Introducing
Your new presentation assistant.
Refine, enhance, and tailor your content, source relevant images, and edit visuals quicker than ever before.
Trending searches
NURRAHMAT ARIF
170140094
TEKNIK KIMIA
Untuk menerapkan disiplin ilmu teknik kimia khususnya dibidang prarancangan, proses dan operasi teknik kimia sehingga akan memberikan kelayakan pabrik Melamin.
1. Bahan baku pembuatan melamin resin
2. Bahan pencampur cat
3. Pelapis kertas
4. Tekstil
5. Leather tanning
Merupakan industri yang diantaranya menghasilkan alat rumah tangga.
Merupakan industri yang memproduksi Adhesiv untuk keperluan industri woodworking seperti:
industri pollywood,
blackboard,
dan industri particleboard.
Industri yang menghasilkan furniture.
Adalah industri yang menghasilkan cat, thinner, dempul
Tinjauan
Pustaka
Melamin merupakan senyawa berwarna, termasuk dalam kelompok senyawa heterosiklik-basa kuat yang memiliki molekul C3H6N6 dengan nama IUPAC 1,3,5-triazine-2,4,6-triamine, diperoleh dari sintesis sianamida. Melamin salah satu bahan yang dihasilkan oleh industri petrokimia dengan rumus C3H6N6 juga dikenal dengan nama 2-4-6 triamino 1-3-5 triazine. Senyawa ini berwarna putih dan berbentuk kristal monocyclic.
Bahan baku yang digunakan pada proses pembuatan melamin adalah urea dan campuran amonia dan karbon dioksida sebagai fluidizing gas dengan katalis alumina.
Melihat kebutuhan melamin pada masa sekarang ini, seiring dengan industri-industri pemakainya yang semakin meningkat, maka pendirian pabrik melamin dirasa sangat perlu.
Hal ini bertujuan untuk mengantisipasi permintaan didalam negeri, mengurangi impor melamin dan membuka tenaga kerja baru.
Adapun pengaplikasian melamin di beberapa negara adalah sebagai berikut:
Pada awal 1940-an, Mackay menemukan bahwa melamin juga dapat disintesis dari urea pada suhu 400oC dengan atau tanpa katalis . Saat ini, melamin diproduksi secara industri hampir secara eksklusif dari urea. Sebagian besar proses menggunakan di-cyandiamide sebagai bahan baku dihentikan atau diganti pada akhir 1960-an. Produksi pada tahun 1994 adalah 610 000 t / a. Sebagian besar melamin yang diproduksi masih digunakan dalam pembuatan resin melamin - formaldehida . Hingga sekitar tahun 1960, melamin dibuat secara eksklusif dari dicyandiamide.
Gambar Melamine Resin
Kapasitas produksi merupakan maksimal jumlah produk yang nantinya dapat dihasilkan dalam kurun waktu tertentu.
Sejatinya pabrik yang akan didirikan memiliki kapasitas produksi yang optimal sehingga dapat menghasilkan keuntungan yang maksimal dengan biaya yang minimal
Proses pembuatan melamin dilakukan dengan mensintesa urea pada suhu 390-410⁰C dengan reaksi :
Reaksi berlangsung endotermis dan secara garis besar dibagi menjadi dua proses yaitu:
1. Proses tekanan rendah pada tekanan atmosferik 1 MPa dengan menggunakan katalis
2. Proses tekanan tinggi (≥8 MPa) tanpa menggunakan katalis.
Masing-masing proses terdiri dari tiga tahap, yaitu tahap sintesa, recovery dan pemurnian melamin serta pengolahan gas buang.
Proses tekanan rendah dengan katalis menggunakan reaktor Fluidized Bed pada tekanan atmosferik sampai 1 MPa pada suhu 390-410⁰C. Sebagai fluiding gas digunakan amoniak murni atau campuran antara amoniak dan karbondioksida yang terbentuk dalam reaksi. Katalis yang digunakan yaitu silika atau alumina.
Melamin meninggalkan reaktor berupa gas bersama dengan fluiding gas. Kemudian dipisahkan dari amoniak dan kerbondioksida dengan quenching gas atau menggunakan air (yang diikuti dengan kristalisasi). Pada proses menggunakan katalis, langkah pertama adalah dekomposisi urea menjadi asam isocyanat dan amoniak kemudian diubah menjadi melamin.
Proses BASF adalah proses satu stage, tekanan rendah 2,2 atm, suhu 135⁰C, dengan katalis alumina proses padat. Lelehan Urea adalah umpan pada reaktor fluidizing bed pada suhu 395⁰C dan tekanan 2,2 atm. Katalis yang digunakan adalah alumina dengan fluidizing gas berupa amoniak dan karbondioksida.
Suhu reaktor dijaga dengan mensirkulasi lelehan garam dengan menggunakan koil pemanas. Produk yang keluar dari reactor berupa gas terdiri dari campuran melamin, urea yang tidak bereaksi, biuret, amoniak dan karbondioksida. Katalis yang terbawa aliran gas ditahan pada siklon separator dalam reaktor. Campuran gas tersebut didinginkan dalam heat exchanger sampai temperatur dew point campuran gas produk dan dihasilkan produk melamin dengan kemurnian 99,9%.
Flowsheet Proses BASF
a) Reaktor; b) Heating coils; c) Fluidizing gas preheater; d) Gas cooler; e) Gas filter; f) Crystallizer; g) Cyclone; h) Blower; i) Urea washing tower; j) Heat exchanger; k) Tangki Urea ; l) Pompa; m) Droplet separator; n)Compressor
Deskripsi Proses
Proses ini mempunyai tahapan yaitu molten urea terdekomposisi dalam Fluidized Sand Bed Reactor sehingga menjadi amoniak dan isocyanic acid pada kondisi suhu 350oC dan tekanan 0,35 MPa. Amoniak digunakan sebagai fluidizing gas. Panas yang dibutuhkan untuk dekomposisi disuplai ke reaktor oleh lelehan garam panas yang disirkulasi melalui koil pemanas. Aliran gas kemudian diumpankan ke fixed bed reaktor dimana isocyanic acid dikonversi menjadi melamin pada suhu 450oC dan tekanan mendekati tekanan atmosfer. Melamin dipisahkan dari hasil reaksi yang berupa fase gas melalui quenching dengan menggunakan air mother liquor yang berasal dari centrifuge. Suspensi melamin dari quencher didinginkan lalu dikristalisasi menjadi melamin. Setelah di centrifuge, kristal dikeringkan dan dimasukkan ke penyimpanan.
a) Heat exchanger; b) Urea decomposer; c) Converter; d) Quencher; e) Heat exchanger; f) Suspension tank; g) Heat exchanger;h) Centrifuge; i) Mother-liquor vessel; j) Disk dryer; k) Elevator; l) Delumper; m) CO absorption column; n) Compressor;o) Heat exchanger
Seperti pada proses BASF, proses stamicarbon menggunakan reaktor satu stage.
Proses berlangsung pada tekanan 0,7 MPa, dengan fluidizing gas berupa amoniak murni. Katalis yang digunakan berupa alumina dan silica. Lelehan urea diumpankan kedalam reaktor bagian bawah. Katalis silica alumina difluidisasi oleh amoniak yang masuk ke reaktor bagian bawah dari reaktor fluidized bed. Reaksi dijaga pada suhu 400oC dengan mensirkulasikan lelehan garam melewati koil pemanas dalam bed katalis. Melamin yang terkandung dalam campuran zat keluaran reaktor kemudian di quenching. Pertama dalam quench cooler kemudian dalam scrubber untuk di srub dengan mother liquor dari centrifuge. Dari scrubber, suspense melamin dialirkan kedalam kolom KO drum dimana sebagian dari amoniak dan CO2 terlarut dalam suspense dipisahkan, lalu campuran gas ini dialirkan ke absorber dan akan membentuk ammonium karbamat dari KO drum kemudian produk dialirkan ke mixing vessel dan dicampur dengan dengan karbon aktif. Kemudian dimasukkan dalam precoat filter kemudian airnya diuapkan dalam evaporator, kemudian dikristaliser dan pemisahan dari mother liquirnya oleh centrifigue.
a) Urea tank; b) Reactor; c) Preheater; d) Heating coils; e) Internal cyclone; f) Quench cooler; g) Scrubber; h) Hydrocyclone; i) Desorption column; j) Heat exchanger; k) Heat exchanger; l) Mixing vessel; m) Heat exchanger; n) Dissolving vessel; o) Precoat filter; p) Vacuum crystallizer; q) Pump; r) Heat exchanger; s) Mother-liquor vessel; t)Hydrocyclone; u) Centrifuge; v) Pneumatic dryer; w) Hydrocyclone; x) Absorption column; y) Compressor
Reaksi yang terjadi pada tekanan tinggi dengan tekanan lebih dari 7 Mpa dan suhu yang digunakan lebih dari 370oC. Secara umum, lelehan urea dimasukan dalam reaktor menjadi campuran lelehan urea dan melamin. Proses ini menghasilkan melamin dengan kemurnian >94%. Panas yang dibutuhkan untuk reaksi di supply dengan electric heater atau system heat transfer dengan menggunakan lelehan garam panas.
Reaksi dari urea menjadi melamin sebagai berikut :
Pada proses dengan tekanan tinggi dikenal ada 2 macam proses, yaitu :
Proses Mont Edison
Proses Nissan
Proses ini berlangsung pada suhu 370oC dan tekanan 7 MPa. Panas reaksi disuplai dengan system pemanasan menggunakan lelehan garam. Hasil reaksi yang dihasilkan kemudian diquenching dengan amoniak cair dan CO2 untuk mengendapkan melamin, sedangkan gas CO2 dan NH3 direcycle ke pabrik urea.
a) Reactor; b) Quencher; c) Stripper; d) Absorption column; e) Heat exchanger; f) Filter; g) Vacuum crystallizer; h) Filter
i) Pneumatic dryer; j) Heat exchanger; k) Cyclone; l) Blower
Proses nissan berlangsung pada suhu 400oC dan tekanan 10 Mpa. Produk melamin yang dihasilkan didinginkan dan diturunkan tekanannya dengan larutan ammonia, setelah melalui proses pemisahan produk melamin dikeringkan dengan prilling sehingga diperoleh melamin serbuk.
a) Reactor; b) Level tank; c) Off-gas washing tower; d) Steam drum; e) Cushion vessel; f) Quencher; g) NH3-stripper
h)NH3-distillation column; i) Absorber; j) Filter; k) Crystallizers; l) Centrifuge; m) Pneumatic dryer; n) Ammonia recovery tower; o) Crystallizer; p) Separator; q) Decanter
Harga Bahan Baku
a. Urea
= 6 mol x 60,06 kg/kmol x Rp.1.800,-
= Rp.648.648,-
Harga Total Bahan Baku
= Rp.648.648,-
Harga Produk
a. Melamin
= 1 mol x 126,12 kg/kmol x Rp.22.000,-
= Rp.2.664.640,-
Harga Total Produk
= Rp.2.664.640,-
= Harga Total Produk – Harga Total Bahan Baku
= Rp.2.664.640 - Rp.648.648,-
= Rp.2.015.992,-
Dari pertimbangan beberapa proses maka dalam prarancangan pabrik melamin dari urea ini akan dilakukan dengan proses BASF (Badische Anilin and Soda Fabric) dengan pertimbangan :
1. Operasi dengan menggunakan tekanan rendah
2. Konversi 99,9%
Bahan baku urea dapat diperoleh melalui PT. Pupuk Iskandar Muda, Aceh. Dengan hasil urea tiap tahunnya 1.170.00 ton. Hal ini memungkinkan utnuk mencukupkan bahan baku pabrik melamin yang akan dibangun. Kemudian karena jaraknya yang cukup dekat selain itu juga dekat dengan pelabuhan sehingga sangat memudahkan distribusi melamin yang dihasilkan.