Tugas 1 Proses Industri Kimia

TUGAS 1 PROSES INDUSTRI KIMIA Proses Wet Sulfuric Acid Dan Perbandingan Proses Kontak, Kamar Timbal Dan WSA Pada Pembuatan Asam Sulfat

Disusun Oleh : Nama : Imam Fatharani Nim : 14/367081/TK/42330

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS GADJAH MADA 2017

1. Proses Wet Sulfuric Acid (WSA) Proses WSA merupakan salah satu kunci proses desulfurisasi di pasaran saat ini sejak perusahaan Danish Catalyst mematenkan teknologi ini. Proses WSA dipatenkan oleh Haldor Topsoe (Denmark) pada akhir 1980 an. Proses ini telah dikenal sebagai proses yang efisien dalam recovery sulfur dari bermacam macam pemrosesan gas dan menghasilkan katalis asam sulfat yang komersil. Proses ini juga dapat menghasilkan banyak steam tekanan tinggi. Proses WSA diterapkan banyak industri dimana penghilangan sulfur dibutuhkan. Proses WSA juga bisa digunakan dengan bahan baku belerang, namun saat ini belum dilakukan. Sampai saat ini kapasitas produksi asam sulfat dengan proses WSA adalah 11-1.200 ton/hari.

Diagram Blok Proses WSA

Reaksi utama pembentukan asam sulfat dengan Wet Sulfuric Acid adalah:

1. Pembakaran H2S + ½ O2 H2O + SO2 + 518 kJ/mol ...................................... (1.2)

2. Oksidasi SO2 + ½ O2SO3 + 99 kJ/mol ................................................. (1.3)

3. Hidrasi SO3 + H2O H2SO4 (g) + 101 kJ/mol...................................... (1.4) 4. Kondensasi H2SO4 (g) H2SO4 (l) +90 kJ/mol ........................................... (1.5)

Katalisator yang digunakan pada pembentukan SO3 berbeda dengan yang digunakan pada proses kontak. Jumlah bed katalis tergantung pada konsentrasi SO2 yang masuk. Suhu di bed katalis berkisar antara 400-450 oC. Di bagian akhir reaktor suhu diturunkan sampai sekitar 290oC dan terjadi reaksi hidrasi pada fase gas. Pembentukan larutan Asam Sulfat terjadi di condenser. Proses ini bisa bekerja autothermal bila kadar SO2 minimal 3%, sedangkan proses kontak kadar minimal SO2 6-7%. Energi yang diproduksi dari reaksi digunakan untuk produksi steam. Energinya mendekati 2-3 ton steam tekanan tinggi/ton asam yang diproduksi.

2. Pemilihan proses Ada beberapa cara dalam proses pembuatan asam sulfat yaitu : Tabel 1.3 Perbandingan Proses Pembuatan Asam Sulfat Proses Wet Sulfuric Parameter

Proses Kamar Timbal

Proses Kontak

Suhu

400oC - 600oC

Konversi

Mencapai

Mencapai

Lebih dari

77 – 79 %

78,5 – 99 %

99%

450oC - 500oC

Acid 420oC - 440oC

( Dapat mencapai 99,5% dari sulfur dioksida menjadi sulfur trioksida ) Biaya

Tinggi, karena dengan

Lebih rendah, karena

Rendah ( harga plant

kondisi yang hampir

dalam satu kali proses

murah ), karena

sama ( exothermic )

dapat meningkatkan

recovery sulfur tinggi

hanya bisa

konsentrasi asam

dan laju recovery panas

menghasilkan konversi

tinggi, sehingga

yang rendah

kebutuhan cooling water rendah

Katalis

V2O5

NO dan NO2

V2O5

Berdasarkan Tabel 1.3 maka dapat dipilih proses kontak merupakan proses yang paling efisien untuk perancangan pabrik asam sulfat ini dengan pertimbangan:  Kualitas produk yang tinggi dengan biaya yang lebih rendah dibanding dengan proses lain.  Umur katalis dapat mencapai 10 tahun untuk pemakaian normal.  Proses produksi satu kali proses dalam meningkatkan konsentrasi asam.