimia yaitu: y
y
Larut dalam air pada temperatur 15 0C, tekanan 1 atm dengan perbandingan volume CO2 : H2O = 1 : 1. Karbondiksida tidak beracun, akan tetapi menimbulkan efek sesak pada pernapasan.
dapat
Tabel sifat-sifat fisika CO2
Sifat Berat
Nilai molekul
44,01 gr/mol
Titik leleh
-56,6 C
Titik didih
-78,5 C
Temperatur kritis Tekanan kritis
°
°
304,21 K 7,39.10-6Pa
Panas peleburan
1900 kal/mol
Panas pembakaran
6030 kal/mol
Sifat
Kimia Ammonia
Ammonia Ammonia sebagai bahan baku memiliki sifat kimia yaitu: y
Mudah meledak
y
Beracun
y
Menyebabkan Menyebabkan iritasi iri tasi bila dihirup.
y
Larutan ammonia apabila dalam air yang bertemperatur -38 0C sampai 410C, akan membeku membentuk kristal seperti jarum.
Tabel sifat fisika Ammonia Sifat Berat
Nilai molekul
17,03 gr/mol
Titik didih
-33,4 C
Titik leleh
-77,70 C
Temperature kritis
405,65 K
°
°
11,30.10-6Pa
Tekanan kritis
8,5 kg/cm2
Tekanan uap cairan volume S pesifik volume
pada 70 C
gravity pada S pecific gravity
°
0 C °
22,7 kg/m3 0,77 kg/m3
Sifat y
y
y
y
kimia urea(produk):
Bila bercampur air, dapat terhidrolisa menjadi ammonium karbamat dan terdekomposisi menjadi ammonia a mmonia dan CO2 Urea larut dalam air, alkohol, dan benzene Daya racunnya rendah, tidak mudah terbakar, terbakar, dan tidak meninggalkan residu garam setelah dipakai untuk tanaman Tidak berbau
Sifat
fisika urea Sifat
Nilai
Titik didih
132,0 C
Titik leleh
132,7 C
°
°
pecific gravity
S
1,355
Indeks bias Bentuk
1,484
Kristal
Tetragonal
Panas pembentukan pada 25 C °
Panas fusi
-47,12 Kkal/mol 60 Kkal/mol
Panas pelarutan dalam air
60 Kkal/gr
Panas kristalisasi
58 Kkal/gr
Densitas curah
0,74 gr/cm 2
Panas spesifik(50 C)
0,397
°
Kelarutan dalam air(20 C) °
51,6
Diagram alir pembuatan urea urea
Deskri De skrips psii pro prose sess 1.
Sintesa
Unit Di dala dalam m seks seksii sint sintes esaa baha bahann baku baku yang yang berup berupaa ammo ammoni niaa dan dan karbondioksida direaksikan menjadi urea melalui dua reaksi kimia yang bolak-balik dan berurutan:
reaksi samping (reaksi ke-3) dimana terbentuk biuret dari urea. 2.
Purifikasi/Dekomposisi Unit Dalam seksi ini ammonium karbamat dan ekses ammonia dipisahkan dari larutan urea sintesis dengan penurunan tekanan dan pemanasan steam dalam tiga tahap, yaitu: yaitu: 1. Tahap pertama dengan tekanan 17 kg/ cm2 dan temperatur 160 C ,terjadi di High Pressure Decomposer (HPD, (HPD, DA-201) , °
2. Tahap kedua dengan tekanan 2,3 kg/ cm2 dan temperatur bagian atas 117 C °
dan bagian bawah 115 C, terjadi di Low Pressure Decomposer (LPD, DA-202) dan, 3. Tahap ketiga terjadi di gas separator (DA-203). Bagian atas gas separator beroperasi pada tekanan 0,3 kg/ cm2 dan temperatur 109 C, sedangkan bagian bawah disebut oxidizing column yang beroperasi pada tekanan atmosfer dan temperatur 92 C. °
°
°
Prinsip dari dar i seksi dekomposisi ini adalah memanaskan dan menurunkan tekanan, sehingga ammonium karbamat terurai menjadi gas-gas NH 3 dan CO2. Produk gas yang terbentuk dari hasil dekomposisi selanjutnya selanjutnya dikirim ke seksi recovery. recovery. 3.
Kristalisasi Unit Seksi
kristalisasi berfungsi untuk mengolah larutan Urea yang keluar dari decomposer kemudian kemudian dikristalkan di dalam vaccum crystallizer pada tekanan 73 mmHg dan suhu 65 C, kristal urea yang terjadi dipisahkan dengan centrifuge dan kemudi kemudian an dike dikering ringkan kan menggu mengguna naka kann ud udara ara pana panass sampai sampai mempun mempunyai yai kandungan air kurang dari 0,3 % °
4.
Prilling(Pembutiran) Prilling(Pembutiran) Uint Kristal Kristal ur urea ea kelua keluaran ran Centrif Centrifuge uge dikeri dikeringk ngkan an sampa sampaii menj menjadi adi 99,8% 99,8% berat berat dengan dengan udara udara panas, panas, kemudi kemudian an dikirim dikirimkan kan ke bagian bagian atas atas Prillig Prillignn Tower wer untuk untuk dilelehkan dan didistribusikan merata ke seluruh distributor, dan dari distributor dijatuhkan ke bawah sambil didinginkan oleh udara dari bawah dan menghasilkan prod pr oduk uk ur urea ea buti butira rann (pril (prill) l).. Pr Prod oduk uk ur urea ea diki dikirim rim ke bulk bulk stora storage ge deng dengan an belt belt conveyor..
5.
Recovery Unit Berfungsi untuk menyerap sisa gas CO 2 dan NH3 yang keluar dari seksi dekomposisi dengan menggunakan air dan larutan urea didalam absorber untuk kemudian didaur didaur ulang ke reaktor urea.
6.
Kondensat Kondensat Treatment Unit Uap air yang menguap dan terpisahkan dibagian Kristalliser didinginkan dan dikondensasikan. Sejumlah kecil Urea, NH3 dan CO2 ikut kondensat kemudian diolah dan dipisahkan di Stripper dan Hydroliser. Gas CO2 dan gas NH3 nya dikirim kembali ke bagian purifikasi untuk direcover. Sedang air kondensatnya dikirim ke Utilitas. Ut ilitas.
Peralatan Yang Digunakan dalam Pembuatan Urea Seksi/ Unit
Alat
R eaktor eaktor Urea
CO2 Stripper Sintesa
Unit
Fungsi untuk mengreaksikan NH3. Dan CO2 menjadi urea sebagai pemisah kelebihan amoniak dan menguraikan amonium karbamat yang tidak terkonversi di reaktor urea dengan cara pemanasan menggunakan steam dan CO2 stripping. Menyerap
gas gas dari bagian atas stripper sehingga Carbamate Condenser akan menghasilkan panas
Scrubber
menyerap gas amoniak dan CO2 yang keluar dari bagian atas reaktor menggunakan larutan karbamat daur ulang yang berasal dari HPA. Tekanan operasinya sama dengan reaktor Urea dan suhu bagian bawah sekitar 180 C. °
Reaktor Urea
Seksi/Unit
Alat High Pressure Decomposer (HPD) terdiri dari
a. Bagian atas disebut Flashing Section b. Bagian tengah disebut Stripping Section c. Bagian bawah disebut Falling Film Heater Low Pressure Decomposer (LPD)
Purifikasi/dekom terdiri dari empat buah sieve tray di posisi unit bagian atas dan packed bed di bagian bawah yang berisi rashing ring.
Fungsi untuk memisahkan kelebihan ammonia dari hasil reaksi dan menguraikan larutan ammonium karbamat menjadi gas CO2 dan gas NH3 dengan cara menaikkan suhu dan menurunkan tekanan. untuk menyempurnakan dekomposis dekomposisii setelah keluar keluar dari HPD (DA-201). (DA-201).
Gas separator terdiri dari dua bagian memisahkan memisahkan larutan urea yaitu bagian atas yang mempunyai mempunyai dengan gas-gas NH3 dan suhu 106 C dan tekanan 0,3 kg/cm2 CO2 dan bagian bawah yang berupa berupa packed pac ked bed dengan suhu 92 C dan tekanan atmosfer °
°
Unit/Seksi
Alat
PrillingTower Prilling unit
Condensat treatment unit
Tempat proses pembutiran produk urea, dengan bentuk produk yang keras, padat, putih dan berbentuk butiran.
High Pressure Absorber (HPA) (HPA)
gas panas dari high pressure decomposer
Low Pressure Absorber (LPA) (LPA)
Menyerap
Recovery unit
Kristalisasi Unit
Fungsi
crystallizer bottom crystallizer upper, Stripper
Mengumpankan
sempurna sempurna gas-gas dari low low pressure decomposer mengkristalkan urea yang berassal dari decomposer untuk memisahkan Sejumlah kecil Urea, NH3 dan CO2 ikut kondensat
y
KESIMPULAN y
y
y
y
y
Urea dibuat untuk pertama kali secara sintesis oleh Woehler di tahun 1828 Pembuatan urea dengan cara memanaskan ammonium cyanate (NH4CO) sehingga berubah menjadi urea (NH 2CONH2) ahan Bahan
baku aku pembu embuat atan an urea urea adal adalaah karb arbondi ondio oksi ksida dan dan ammonia Pada pembuatan urea, ammonia dan karbondioksida k arbondioksida direaksikan menjadi urea melalui dua reaksi kimia yang bolak-balik dan berurutan Pros Proses es pembu pembuat atan an urea urea terd terdir irii dari dari beber beberap apaa taha tahapa pan n yait yaitu u sintesa, puri urifikas kasi/dekompo ompossisi, recover very, kristalisasi /pembutiran, condensat treatment
