Pabrik Toluene

BAB 1 PENDAHULUAN

I.1 Sejarah Proses Nafta dapat digunakan sebagai bahan baku pembuat toluen, yang terdiri dari campuran parafin, naften dan aromatik serta beberapa impurity (nitrogen dan sulfur) melalui proses catalytic reforming. Nafta tersebut dimasukkan ke dalam Naphtha Hydrotreating Unit (NHT) untuk dihilangkan impuritynya, kemudian dimasukkan ke dalam Platforming Unit untuk diubah parafin dan naftennya menjadi aromatik. Selanjutnya, dilewatkan ke Unit Splitter Reformate untuk dipisahkan aromatik yang lebih berat (atom C>9) dan aromatik yang lebih ringan. Aromatik yang lebih ringan dilewatkan ke Sulfolane Unit untuk pemisahan aromatik (benzen dan toluen) dari parafin. Kemudian Aromatik ringan dimasukkan ke kolom Benzene untuk pemisahan benzen dan toluen, destilat yang dihasilkan adalah benzen, dan residu dialirkan ke kolom toluen. Di Kolom Toluen destilat berupa toluen, residunya akan dialirkan ke Parex Unit untuk menghasilkan p-xylen. I.2 Spesifikasi Bahan Baku

I.3 Spesifikasi Produk Toluen disebut juga methylbenzene atau phenylmethane, memiliki sifat mudah terbakar, mudah meledak (explosive), beracun, bila terhirup dalam jangka waktu yang lama dapat mengakibatkan kerusakan otak. Toluen mempunyai struktur kimia seperti berikut :

Gambar 1 Sruktur Kimia Toluen

a. Sifat Fisika Toluen : Rumus kimia : C6H5CH3 (C7H8) Bentuk : Cair ( 30 oC,1 atm ) Warna

: Jernih tidak berwarna

Berat molekul

: 92,141 g/mol

Titik lebur

: -94,97 oC

Titik didih

: 110,63 oC

Densitas (20 oC)

: 0,8665 g/ml

Viskositas (25 oC)

: 0,548 cp

Suhu kritis

: 318,65 oC

Tekanan kritis

: 41,8 atm

Panas pembentukan (25 oC)

: 50,17 kJ/mol

o

Panas pencampuran (25 C)

: 6,62 kJ/mol o

Energi bebas pembentukan (25 C)

: 122,2 kJ/mol (Kirk Othmer, 1996)

b. Sifat Kimia Toluene :

I.4 Penggunaan Produk Toluen dapat digunakan sebagai solven dalam industri cat, campuran tinta printer, desinfektan, bahan baku industri dalam pembuatan toluen sulfonat, toluen diicocyanate dan lain-lain. Selain untuk industri, toluen juga bisa digunakan sebagai reagen untuk pengujian di laboratorium yang mempunyai syarat tertentu, selain untuk sintesa dan kromatografi.

BAB 2 RANCANGAN PROSES

II.1. Mekanisme Reaksi

Methyl cyclohexane

toluene

( 80 %-90% konversi )

Reaksi pembentukan toluena : isomerisasi hidrokarbon dimetil siklopentana disusul dengan dehidrogenasi

Reaksi-Reaksi Pada Proses Catalytic Reforming : 1. Reaksi Dehydrogenasi Reaksi dehydrogenasi sangat endothermis atau memerlukan panas, dipromote oleh fungsi metal dari katalis dan mudah terjadi pada suhu tinggi dan tekanan rendah. Reaksi ini bisa terlihat pada penurunan/beda temperatur reaktor terutama reaktor pertama. Bila penurunan temperatur reaktor yang besar, produksi hidrogen tinggi per bbl feed dan kemurnian hidrogen tinggi menunjukkan reaksi dehidrogenasi yang baik. Reaksi dehidrogenasi merupakan reaksi yang paling cepat dalam reaksi reforming, maka diperlukan penggunaan interheater di antara catalyst bed untuk menjaga suhu yang tetap cukup tinggi agar reaksi berlangsung lebih cepat. Contoh reaksi dehydrogenasi yang terjadi : Alkyl cyclo hexane → aromatic 2. Reaksi Dehidrosiklisasi Siklisasi dari paraffin ke naphthene adalah reaksi yang paling sulit. Reaksi ini lebih baik pada tekanan rendah, temperature tinggi dengan metal/acid function. Naphthene dengan ring lebih kecil dari 6 atom karbon (misal 5) akan diisomerisasi menjadi 6 terlebih dahulu sebelum didehirogenasi ke aromatic. Contoh :

dehidrosiklisasi Heptane → metyl cyclohexane + H2 3. Reaksi Isomerisasi Formula molekulnya sama tetapi berbeda dalam struktur internalnya, lebih mudah terjadi pada temperatur rendah. Isomerisasi paraffin dan cyclopentane biasanya menghasilkan produk dengan angka oktan yang lebih rendah selain terbentuknya aromatic. Contoh : 

Methyl cyclopentane (RON 91) → cyclohexane (RON 83) (isomerisasi dengan bantuan Cl-)



Cyclohexane (RON 83) → Benzene (RON >100>(dehidrogenasi dengan bantuan Pt)

4. Reaksi Hidrokraking Reaksi hidrokraking adalah eksotermis yaitu reaksi memecah paraffin dengan molekul besar menjadi paraffin yang lebih ringan dan gas. Reaksinya memerlukan hidrogen sehingga menyebabkan penurunan kemurnian hidrogen, memperkecil penurunan delta temperatur pada reaktor terakhir serta menurunkan jumlah produk reformat. Reaksi yang terjadi tergantung pada jenis paraffin yang terdapat dalam feed dan kondisi operasi. II.2. Tinjauan Termodinamika

II.3. Tinjauan Kinetika

II.4. Kondisi Operasi Hidrokarbon aromatik (Benzene-Toluene-Xylene) dihasilkan melalui proses catalytic reforming, dengan nafta sebagai bahan baku dan katalis platina, pada suhu 450-500oC. Untuk mendapatkan jumlah aromatic yang lebih banyak, pengaturan kondisi operasi Catalytic Reforming akan berkontribusi untuk tujuan ini. Umumnya aromatic dapat diaakan bertambah dengan : 1. Kenaikan temperatur (menaikkan kecepatan reaksi tetapi sebaliknya akan

mempengaruhi keseimbangan reaksi) 2. Tekanan rendah (menggeser keseimbangan reaksi ke kanan) 3. Low space velocity (mempercepat pencapaian keseimbangan) 4. Rasio H2/HC rendah (menggeser keseimbangan reaksi ke kanan, tetapi tekanan partial H2 harus dijaga untuk mencegah pembentukan coke yang berlebihan)

II.5. Diagram Alir Proses Pembentukan BTX (hidrokarbon aromatic)

BAB III PENUTUP III.1 Kesimpulan Toluen dan senyawa aromatik lainnya seperti benzene dan xylene dapat diproduksi dari nafta dengan proses catalytic reforming. Reaksi pembentukan toluena yaitu isomerisasi hidrokarbon dimetil siklopentana disusul dengan dehidrogenasi. Proses catalytic reforming pembentukan toluene dengan nafta sebagai bahan baku menggunakan katalis platina, pada suhu 450-500oC. Toluen dapat digunakan sebagai solven dalam industri cat, campuran tinta printer, desinfektan, bahan baku industri dalam pembuatan toluen sulfonat, toluen diicocyanate dan lain-lain.

DAFTAR PUSTAKA http://blogkimia.wordpress.com/2011/01/24/alkil-benzena/ http://fleapunya.wordpress.com/ http://putrisucimawariza.blogspot.com/2010/11/industri-petrokimia.html http://etd.eprints.ums.ac.id/3531/1/D500040049.pdf