PROSES PEMBUATAN PUPUK UREA
Disusun oleh:
ANDI SETIAWAN (201225003) ARIF ANDRIANTO (201225010) NICO AGUNG NUGRAHA (201225013) NURHASANAH (201225008)
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT SAINS DAN TEKNOLOG AL-KAMAL JAKARTA 2013
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat ALLAH S.W.T. tuhan yang maha Esa,yang telah melimpahkan rahmat serta ridonya sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah proses pembuatan pupuk urea dari gas alam dengan baik. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada dosen pembimbing dan teman-teman jurusan teknik kimia yang telah banyak membantu untuk terselesainya penyusunan makalah ini. Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan didalam makalah ini,seperti pepatah mengatakan “tiada gading yang tak retak” maka sebuah masukan dari para pembaca sekalian untuk menjadikan makalah ini lebih baik sangat kami harapkan. Semoga makalah ini bermanfaat bagi seluruh pembaca semua.
Tangerang,03 februari 2014
Penulis
Daftar isi
Halaman judul..................................................................................i Kata pengantar................................................................................ii Daftar isi...........................................................................................iii BAB.1 Pendahuluan.........................................................................1 1.1 Latar belakang.......................................................................1 1.2 Rumusan masalah.................................................................1 1.3 Tujuan penelitian...................................................................1 BAB.11 Pembahasan.......................................................................2 11.1 Proses Pembuatan Urea....................................................2 11.2 prinsip pembuatan urea...................................................3 11.3 blok diagram pabrik urea.................................................4 BAB.3 Penutup..................................................................................5 111.1 Kesimpulan..................................................................5 Daftar pustaka..................................................................................5
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang Pupuk adalah semua bahan yang ditambahkan pada tanah dengan maksud untuk memperbaiki sifat fisis, kimia dan biologis. Sebagai tempat tumbuhnya tanaman, tanah harus subur, yaitu memiliki sifat fisis, kimia dan biologis yang baik. Sifat fisi menyangkut kegemburan, porositas, dan daya serap. Sifat kimia menyangkut ph serta ketersediaan unsur-unsur hara. Sedangkan sifat biologis menyangkur kehidupan mikroorganisme dalam tanah. Separti makhluk hidup lainya tumbuhan membutuhkan nutrisi baik zat organik maupun zat anorganik. Nutrisi organik diperoleh melalui proses fotosintesis sedangkan nutrisi anorganik diperoleh melalui akar dari dalam tanah dalam bentuk zat-zat terlarut berupa kation dan anion yang mampu masuk melalui pembuluh xylem akar. Tumbuhan memiliki zat-zat penyusun yang sangat penting bagi kelangsungan hidupnya. Zat-zat tersebut antara lain: 1. unsur-unsur esensial, yaitu unsur-unsur yang mutlak diperlukan oleh segala macam tumbuhan. Unsurunsur ini disebut unsur hara makro dan mikro. Unsur hara makro ( diperlukan dalam jumlah bayak) yaitu: C, H, O,N, P, K, Ca, dan S. Sedangkan unsur hara mikro yaitu: Fe, Mn, Cu, Mo, Co, Zn, dan B. 2. Unsur non-esensial, yaitu unsur tambahan yang hanya diperlukan oleh jenis tumbuhan tertentu,baik dalam jumlah bersar maupun kecil. Antara lain Na, Cl, Al, Si. Kekurangan unsur hara tersebut dapat mengakibatkan pertumbuhan tanaman secara keseluruhan akan terganggu atau tidak sempurna. 1.2 rumusan masalah untuk memenuhi kebutuhan para petani akan pupuk urea dalam meningkatkan hasil pertanian. 1.3 tujuan penelitian 1. mengetahui langkah-langkah dan proses pembuatan urea dengan baik, sehingga dapat mendorong para akdemisi dan pengusaha untuk berperan aktif dalam memenuhi kebutuhan para petani dalam meningkatkan hasil pertanian. BAB 11
PEMBAHASAN
11. 1 PROSES PEMBUATAN UREA Bahan baku dalam pembuatan urea adalah gas CO2 dan NH3 cair yang dipasok dari pabrik amonia. Proses pembuatan urea dibagi menjadi 6 unit yaitu: 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Sintesa unit Purifikasi unit Kristalizer unit Prilling unit Recovery unit Proses kondensat treatment unit
1. SINTESA UNIT Unit ini merupakan bagian terpenting dari pabrik urea, untuk mensintesa dengan mereaksikan liquid NH3 dan gas CO2 didalam urea reaktor dan didalam reaktor ini juga dimasukan larutan recycle karbamat yang berasal dari bagian recovery. Tekanan operasi proses disitesa adalah 175 kg/cm 2G. Hasil sintesa urea dikirim ke bagian purifikasi untuk dipisahkan amonium karbamat dan kelebihan amonianya setelah diakukan stripping oleh CO 2. 2. PURIFIKASI UNIT Amonium karbamat yang tidak terkonversi dan kelebihan amonium di unit sintesa di uraikan dan dipisahkan dengan cara penurunan tekanan dan pemanasan dengan 2 langkah penurunan tekanan,yaitu pada 17 kg/cm2 dan 22,2 kg/cm2. Hasil penguraian berupa gas CO2 dan NH3 dikirim kebagian recovery, sedangkan larutan ureanya dikirim ke bagian kristaliser. 3. KRISTALISER UNIT larutan urea dari unit purufikasi dikristalisasikan di bagian ini secara vacum, kemudian kristal ureanya dipisahkan di centrifuge. Panas yang di perlukan untuk menguapkan air diambil dari panas sensuble larutan urea,maupun panas kristalisasi urea dan panas yang diambil dari sirkulasi urea slurry ke HP absorber dari recovery.
4. PRILING UNIT Kristal urea keluaran centrifuge dikeringkan sampai menjadi 99,8% berat dengan udara panas, kemudian dikirimkan ke bagian atas prilling tower untuk dilelehkan dan didistribusikan merata ke distributor dan dari distributor dijatihkan ke bawah sambil didinginkan oleh udara dari bawah dan menhasilkan produk urea butiran (prill). Produk urea dikirim ke bulk storage dengan belt conveyor. 5. RECOVERY UNIT Gas NH3 dan gas CO2 yang dipisahkan di bagian purifikasi diambil kembali dengan 2 step absorbsi denga menggunakan mother liquor sebagai absorben, kemudian di recycle kembali ke bagian sintesa. 6. PROSES KONDENSAT TREATMENT UNIT Uap air yang menguap dan terpisahkan dibagian kristaliser didinginkan dan dikondensasikan. Sejumlah kecil urea,NH3 dan CO2 ikut kondensat kemudian diolah dan dipisahkan distripper dan hidroliser. Gas CO2 dan gas NH3 nya dikirim kembali kebagian purifikasi untuk direcover. Sedangkan air kondensat dikirim ke utilitas. 11.2 PRINSIP PEMBUATAN UREA Sintesa urea dapat berlangsung dengan bantuan tekanan tinggi. Sintesa ini dilaksanakan untuk pertama kalinya oleh BASF pada tahun 1941 dengan bahan baku CO2 dan NH3. Sintesa urea berlangsung dalam dua bagian, selama bagian reaksi pertama berlangsung,dari amonia dan karbodioksida akan terbentuk amonium karbamat. Reaksi ini bersifat aksoterm. 2NH3 (g) + CO2 (g) → NH2COONH4 (s)
ΔH = -159,7 kj
Pada bagian ke dua , amonium karbamat terbentuk urea dan air. Reaksi ini bersifat endoterm. NH2COONH4 (s) → NH2COONH2 (aq) + H2O (l) ΔH= 41,43 kj Sintesa dapat ditulis menurut persamaan reaksi sebagai berikut: 2NH3 (g) + CO2 (g) → NH2COONH2 (aq) + H2O (l) ΔH= -118,27 kj
Kedua bagian ini berlangsung pada fase cair pada interval temperatur mulai 170-190⁰c dan pada tekanan 130 sampai 200 bar. Reaksi keseluruhan adalah eksoterm. Panas reaksi diambil dri sistem dengan jalan pembuatan uap air. Bagian reaksi kedua merupakan langkah yang menentukan kecepatan reaksi dikarenakan reaksi ini berlangsung lebih lambat dari reaksi pertama.
11. 3 BLOK DIAGARAM PABRIK UREA
KRISTALIS ASI UNIT
KARBON DIOKSIDA
PURIFIKASI UNIT
SINTESA UNIT
AMMONIA
UREA
RECOVERY UNIT
PROSES KONDENSAT
BAB 111
PROSES CONDENSAT
PENUTUP 111.1 KESIMPULAN Salah satu aspek penting sebagai pendukung perkembangan pertanian yang ada di indonesia adalah adalah penggunaan pupuk sebagai penyubur tanaman. Pupuk adalah semua bahan yang di tambahkan pada tanah dengan maksud untuk memperbaiki sifat fisis,kimia dan biologis. Teknologi pembuatan pupuk sangat erat kaitanya dengan bahan baku yang digunakan, penggunaan bahan baku sangat menentukan jenis pupuk yang dihasilkan. Sedangkan metode atau sara yang digunakan selama proses pengolahan mempengaruhi aspek ekonomi dan efisiensi. Segala kegiatan produksi akan berpengaruh terhadap lingkungan sehingga perlu dilakukan analisis dampak lingkungan.
DAFTAR PUSTAKA 1. Anonim. (tanpa tahun). The urea cycle. [online]. 2. Anonim. 2005. Pupuk kaltim. [online]. “www.Pupuk Kaltim.com/index.php?co=f2011” 3. Priantoro, Laksmi. 1989. Manusia dan Lingkungan Hidup. Bandung: FPMIPA IKIP Bandung. 4. Goenawan. 1999. Kimia 2B. Jakarta: Gramedia Widiasrana Indonesia. 5. Sulanjana, Agung dkk. 2005. Makalah Industri Pupuk dan Amonia. Bandung; Jurusan Pendidikan Kimia FPMIPA UPI.
