1308_Industri Petrokimia Dan Dampak Lingkungannya

$eriTelnit

INDUSTRI PETROKIMIA DAN DAMPAK LINGKUI{GANNYA Untuk: Mahasiswa Politeknik Manufaktur

Oleh:

Ir. Maraudin Pandjaitan, Dipl.Ing.Petro.

GADJAH MADA UNN'ERSITY PR.ESS

a..-_

/gPP/t/(zwo

Hok Ciplo @ 2006 CV Kreosi Anugroh Seioti, Komp. Migos 44 No. 42 Kemonggison, Jokorto Borol 11480. (Desoin Grofis: Okto Berlionto M). Terdotlor podo Deporlemen Kehokimon don Hok Asosi Monusio Rl No. 021987, tonggol 28 Februori 2001 Hok penerbilon podo GADJAH MADA UNIVERSIW PRESS P.O. Box I4, Buloksumur, Yogyokorto. E-moil: [email protected]

home poge: http://www.gmup.ugm.oc.id

Dilorong mengulip don memperbonyok lonpo izin lertulis dori penerbii, sebogion olou seluruhnyo dolom bentuk opo pun, boik celok, photoprint, microfilm don sebogoinyo. Mei2002 Celokon perlomo Cetokon keduo (revisi) Jonuori2006 r

32r .05.0r .06

Dilerbitkon don dicelok oleh: GADJAH MADA UNIVERSITY

Anggoto llGPl 0510186-cl E tsBN 979-420-610-5

PRESS

PENGANTAR CETAKAN KEDUA (REVISI) ini

dimaksudkan agar Mahasiswa Politeknik Manufaktur dalam menyusun karya tulis dapat mendasarkan pada penelitian ilmiah, sehingga pokok-pokok bahasan pada buku ini mencakup bagaimana merumuskan masalah, mengumpulkan data,

Revisi buku

menganalisa dan melaporkannya dapat teratasi. Dibandingkan dengan cetakan pertama Mei 2002, pada cetakan kedua ini terdapat perubahan-perubahan berikut ini. Secara umum cetakan kedua (revisi) ini meliputi uraian tambahan materi yang tidak ada pada cetakan sebelumnya. Uraian tambahan materi tersebut disesuaikan dengan situasi dan kondisi perekonomian, perkembangan pembangunan Industri Manufaktur di Indonesia yang terjadi selama tahun 1998 hingga 2003. Perubahan penambahan uraian tersebut terutama dalam Bab Itr, Bab IV dan Bab

V, sebagai berikut: 1. Pada Bab-III tentang: (1) Realisasi ekspor pupuk Urea pada tahun 1996 s/d 1999 perNegara-Negara tujuan; (2) Ciri khas "deterjen", yang menjadi salah satu faktor "keunggulannya" jika dibanding dengan bahan pencuci lainnya (dengan sabun biasa); (3) Keunggulan penggunaan "deterjen (surfaktan) jenis lunak"jika dibanding dengan "deterjen (surfaktan) jenis keras" dan (4) Pembangunan "Proyek Aromatik Senter" di Tuban (Jawa-Timur) dengan kapasitas produksi sebesar: 341.000 ton Benzene per-

2.

tahun. Pada Bab-IV tentang: Rekayasa./Manufaktur Produk dasar Petrokimia menjadi Produk

jadi, meliputi: (1) Rekayasa./Manufaktur Produk jadi Pipa PVC dan (2) Rekayasa/ Manufaktur Produk jadi Busa Plastik/Jok Mobil PUR. 3. Pada Bab-V tentang: (1) Produk khusus "Methanol" sebagai Bahan Bakar Mobil Listrik Fuel Cell (DMFC); (2) Produk khusus "Polimer Emulsi" untuk Penanggulangan Banjir dan Tanah-longsor/erosi; dan (3) Produk khusus "Polimer Pol.isiloksan" untuk Kulit Sintetik dan Operasi Plastik. Akhir kata, penulis tak lupa mengucapkan terimakasih kepada; (1) Isteriku: St. Netty Simandjuntak; (2) Semua anak-anakku; (3) Semua menantuku dan (4) Cucu-

cucuku: Reyno Hasiholan dan Gerald Hasudungan, karena dorongan dan pengorbanan merekalah yang memungkinkan persiapan dan penulisan revisi buku ini bisa terlaksana. Scrnoga buku ini bermanfaat bagi kita semua !

Jakarta, Agustus 200-5

PENLiI.E

lr"-

7

KATA PENGANTAR 1.

LATAR BELAKANG PENULISAN Buku "INDUSTRI PETROKIMIA DAN DAMPAK LINGKUNGANNYA", ini

merupakan lanjutan dari buku PETROKIMIA oleh penulis yang sanra yang telah diterbitkan oleh AKAMIGAS/ Pusat Pengembangan Tenaga Perminyakan dan Gas Bumi. Cepu tahun 1994 sebagai "edisi pertama" dan oleh Museum Minyak dan Gas Bumi "Graha Widya Patra" Taman Mini lndonesia lndah Jakarta pada tahun 1998 sebagai "edisi kedua". Ketiga penulis menulis "edisi pertama" buku PETROKIMIA ini, tujuan penulis adalah untuk menghasilkan "buku ajar" atau "buku pegangan" yang mampu menangani

mata kuliah PETROKIMIA untuk satu tahun perkuliahaan pada jurusan Teknik Pengolahan lndustri Tingkat I,II dan m AKAMIGAS Pola Berjenjang. Begitu juga ketiga menulis "edisi kedua" buku PETROKIMIA ini, tujuan penulis adalah untuk melengkapi khasanah pustaka Museum Minyak dan Gas Bumi yang enak dibaca oleh pengunjungnya serta memperluas cakrawala pemikiran pembacanya, mulai dari asal mula PETROKMIA, peranannya pada peradaban manusia, hingga dampaknya terhadap lingkungan hidup. Untuk beberapa saran dan masukan yang diterima, penulis telah berhasil mencapai tujuan penulisan tersebut, respon pemakai "edisi pertama" dan "edisi kedua" buku ini memuaskan.

Meskipun penulis telah melakukan banyak pengubahan kecil dan telah menata penyajian ulang disana-sini, penyusunan dasar "edisi ketiga" ini sama dengan penyusunan "edisi pertama" dan "edisi kedua". Kebanyakan pengubahan/penambahan materi sudah dilakukan, seperti penambahan pengertian mengenai "polimer" (dalam

arti luas) pada Bab-I dengan maksud untuk

membantu para pembaca, pelajar/mahasiswa dan kalangan pengusaha industri, agar dapat membedakan rurna yang disebut bahan polimer alamiah atau "bahan polimer buatan alam" dan mana yang disebut "bahan polimer sintetis" atau "bahan polimer buatan manusia'. Perubahan lain dalam buku "edisi ketiga" ini terutama dalam Bab-II, Bab-III, Bab-V dan Bab VI, mecakup penambahan materi sebagai berikut: (l) Pada Bab-[I tentang penyediaan Bahan Baku Industri Petrokimia di Indonesia, yaitu dengan melengkapi data-data ketersediaan bahan baku-bahan baku: (1) cadangan gas

C++], (2) kondensat [C5 - Crr+], (3) nafta [Cu - Crr+] dan (4) residulLSWR; (LSWR = Low Sulfur Waxy Residue). Pada Bab-ltr tentang (1) pengadaan produk hilir "Gas Sintetis" di Indonesia, yang

bumi [C,

(2)

-

v1r

mencakup pengadaan produksi pupuk urea, produksi metanol dan carbon black (2) pengadaan produksi hulu "Olefin Senter" dengan kapasitas produksi sebesar 375.000 ton Etilene/tahun di Cilegon (Jabar), (3) pengadaan produk hilir "Termoplastik" (4)

pengadaan produk hulu "Aromatik Senter" di Cilacap (Jateng) dan Lhokseurnawe (Aceh) masing-masing dengan kapasitas produk sebesar 123.000 ton Benzene/tahun dan 321.000 ton Benzene/tahun dan (5) pengadaan produk hilir "Serat-serat Sintetis dan Resin-resin Sintetis".

(3)

Pada Bab-V tentang produk-produk khusus petrokimia, yang terdiri dari produk khusus "methmix" dan produk khusus "additif/minyak pelumas".

(4)

Pada Bab-VI tentang kualitas air limbah, yang dapat diukur dengan metoda pengukuran B.O.D, C.O.D dan T.O.C. Perubahan lain dalam buku "edisi ketiga" ini yaitu penambahan "naskah Bab-VII' yang khusus dirancang untuk bahan "Evaluasi" yang berisikan "Soal-soal Latihan".

2. RUANG

LINGKUP PENULISAN

(1) Penyusunan materi dasar/desain kebijakan buku "Industri Petrokimia dan Dampak Lingkungannya" ini, telah penulis sesuaikan dengan Rencana/Program Pemerintah dalam Pembangunan Industri Petrokimia di Indonesia Dalam Jangka Panjang (25 tahun) Tahap-tr atau telah disesuaikan dengan rencana pernbangunan yang populer disebut pembangunan dalam kurun waktu "Pembangunan Jangka Panjang Tahap-tr (PJPT-U)", yang telah dimulai pada bulan april L994 sampai dengan berakhir pada bulan Maret tahun 2019. Desain kebijakan pembangunan Industri Petrokimia tersebut yang menitikberatkan pembangunannya pada kebijakan "subtitusi import" yang mana sampai sekarang ini sebahagiaan besar kebutuhan akan produk-produk petrokimia tersebut masih kita import dari luar. (2) Selanjutnya mengenai "Isi Buku" ini terdiri atas 7 (tujuh) Bab. Pada Bab-I dikemukakan "Pendahuluan", yang mengisahkan latar belakang mengenai riwayat perkembangan "industri petrokimia di dunia", yaitu sejak pertama kali berhasil dibuat bahan produk petrokimia "iso-propanol" dari gas kilang minyak yaitu dari "gas-propilena" pada dasawarsa l920-an. Juga pada Bab-I ini, dijelaskan juga peningkatan pemakaian dan pemanfaatan produk-produk petrokimia yang seiring dengan kemajuan teknologi dibidang industri yang memanfaatkannya. Pada Bab-II, dijelaskan pengertian tentang "Bahan Baku Industri Petrokimia" dan cara-cara untuk mendapatkan "bahan baku" tersebut. Juga tidak ketinggalan dijelaskan tentang "ketersediaan bahan baku petrokimia" tersebut di Indonesia, seperti ketersediaan bahan baku cadangan gas bumi dengan 'Jalur olefin" atau dengan 'Jalur-aromatik" untuk mendapatkan produk-produk petrokimiayang dikehendaki. Juga pada Bab-Itr ini dijelaskan bahwa melalui jalur-jalur yang digunakan untuk mendapatkan produliproduk petrokimia tersebut, dijelaskan pula mengenai pengadaan produk hulu .{"m pengadaan produk hilirnya di Indonesia. seperti: (1) dengan'Jalur ga*. sisl,::'"

vlll

dijelaskan mengenai pengadaan produksi pupuk urea, metanol dan carbon black; (2) dengan "jalur olefin", dijelaskan mengenai pengadaan hulu "Olefin Senter" dan pengadaan produk hilirnya 'Termoplastik", (3) dengan 'Jalur aromatik", dijelaskan mengenai pengadaan produk hulu "Aromatik Senter" dan pengadaan produk hilirnya "Serat Sintetis dan Resin-resin Sintetis".

Selanjutnya pada Bab-IV dijelaskan secara terperinci "penggunaan dan pemanfaatan produk-produk petromia" untuk berbagai sektor industri di Indonesia, yang dapat dibagi atas 8 (delapan) sektor industri pemakai, yaitu: (1) tndustri Pupukdan Pestisida (2) Industri Serat Sintetis dan Tekstil

(3) (4) (5) (6) (7) (8)

Industri Industri Industri Industri Industri Industri

(4)

dan proses "Calendering" (proses pencetakan plastik-plastik secara berkala)

bahan-bahan plastik

Adhesive Resin bahan baku catlCoating

Deterjen/pencuci Elastomer/I(aret Sintetik

Kimia Khusus Khusus dalam penggunaan dan pemanfaatan pada sektor industri bahan-bahan plastik, secara terperinci dijelaskan cara-carl penggunaan "Teknologi Pemerosesan Plastik-plastik" yang teknologinya sudah dikenal dan sudah diterapkan di Indonesia yaitu antara lain: (1) proses 'Extrusion" (proses pencetakan plastik-plastik dengan cara ekstrusi) (2) proses "Injection Moulding" (proses pencetakan plastik-plastik dengan cara injeksi) (3) proses "Blow Moulding" (proses pencetakan plastik-plastik dengan cara meniup)

Pada Bab-V dijelaskan secara terperinci penggunaan dan pemanfaatan produkproduk petrokimia untuk sektor industri tertentu/industri khusus, seperti penggunaan produk khusus "Methmix", untuk industri pengisian minyak pesawat terbang dan produk khusus "additif,' untuk industri pelumasan mesin-mesin. Bab-VI khusus menjelaskan secara terperinci mengenai "limbah buangan industri petrokimia yang sehari-harinya disebut "Limbah Petrokimia atau "Limbah./Buangan Industri" saja. Limbah petrokimia ini dalam satu unit industri didapat dengan sangat banyak jurnlah dan macamnya./jenisnya, - joga tidak ketinggalan dalam Bab-VI ini dijelaskan mengenai "cara-cara pengendalian dan penanggulangan pencemaran lingkungan" yang disebabkan limbah buangan industri petrokimia, yang mana bagi setiap operator industri yang sudah sadar terhadap masalah lingkungan harus mengetahui bagaimana cara-cara menanggulanginya.

Selanjutnya pada bab terakhir yaitu Bab-VII, khusus dirancang untuk bahan "Evaluasi", yang berisikan "soal-soal latihan" yang penulis susun berurutan mengikuti urutan Bab pada buku ini, yang selanjutnya dapat dipergunakan sebagai bahan evaluasi untuk panduan belajar.

lx

3. UCAPAN

TBRIMA KASIH

Terimakasih penulis sampaikan kepada: (1) Direktur Museum Minyak dan Gas Bumi "Graha Widya Patra" Sdra. k. R.M. Sadono; (2) Tim Editor Museum Minyak dan Gas Bumi "Graha Widya Patra" Taman Mini Indonesia Indah yang terdiri-dari: (l) Sdra. Dr. H. Margono M. Amir, Msc. (ketua), (2) Sdri. Ir. Esti Sugiarto (sekretaris), (3) Sdra. Ir. I. Musu (anggota), dan (4) Sdra. Drs. H. Musirin (anggota); yang telah banyak memberikan saran dan masukan terhadap penerbitan "edisi kedua" buku ini, sehingga atas dorongan saran-saran dan masukan dari saudara-saudari tersebut dapat membantu penulis dalam penulisan buku "edisi ketiga" ini. Akhir kata, penulis sadar bahwa penulisan buku ini masih banyak kekurangannya, baik dari segi isi maupun penyajiannya. Oleh karena itu, segala saran, kritik dan maSukan untuk perbaikan pada edisi berikutnya sangat penulis harapkan. Semoga buku yang sangat sederhana ini berguna untuk pembangunan nusa dan bangsa kita.

Jakarta, September 2000 Penulis

DAFTAR SINGKATAN

AB ABS ABS AG B-B BBG BBM BR BTU BTX CARB

= = = = = = = = = =

= = DEG = DMFC = DMT = DOP = DPG = DTC = E = EG (=MEG) = EO = EDC = EFI = EPA = EPR = EPS = EVA = FG = FO = FRP = GPPS = HDPE = HIPS = ICE = C-X (=CHX)

Alkylbenzen Acrylonitrile-butadiene-styrene untuk polimer Alkyl-benzene-sulfonate untuk deterjen Aromatic gasoline (pirolisis gasolin) Butan-butadiene residu Bahan bakar gas Bahan bakar minyak Butadiene rubber = karet sintetis butadiene

British thermal unit Benzene, toluene, xylene = simboUnarna-narna unsur kimia penyusun ikatan aromatik

California-air-resources-board Cyclohexane

Di-ethylene glycol Direct methanol fuel cell

Di-methyl terephthalate Di-octyl phathalate Di-phenyl guanidines Di-thio carbamates Ethylene Ethylene glycol = monoethyleneglycol Ethylene oxide Ethylene di-chloride Electronic fuel injection Environmental protection agency Ethylene propylene rubber Expandable polystyrene Ethylene vinyl acetate copolymer Fuelgas Fuel oil Fiber reinforced plastic General purpose polystyrene High density polyethylene High impact polystyrene Internal-combustion-engine

xl

ICP IR IPA LAB LDPE LEV LNG LPG LSR LSWR MBT MBTS MEK MFCVs MIGAS MTBE

= = = = = = = = = = = = = = = = (M-xylene) = NBR = NG = NGL = NMOG = NR = (O-xylene) = PA = PE = PET = PMA = PONA = PP = PS = PTA = PUR = PVA = PVC = (P-xylene) = SBR = SM = SULEV = TA (=1P4; = TDI = TEG = TEt, =

lnternational-crude-price = Harga minyak mentah internasional Isoprene rubber Isophtalic acid = asam iso-ftalat Linear alkylbenzene untuk deterjen Low density polyethylene Low emession vehicle Liquified natural gas Liquified petroleum gas Low sulfur residue Low sulfur waxyresidue Mercapto benzo thiazole Mercapto benzo thiazole sulfidamides Methyl ethyl ketone Methanol fuel cell vehicles Minyak dan gas bumi Methyl tertiary butylether (= bahan pencampur bensin pengganti TEL) Meta-xylene Nitril rubber Natural gas Natural gas liquid Non-meth-ane organic gases

Natural rubber Ortho-xylene Phtalic anhydride Polyethylene Polyethylene terepthalate Penanaman modal asing

Parafin-olefin-naftene-aromatic (untuk analisis) Polypropylene Polystyrene

Purified terepthaliclacid Poly urethane (= busa plastik yang empuk)

Polyvinyl acetate Polyvinyl chloride Para-xylene Styrene butadiene rubber Styrene monomer Super ultra low emission vehicle Terepthalic acid Toluene di-isocyanate

Tri-ethylene glycol Tetra-ethyl-lead (= bahan pencampur bensin)

./ )

/' -/)/

r xll

TLEV TNT VCM

Total low emission vehicle Tri-nitro-toluene (= bahan peledak) Vinyl chloride monorner

DAFTAR KONVERSI

l.

Konvei,;i I-ii,-uran dan Bobot:

I Metric Ton (mt)

I Kilometer 1

Ton of Oil Equivalent (TOE)

Barrel of Oil (BBL) I Cubic Meter (mr) 1 Cubic Foot (CF) MCFD 1

MMCF l Kilovolt 1 Kilowatt-hour (kWh)

Megawatt (Mw) I Gigawatt-hour (gWh) 1

2.

1,000 Kilograms (kg) 2,2M6 Pounds (lb) 0,9842 Long Ton = 1.1023 Short Ton 0.62 Miles 10 million kilocalories 39.68 million BTU 0.15899 Cubic Meter 6.289 Barrels O.O2832 Cubic Meter Thousand Cubic Feet per Day Million Cubic Feet 1,0ffi Volt 1,000 Watt-hours 1.340 Horse power hour {i'.{irir; 3.411BTU 859.6 kilocalories 1,080 kilowatts (Kw) 1,000,000 kilowatt-hours (kWh)

Faktor Konversi Energi: Fuel (Bahan Bakar) - Liquid Fuel (barrels) Crude Oil Coal Liquids Residual Fuell Oil

Physical Units per BOE/1*) 1

Distillate Fuel Oil

0.88 0.92 0.99

Gasoline

1,10

Natural Gas Liquids (NGL) Ethanol Methanol

r,44 1.56

t.99

.-2

7 xlv

-

-

Natural Gas (1,000 Cu.ft) Coal (tonnes) Indonesian Coal Coal (bituminou s/Export TCE (Ton of Coal Equivalent)

Electricity (Mwh) Biomassa Fuel (tonnes) Firewood Charcoal

Notes: 1. *) Sumber

data:

5.79 0.238

0,256 0.201

r.70 0.39 0.19

TOE =7.33 BOE (= with 7.33 barrel of Oil taken as average) Report of the joint TINDP/lVorld Bank Energy Sector Issues and Options in the Energy Sector Report No.3543-IND, November 1981 1

DAFTAR ISI KATA PENGANTAR/CETAKAN KEDUA (REVISI) DAFTAR SINGKATAN

v

x

DAITAII KO}IVERSI

xiii

DAFTAR GAMBAR

xix

DAFTAR TABEL

xxii

BAB-I PENDAHIILUAN

1.1 Pengertian Umum Tentang Bahan/Produk Petrokimia dan Bahan/ Produk Polimer....

1

L.2 Riwayat Pembuatar Produk Petrokimia dari Migas 1.3 Pemanfaatan Produk-produk Petrokimia .............

2 3

BAB-tr BAHAN BAKU PETROKIMIA

2.1

Jenis Bahan Baku Industri Petrokimia

2.2 Cara-caramendapatkan

6

2.3

Bahan Baku Industri Petrokimia Penyediaan Bahan Baku Petrokimia di Indonesia

8

5

BAB -M PRODIIK-PRODUK PETROKIMIA

3.1 3.2

l8

Jenis Produk Petrokimia

Jalur-jalur dalam pembuatan Produk-produk Petrokimia ............... 3.2.t Jalur Gas Sintetis Amonia dan "Carbon Black"

3.2.L.1 Cara Memproduksi Gas Sintetis 3.2.1.2 Produ.k Hilirnya dan Reaksi-reaksi untuk menghasilkan-

nya........ 3.2.1.3 3.2.2

Pengadaan Produk Hilirnya di

Jalur Olefin/Jalur Olefin

Senter

Indonesia

3.2.2.1 Olefin dengan Bahan Baku Nafta 3.2.2.2 Olefin dengan Bahan Baku Etana 3.2.2.3 Produk Hilirnya dan Reaksi-reaksi untuk menghasilkannya38 3.2.2.4 Contoh-contoh Reaksi untuk menghasilkan Produkproduk Hilir....

19 L9

19 23 26 35 36 37

39

xvl

3.2.2.5

Pengadaan Produk Hulu "Olefin Senter"

di

3.2.2.6

3-2.3

Indonesia

Pengadaan Produk

Hilir "Thermoplastik" di

44 44 45

Indonesia ..

Jalur Aromatik/Jalur Aromatik Senter 3.2.3.1 Aromatik dengan Bahan Baku Nafta 3.2.3.2 Produk Hilir Jalur Aromatik 3.2.3.3 Contoh-contoh reaksi untuk mendapatkan Produk Hilir......... 3.2.3.4 Pengadaan Produk Hulu "Aromatik Senter" di Indonesia....... 3.2.3.5 Pengadaan Produk Hilir "Serat-serat Sintetis dan Resin-resin

45 48 48 58

6t

BAB-TV PENGGI.]NAAN

DAN

PEMANFAATAN PRODI.IK-PRODUK

PETROKIMIA

4.1

lndustri ............... Sintetik Plastik .........

Penggunaan dan Pemanfaatan Menurut Sektor 4.1.1 Penggunaan dalam Industri Pupuk dan Pestisida 4.1.2 Penggunaan dalam Industri Serat 4.I.3 Penggunaan dalam Industri Bahan 4.1.4 Penggunaan dalam Industri Adhesive Resin 4.1.5 Penggunaan dalam Industri Bahan Baku Cat (Coating Industry) 4.I.6 Penggunaan dalam Industri Deterjen 4.1.7 Penggunaan dalam Industri Elastomer

115 1

15

115

116

II7 118

119 119

4.1.8 Penggunaan dalam Industri Kimia, Khusus Industri Zat Pewarna 4.2

(Dyestuff Industry) Industri Pemrosesan Plastik

4.2.1 Prosedur Untuk Mendapatkan Produk Jadi Plastik yang Berkualitas Tinggi 4.2.2 Proses yang digunakan dalam Industri Plastik untuk Meningkatkan Kualitas

4.2.2.1 4.2.2.2 4.2.2.3 4.2.2.4 4.3

5.1

t

t2t t22

Prosesekstrusi Proses "Injection Moulding" Proses "Blow Moulding" Proses "Ca1endering"................

Rekayasa./Manufaktur Produk Dasar menjadi Produk Jadi ........... 4.3.1 Rekayasa/Manufaktur Produk Jadi Pipa Paralon PVC 4.3.2 Rekayasa/Nlinufaktur Produk Jadi Busa Plastik/Jok Mobil-PLIR .........

BAB-V

119

t2t

123 125

126

r27 138

t39 144

PRODUK-PRODIIK KHUSUS PETROKIMIA DAN PENGGUNAANNYA

Produk Khusus "Methmix" 5.1.1 Pembuatan "Methmix

160 160

xvll

5. 1.2

5.2

Prosedur Penggunaan/Penyaluran/Penyerahan dan Pengisian 165

"Methmix" Produk Khusus "Additif/I\4inyak Pelumas"

Additif

5.3

5.2.1 Sifarsifat dan Penggunaan 177 5.2.2 Cara-cara/Proses Pembuatan Additif Produk Khusus "Methanol" sebagai bahan bakar mobil listrik "Fuel Cell" .... 184 184 5.3.1 Prinsip Kerja "Direct Methanol Fuel Cell" (DMFC) 184 DMFC 5.3.2 Tinjauan Ekonomi Penggunaan LEV Kendaraan 5.3.3 Perbandingan Emisi Gas Kendaraan FCVs dengan

standar

5.4

5.5

BAB

t74 t74

185

5.3.4 Proyeksi Penjualan Kendaraan FVCs pada tahun 2010-2020""""""""" 185 185 Produk Khusus "Polimer Emulsi" untuk Penanggulangan Banjir 186 5.4.1 Proses Pembuatan "Polimer Emulsi"...... " 186 5.4.2 Efektivitas Penggunaan "Polimer Emulsi" dengan Tanah 187 "Polimer Emulsi"...... MetodelCara-caraPenggunaan 5.4.3 188 Emulsi".... 5.4.4 Penggunaan Lain "Polimer 188 ......... Plastik Produk Khusus "Polisiloksan" untuk Kulit Sintetik dan Operasi 5.5.1 Proses/Reaksi-reaksi Pembuatan "Polimer Polisiloksan"....................... 189 190 5.5.2 Jenis-jenis Polimer untuk Pembuatan Kulit Sintetik """"""" I92 .......'....... 5.5.3 Efektivitas Penggunaan Kulit Sintetik

-VI MASALAH LINGKUNGAN INDUSTRI PETROKIMIA

205 Limbah Petrokimia dan Sumbernya .........-... 205 6.1.1 Jenis Limbah Petrokimia 206 Petrokimia Limbah 6.1.2 Sifarsifat dan Karekteristik Produk Pemanfaatan 6.2 Aspek Lingkungan Hidup Akibat Pengoperasian dan 206 produk Petrokimia 206 6.2.1 Rona Lingkungan Industri Petrokimia 2lO 6.2.2 Dampak Lingkungan HiduP 6.3 Cara Pengendalian dan Penanggulangan Pencemaran Ling kungan Limbah

6.1

2I2

Petrokimia

6.4

6.3.1 Contoh Cara Penanggulangan Pencemaran Akibat Limbah Gas '.'.'...... 212 6.3.2 Contoh Cara Penanggulangan Pencemaran Akibat Limbah Cair........'... 212 6.3.3 Contoh Cara Penanggulangan Pencemaran Akib#Limbah Padat ........ 213 " 214 6.3.4 Kualitas Air Limbah Kesimpulan dan

Saran

214

BAB-VII EVALUASI

7.1 7.2

,)'ta

Kata Pengantar Cara Mengevaluasi 7.2.1 Latlhan Soal-soal Pokok Bahasan

7

xvlll

7.2.2 ContohlatihanSoal-soalUjianSemesterAKAMIGA

LAMPIRAN-I

..........

233

Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 20 Tentang Pengendalian Pencemaran Ai

..............

239

LAMPIRAN-2. Keputusan Menteri Negara Kependudukan dan Lingkungan Hidup

03iIvIEN

DAFTAR

..

Nomor Keputusan: I

------------> (steam)

----->

CO

+ZHr+H,

CH3OH

CHrOH + H,

Disamping terjadi "methanol" sebagai produk utamanya, terjadi pula "gas/II2" sebagai hasil sampingnya. Gas Hz ini dapat dipisahkan dan digunakan untuk pembuatan gas amoniak (NH3) yang selanjutnya merupakan bahan baku pada pembuatan pupuk urea [CO(NHz)z].

Dengan Proses Tekanan Rendah/Proses ICI: - Proses ini dilakukanjika kandungan CO2 di dalambahan baku gas alam sebesar

-

6-107o atau lebih. Prosesnya berlangsung pada tekanan 50-100 atmosfir dan Suhu 200-280'C.

Menggunakan katalisator-dasar tembaga (Cu).

Hasil konversinya sebesar 10-80Vo Reaksi yang terjadi 3 CH4

+CO2+2HrO (steam)

4CO+8H, 3 CH4 + CO2+

-

------->

4 CO + 8 H,

4CH3OH

2HrO

(steam) ------>

4 CH3OH

Pada Proses ini dengan pemakaian gas CO2 yang terkandung dalam bahan bakunya/dalam gas alam dapat menaikkan aktivitas katalisatornya sehingga

angka konversinya akan naik (salah satu keunggulan Proses

-

dibandingkan dengan Proses Tekanan Tinggi/Proses Lurgi). Reaksi kimia yang terjadi pada Proses Tekanan Rendah ini tidak menunjukkan adanya hasil samping gas H2 seperti yang terjadi pada Proses Tekanan

-

Tinggi/Proses Lurgi. Reaksi kimia yang terjadi pada Proses Tekanan Rendah ini tidak menunjukkan

-

dibandingkan dengan Proses Tekanan Tinggi/Proses Lurgi. Dengan konversi rata-ratanya sebesar 75Vo, maka untuk menghasilkan 1 metric

adanya hasil samping gas H2 seperti yang terjadi pada Proses

\

ini jika

ini jika

2t

ton methanol diperlukan bahan baku Gas alam sebesar 1,333 Nm3 atau sebesar 47,085 SCF. Reaksi oksidasi parsial pada pembentukan gas sintetik yang dilanjutkan dengan reaksi pirolisis (pada pembentukan 'tarbon black") yang berlangsung pada suhu operasi 1300-1500"C dan tekanan 100-150 atm. Reaksi-reaksi yang terjadi adalah

a) Reaksi oksida untuk pembentukan

2CH4+02 4 CH4+ Oz

gas sintetik dan gas asetilena (CzHz):

ZCO+4H,

*----*

2 C2H2+ 6 HrO

--)untuk pembentukan carbon black (C): b) Reaksi pirolisis Pirolisis

zc2H, ZCO +a

c)

H, --@>

t

4C+zH, 2C +ZH,6

+2H,

Secara menyeluruh, mulai dari gas sintetik sampai terbentuknya carbon black, akan didapat hasil reaksi sebagai berikut: 6 CH4 + 4

O,

------->

6 C + 8 H2O

+

4}{,

samping dihasilkan carbon black sebagai produk utama, dihasilkan juga gas Hz dan uap air (H2O) yang masih dapat dipergunakan sebagai hasil samping untuk keperluan lain.

d) Di

e) Penggolongan hoduksi Carbon Black

sesuai dengan teknologi untuk memproduksi atau proses pembuatannya, carbon black dapat digolongkan atas 3 jenis, yaitu: (1) Channel black, (2) Thermal black, (3) Furnace black, dengan perincian sebagai

berikut: L) Channel black: (a) Proses pembuatannya dengan Channel proses, menggunakan bahan baku gas alam dengan konversi sbb.: setiap penggunaan 500 cuft gas alam akan menghasilkan 1 1b (= 1 Pound) C'b (b) Produksi C.b inilah yang pertarna sekali dipakai untuk campuran penguat ("for reinforcing") dengan karet alam dan usia prosesnya sudah tua yang diketemukan pada tahun 1872. (c) Diameter partikelnya (d.part.) lebih besar sehingga memberikan struktur partikel-nya rendah/struktur yang tidak kuat, karena reaksi pengumpulannya dengan karet kurang sempurna/kurang kompak. (d) Derajat keasaman permukaannya (=acidic surface pH) tidak aktif dan tidak

dipakai lagi dalam vulkanisasi karet karena bahan ban yang dihasilkan

,3

22

(e)

pennukaannya tid4k tahan terhadap reaksi asam, sehingga bannya mudah kempes/pecah. Pada saat ini poduksinya sudah ditutup, karena sudah ridak ekonomis lagi.

2) Thermal black:

(a) untuk membuatnya

menggunakan Thermar proses dengan bahan baku gas alam ataupun minyak cairlminyak residu.

(b) Diameter partikel

(c)

produknya (=d. part.) besar, sehingga memberikan struktur partiker yang rendah/struktur yang tidak kuat terhadap karet. Baik dipakai pada campuran karet yang ,,hight tahan lenturan

tinggi (= elongation") atau pada campu.un ku."i.y*g ;;h;;lo."ru, (= ..hight abrasion") yaitu pada industri kabel untuk isolasi. (d) Acetyline black. c.b ini termasuk tipe c.bbahan jenis Thermal brack dan dapat dihasilkan/dibuat dari bahan baku gas aram denga n cara oksidasi, kemudian gas acetyrene (=czHu) yang dihasirkal dikenakan reaksi pyrosilisis pada suhu anrara 650-750;c, J"rrirgg, i".t"ntut bahan carbon black (= C), dengan reaksi pembentukan sbb: 1) Reaksi yang terjadi: 5 CH, +

CzH,

2)

Pen

(1) (2) (3)

o.

oksidasi

CrHr+ 3CO + 6H, + 3H,O

pirolisis

ggun;;:t":;'"';"

2C +H,

-

Sebagai bahan baku khusus untuk campuran pembuatan ..ban

pesawat terbang,, yang anti sambaran petir Bahan genteng atap rumawasues yang anti korsele itl atau atap penyimpanan peluru yang tahan terhadap sambaran petir

fff"",

Untuk ..drycells',/pengisian batery

3) Furnace black:

(a)

Untuk membuatnya menggunakan Furnace proses dengan bahan baku gas alam ataupun minyak residu (b) Kalau memakll gas alam, setiap penggunaan gas aram sebesar 1000 cuft akan menghasilkan C.b sebesar iorU poriA; i=ro d;;;ut* menggunakan bahan baku mi,nyak^.:._i91, setiap penggunaan (satu) 1.b minyak residu I akan menghasilkan 0,55 1.b carbon (c) Diameter partikel produknya (= blaci. d.part.) kecil, sehingga mempunyai

23

struktur yang sangat kuat (= "high structure") atau mempunyai struktur yang sangat kuat terhadap campuran dengan karet. (d) Derajat keasaman (= pH) permukaanya (= acidic surface pH) sangat aktif, sehingga pada vulkanisasi karet sangat banyak/sangat baik dipakai karena bahan ban yang dihasilkan permukaanya sangat tahan terhadap reaksi asam. Derajat keasaman (=pH) permukaannYa (=acidic surface pH) sangat aktif, sehingga vulkanisasi karet sangat banyak/sangat baik dipakai karena bahan ban yang dihasilkan permukaannya sangat tahan terhadap reaksi asam.

Dengan jenis struktur partikel yang sangat kuat tersebut yaitu "high structure", maka pada karet-karet sintetis dengan "specific stereo rubber" menghasilkan l00%o polybutadiene (SBR) tires/ban. (0 Karena memiliki sifat-sifat/keunggulan-keunggulan tersebut pada butir (3) sampai dengan butir (5) diatas, maka jenis C.b dengan tipe "Furnace black" inilah jenis C.b yang dimaksud/yang dipakai untuk industri ban dan otomotif yang akan dibahas dalam tulisan ini. (e) Dalam dunia perdaganganldipasaran dikenal dengan 7 jenis nama atau 7 tipe C.b ini, yaitu: 1. Jenis SAF = Super Abrasion Furnace 2. Jenis ISAF - Intermediate Super Abrasion Furnace 3. Jenis HAF = High Abrasion Furnace 4. Jenis FEF = Fash Extrusion Furnace (e)

5. 6. 7.

Jenis Jenis Jenis

GPF = SRF = HMF =

General Purpose Furnace Semi Reinforcing Furnace High Modulus Furnace

3.2.1.2 Produk Hilir dan Reaksi-Reaksi untuk Menghasilkannya Selain amonia, metanol dan "carbon black", produk petrokimia hilir yang didapat melalui jalur gas sintetik ini antara lain adalah pupuk amonium nitrat, pupuk amonium sulfat, formaldehida, metil tetra butil eter (methyl tetra butyl ether atau MTBE), dan pupuk urea yang memiliki rumus molekul sebagai berikut:

NH"

:o

,/z

C

\*,, Contoh reaksi pembentukan produk petrokimia

berikut:

hilir tersebut diatas, adalah

sebagai

,-4

1. Reaksi pembentukan pupuk urea Tahap-l berupa pembentukan amonia karbamat (ammonium carbamate atau NHo COONH2) yang masih berbentuk bubur cair sebagai berikut: 2 NH3 +

CO2

NH4 COONH2

Tahap-2 ialah pengkristalan ammonium carbamate di dalam "prilling tower" (lihat Gambar III-5) menjadi urea dengan cara pemanasan, sebagai berikut: NH2

NH4 COONH

z --;- C=o \*r,

+

HzO

(Kristal padat urea)

Reaksi pembentukan formaldehida (CH2O) sebagai berikut:

+250t dan dengan pertolongan katalis dasar tembaga (Cu), maka metanol akan teroksidasi menjadi formaldehida, sebagai berikut: Melalui reaksi oksidasi pada suhu

2CHTOH +

O,

+2HrO

2CH2O t = 250'C

3.

Reaksi pembentukan Urea fornaldehyde Gunanya urea-fomaldehyde adalah sebagai bahan perekat pada industri perkayuan/ plywood industry, yang dapat diproduksi dengan mereaksikan/mencampurkan "IJrea" dengan "fornaldehyde" membentuk "dinethylol-urea", selanjutnya dengan reaksi

"polymerisasi" atau "poly kondensasi" untuk memisahkan "air-nya" sehingga terbentuk "I-Irea-fornaldehyde resin", dengan reaksi pembentukannya sebagai berikut:

_/.

NH,

-

NH,

c=

t>

!

m

F z. G)

c)

z

Et*t&

l1

Gambar V-2. Prosedur Pengisian Methmix ke pesawat udara (Sumber: PERTAMINA:PDN)

t74

PRODUK KHUSUS ADDITIF/NIINYAK PELUMAS

5.2

"Additif'atau "Additive" adalah

1.

suatu bahan kimia atau senyawa kimia yang apabila

ditambahkan (additive) ke dalam cairan/larutan dasar atau minyak dasar (base Oil) akan memperbaiki karakteristik minyak dasarnya dan sekaligus menaikkan mutu kerj a/kinerj a campurannya. 2.

itu merupakan bahan khusus yang memiliki sifat yang jauh lebih unggul dari sifat yang dimiliki minyak dasar. Sedangkan kemampuannya maksud penambahan additif itu adalah untuk meningkatkan kemampuan dasar dari sifat yang dimiliki minyak dasar. Sebagai contoh: additif "anti oksidant" (seperti: phenyl B-naphthylamine), additif ini memiliki "pencegahan oksidasi" yang lebih baik dari larutan dasar "SBR latex" pada "vulkanisasi karet" atau dari "minyak dasar" pelumas. Bahan additif ini ditambahkan kedalam larutan dasar "SBR latex" pada vulkanisasi karet atau kedalam "minyak dasar pelumas pada pelumasan mesinJadi bahan additif

mesin/logam-logam", dengan maksud untuk mencegah terjadinya oksidasi yang dapat menghalangi terjadinya reaksi "pengumpulan" pada vulkanisasi karet atau terjadinya

"perkaratan" logam-logam pada pelumasan, yang mana sifat-sifat pencegahan oksidasi", belum dimiliki minyak dasarnya semula. Demikian pula dengan bahan-bahan additif lainnya seperti, additif plasticizer, additif detergent, additif emulsifier dan sebagainya. J.

Bahan additif sangat banyak dipergunakan pada industri pelumasan mesinmesin/industri otomotif, industri pertanian dan perkebunan, industri zat warna dan pencelupan/industri tekstil, industri plastik, industri makanan dan wangi-wangian dan lainJain.

5.2.1 Sifat-sifat dan Penggunaan Additif Berdasarkan sifat-sifat dan penggunaannya additif, dapat dibedakan atas beberapa macam dengan unjuk kerja/kinerja masing-masing additif sebagai berikut:

1.

Additif anti oksidasi atau "anti oksidant": Bahan anti oksidant ditambahkan dengan maksud untuk mencegah terjadinya proses oksidasi Cari pada cairan karet atau latex (pada vulkanisasi karet) atau pada minyak pelumas (pada pelumasan mesin-mesin). Apabila proses oksidasi terjadi, maka akan terbentuk zat-zat kimia seperti peroksida-peroksida, asam, asam-asam hydroksida, ester, anhidrida, laktan, keton, aldehyde, alkohol dan olefin. Zat-zat yang terbentuk ini akan bereaksi dengan cairan karet atau latex sehingga tidak terjadi pengumpulan karet (pada vulkanisasi karet) atau bereaksi dengan logam-logam mesin, sehingga

mengakibatkan terjadinya karat (pada pelumasan mesin-mesin). Selain

itu

asam-

asam hidroksida membentuk lumpur yang dapat menghalangi aliran minyak pelumas. Akibatnya, pelumasan menjadi tidak sempurna, sehingga menyebabkan keausan.

175

2.

Additif "detergent-dispersant": Additif untuk mencegah terjadinya endapan

atau

kotoran pada permukaan logam-logam atau mesin-mesin. Pembakaran yang terjadi pada mesin akan menghasilkan kotoran. Bila terkumpul kotoran tersebut dapat menghambat aliran minyak pelumas kemseluruh bagian mesin. Detergent sebagai bahan additif yang ditambahkan dapat berfungsi menyebarkan partikel-partikel kotoran, sehingga terkumpulnya kotoran dapat dihindari. Sedangkan dispersant adalah bahan additif yang dapat mendispersikan endapan yang terjadi pada suhu rendah dalam mesin yang sangat mengganggu jalannya mesin dan harus dihilangkan. Sebagai dispersant dipakai antara lain: amida-amida dan poly-amida dengan berat molekul yang tinggi atau ester dan polyester dengan berat molekul yang tinggi. 3.

Additif "extreme pressure" (EP). Additif ini untuk mengurangi dan menyederhanakan sifat-sifat gesekan dari logamlogam. Suatu lapisan akan terbentuk bila dua mesin yang bergerak diberi pelumas. Bila lapisan itu terkena tekanan atau kecepatan tinggi, pelumasan menjadi terganggu. Hal itu akan merugikan karena dua bagian yang bergerak itu akan saling bergeseran dan akibatnya, bagian-bagian pada mesin itu menjadi aus. Penambahan additif "EP" akan bereaksi dengan permukaan logam. dan membentuk film yang akan melekat pada permukaan logam. Lapisan itu akan mengontrol gesekan sehingga kontak langsung antara dua bagian mesin yang bergerak dapat terhindarkan.

4.

Additif "inhibitor korosi". Additif untuk menghambat perkaratan/korosi. Korosi yang disebabkan oleh atmosfir atau sebagai hasil dari oksidasi menunjukkan perlunya additif. Korosi dari logam dapat dikurangi dengan penambahan inhibitor korosi. Inhibitor korosi ini umumnya bersifat polar, yang mana akan melekat dengan kuat pada permukaan logam membentuk lapisan film yang tipis.

5.

Additif "metal passivator". Umumnya logam dapat bereaksi dengan udara maupun minyak pelumas. Reaksi ini dapat diperlambat dengan suatu zat yang dinamakan "passivator". 7at ini akan mengakibatkan permukaan logam menjadi pasif, sehingga tidak mudah bereaksi.

6.

Additif "emulsifier". Zatini digunakan untuk mempertahankan emulsi minyak dengan air. Karena apabila air terlepas dari emulsinya, maka air akan dapat kontak langsung dengan logam, akibatnya logam mudah mengalami korosi.

7.

Additif "anti foam". Apabila pada sirkulasi minyak pelumas, udara masuk kedalam minyak dalam volume besar dan dengan kecepatan yang tinggi, sehingga menyebabkan terjadinya "buih" atau "pembuihan" yang disebabkan oleh ketidak sanggupan dari minyak untuk melepaskan gelembung-gelembung udara. Maka untuk itu perlu digunakan zat "anti foam" untuk merusak dengan cepat gelembung-gelembung udara yang terdapat dalam minyak.

t76

8.

Additif "viscosity index improver" (VI Improved). Index viskositas adalah satu angka yang menunjukkan besarnya perubahan kekentalan suatu minyak pelumas bila terjadi perubahan suhu. Apabila suhu naik maka kekentalan minyak pelumas akan turun. Dengan penambahan additif "viscosity index improver", akan mencegah pengenceran minyak pelumas bila terjadi kenaikan suhu.

9.

Additif "pour point depressant". "Porrr point depressant" adalah cairan yang ditambahkan pada minyak pelumas untuk nerendahkan "pour point/titik tuangnya" dari minyak parafin. Merendahkan "pour point/titik tuangnya" bukanlah pengenceran oleh fraksi ringan, tetapi diit

(MBr

..!1r..'

)

O} ;;,,:,'