Bab I1 (anggun).docx

PEMURNIAN DENGAN SODA KAUSTIK I.

PENDAHULUAN Dalam sebuah industri, khususnya industri kimia kaustik soda atau NaOH memiliki peranan yang sangat penting dalam proses produksi. Dalam pembuatan pulp dan kertas, tekstil, air minum, sabun dan deterjen dan sebagai pembersih drain, bahan ini (kaustik soda) berguna sebagai penetralisir sifat keasaman. Natrium hidroksida (NaOH), juga dikenal sebagai alkali kaustik soda dan adalah kaustik logam dasar. Natrium hidroksida adalah basa yang umum di laboratorium kimia. Natrium hidroksida (NaOH) banyak digunakan di banyak industri, terutama sebagai kuat kimia dasar dalam pembuatan pulp dan kertas, tekstil, air minum, sabun dan deterjen dan sebagai pembersih drain. Pada tahun 1998, total produksi dunia sekitar 45 juta ton. Amerika Utara dan Asia secara kolektif memberikan kontribusi sekitar 14 juta ton, sementara Eropa memproduksi sekitar 10 juta ton. Di Amerika Serikat, produsen utama natrium hidroksida adalah Dow Chemical Company, yang telah produksi tahunan sekitar 3,7 juta ton dari situs di Freeport,Texas , dan Plaquemine, Louisiana. Produsen utama AS termasuk Oxychem, PPG, Olin, Pioneer Perusahaan (yang dibeli oleh Olin), Inc (PIONA), dan Formosa. Semua perusahaan-perusahaan ini menggunakan proses chloroalkali. Natrium hidroksida adalah pokok dasar dalam industri kimia. Pada umumnya NaOH yang paling sering digunakan sebagai air solusi, karena solusi lebih murah dan lebih mudah ditangani. NaOH digunakan untuk mendorong reaksi kimia dan juga untuk netralisasi bahan asam. Hal ini dapat digunakan juga sebagai agen penetralisir dalam pemurnian minyak bumi. Hal ini juga digunakan untuk tugas yang berat dan pembersihan industri. Zat-zat pengotor yang terdapat dalam minyak mentah bervariasi dalam jumlah dan jenisnya. Zat-zat tersebut terdiri dari senyawa-senyawa organik yang mengandung sulfur, nitrogen, dan oksigen; logam-logam terlarut dan garam-garam anorganik; garam-garam yang terlarut (yang larut dalam air) yang terbawa minyak membentuk emulsi. Zat-zat pengotor yang tidak diinginkan, biasanya dipisahkan atau dirubah ke dalam bentuk yang tidak berbahaya Tujuan dari pengolahan ini adalah untuk menjaga :

a) korosi peralatan, b) kerusakan katalis, c) menurunkan mutu produk akhir seperti warna yang jelek, ketidak stabilan terhadap cahaya, korosif, bau yang tidak enak, dan lain-lain. Beberapa pengolahan secara kimiawi dan gabungan beberapa cara dapat dipakai, dan kebanyakan memilih satu atau lebih dari klasifikasi pengolahan sebagai berikut: 1) dengan asam, 2) dengan alkali (soda), 3) dengan pelarut, 4) dengan oksidasi, 5) dengan adsorpsi lempung. Pemilihan proses pengolahan untuk situasi kilang tertentu tergantung pada keadaan alam fraksi minyak yang diolah dan spesifikasi yang diingini untuk produk akhir atau produk menengah. Pada pengolahan produk-produk rigan (straight-run), metoda pengolahan kimiawi telah menjadi hal yang tidak menarik semenjak perkembangan proses hidrogen yang menjadi praktis sebagai suatu hasil dari produk samping dari reforming katalis. Seiring dengan hal tersebut adalah meningkatnya kebutuhan dan perkembangan lebih lanjut tentang proses pemisahan gas-gas asam (H2S) untuk pembuatan sulfur. Sebaliknya fraksi-fraksi perengkahan katalis tetap memakai pengolahan kimiawi, umumnya dengan variasi pencucian soda.

II. BAHAN BAKU PEMURNIAN DENGAN SODA KAUSTIK  Natrium Hidroksida (NaOH) Natrium Hidroksida (NaOH), juga dikenal sebagai soda kaustik atau sodium hidroksida, adalah sejenis basa logam kaustik. Natrium Hidroksida terbentuk dari oksida basa natrium oksida dilarutkan dalam air. Natrium hidroksida membentuk larutan alkali yang kuat ketika dilarutkan ke dalam air. NaOH digunakan di berbagai macam bidang industri, kebanyakan digunakan sebagai basa dalam proses produksi bubur kayu dan kertas, tekstil, air minum, sabun dan deterjen. Natrium Hidroksida adalah basa yang paling umum digunakan dalam laboratorium kimia.

Natrium hidroksida murni berbentuk putih padat dan tersedia dalam bentuk pelet, serpihan, butiran ataupun larutan jenuh 50%. NaOH bersifat lembap cair dan secara spontan menyerap karbon dioksida dari udara bebas. NaOH sangat larut dalam air dan akan melepaskan panas ketika dilarutkan. NaOH juga larut dalam etanol dan metanol, walaupun kelarutan NaOH dalam kedua cairan ini lebih kecil daripada kelarutan KOH. NaOH tidak larut dalam dietil eter dan pelarut non-polar lainnya. Larutan natrium hidroksida akan meninggalkan noda kuning pada kain dan kertas. 

Minyak Bumi Minyak bumi adalah hasil dari peruraian (dekomposisi) materi tumbuhan dan hewan di suatu daerah yang subsidence (turun) secara perlahan. Daerah tersebut biasanya berupa laut, batas lagoon (danau) sepanjang pantai ataupun danau dan rawa di daratan. Sedimen diendapkan bersama-sama dengan materi tersebut dan kecepatan pengendapan sedimen harus cukup cepat sehingga paling tidak bagian materi organik tersebut dapat tersimpan dan tertimbun dengan baik sebelum terjadi pembusukan. Pada kondisi sirkulasi dan reduksi tertentu akumulasi hidrokarbon banyak ditemukan pada bagian air laut dalam.

III. SIFAT FISIKA DAN SIFAT KIMIA BAHAN BAKU  Natrium Hidroksida (NaOH) Sifat Fisika : Natrium Hidroksida Nama Sistematis

Natrium Hidroksida

Nama lain

Soda kaustik Sifat Fisika

Rumus molekul

NaOH

Massa molar

39,9971 g/mol

Penampilan

zat padat putih

Densitas

2,1 g/cm³, padat

Titik leleh

318°C (591 K)

Titik didih

1390°C (1663 K)

Kelarutan dalam air

111 g/100 ml (20°C)

Kebasaan (pKb)

-2,43

Sifat Kimia : 1. NaOH membentuk basa kuat bila dilarutkan dalam air 2. NaOH murni merupakan padatan berwarna putih. 3. Rapuh dan menunjukkan pecahan kristal 4. Apabila dibiarkan di udara akan cepat menyerap karbondioksida dan menjadi lembab. 

Minyak Mentah Minyak bumi merupakan campuran dari berbagai macam hidrokarbon, jenis molekul yang paling sering ditemukan adalah alkana (baik yang rantai lurus maupun bercabang), sikloalkana, hidrokarbon aromatik, atau senyawa kompleks seperti aspaltena. Penampakan fisik dari minyak bumi sangatlah beragam tergantung dari komposisinya. Minyak bumi biasanya berwarna hitam atau coklat gelap (meskipun warnanya juga bisa kekuningan, kemerahan, atau bahkan kehijauan).

IV. URAIAN PROSES Larutan soda bervariasi antara 5 – 20% (berat), dipakai pada suhu 70 - 110 oF dan tekanan 5 - 40 psig. Suhu dan konsentrasi soda yang tinggi biasanya dihindari, sebab akan membahayakan warna minyak dan kehilangan kestabilan pada beberapa distilat. Proses-proses yang disertai dengan regenerasi soda sudah sedemikian populer. Soda pencuci sangat sering dipakai sebagai pengolah pendahuluan dari beberapa proses yang lain dengan maksud menghemat pemakaian bahan kimia dan perlindungan katalis. Paten Amerika untuk pengolahan minyak dengan soda telah lama dikeluarkan semenjak tahun 1863 dan perbaikan-perbaikannya telah banyak dilakukan sampai hari ini.

Macam-macam proses pengolahan menggunakan soda adalah : 1. Pengolahan Tidak Regeneratif a. Pengolahan Sederhana dengan Soda. Pengolahan dengan soda yang tidak regeneratif umumnya ekonomis dipakai apabila kotoran-kotoran minyak berada dalam konsentrasi yang rendah dan lumpur limbah tidak jadi masalah. H2S dalam jumlah yang sangat sedikit (trace) dapat dipisahkan dari gas cair dan gasolin ringan pada berbagai cara memakai kalsium, amonium, atau larutan NaOH. Cara praktis yang umum dipakai adalah menggunakan NaOH pada sistem pengolahan tunggal, dengan kontak yang baik maka H2S dapat direduksi menjadi kurang dari 0,0001 % (berat) disertai dengan pemisahan sebagian merkaptan. Gasolin rengkahan sering diolah untuk memisahkan fenol dan merkaptan di dalam sistem dua atau tiga tingkat dengan penyerap soda. b. Pengolahan Polisulfida. Proses ini adalah pengolahan kimia non-regeneratif untuk memisahkan sulfur erlenmeyer dari produk kilang cair. Larutan soda-polisulfida disiapkan dengan cara melarutkan 1 lb Na2S dan 0,1 lb S2 ke dalam masing-masing satu galon NaOH 15OBe. Sulfur harus larut sempurna untuk menghindari kontaminasi pada waktu pengolahan. Di dalam kilang, Na2S dapat disiapkan dengan melewatkan H2S melalui larutan soda. Untuk pengolahan polisulfida biasanya digunakan peralatan pencucian soda dengan suhu dijaga sekitar 120OF. Peralatan yang diperlukan antara lain pompa pencampur sentrifugalpemasukan ganda (double suction). Keluaran pompa dengan 60% minyak dan 40% polisulfida akan menghasilkan efisiensi penarikan sulfur yang maksimum. 2. Pengolahan Regeneratif a. Proses Distilat Dua Lapis. Proses ini dilisensi oleh Mobil Oil Corp yang mengekstrak bahan-bahan yang mengandung asam-asam organik (termasuk merkaptan) dari bahan bakar distilat-distilat murni atau rengkahan menggunakan menggunakan reagensia dua lapis. Bagan alir proses ini dapat dilihat pada gambar.

Pada proses ini, diperbaiki stabilitas residu karbon, dan kompatibilitas minyak-minyak distilat. Reagensia secara terus menerus disiapkan di dalam settler, yang dapat memisah menjadi campuran soda dan asam kresilat dengan kondisi yang diawasi. Lapisan bawah adalah 42-40 % soda jenuh dengan garam kresilat, dipakai untuk mengolah distilat. Settler juga melakukan pemisahan distilat (lapisan atas) dan memisahkan kelebihan garam kresilat dan kotoran-kotoran (lapis tengah). Proses ini beroperasi pada suhu 130OF dimana distilat dan reagensia bercampur dan mengalir ke dalam settler sehingga terjadi 3 lapis cairan yang dipisahkan dengan bantuan koagulasi elektrik. b. Proses Gasolin Dua Lapis. Proses ini dikembangkan dan dilisensi oleh Mobil Oil Corp, merupakan proses yang regeneratif. Proses ini dipakai untuk mengekstrak merkaptan sulfur dari LPG, gasolin dan nafta menggunakan reagensia dua lapis. Diagram alir proses dapat dilihat pada gambar. Proses ini memperbaiki stabilitas, warna, dan kerentanan TEL dari bahan bakar yang diolah. Reagensia disiapkan di dalam settler di bawah kondisi yang dikontrol untuk dapat dipisah menjadi dua fasa yaitu campuran soda dan garam asam kresilat. Fasa/lapisan atas adalah kalium atau natrium kresilat yang digunakan sebagai pengolah gasolin. Gasolin yang bebas H2S dikontakkan dengan larutan dua lapis (4-6 %) apda suhu 120OF pada pengolahan dua tingkat. Proses ini memerlukan 10 lb steam untuk setiap barel gasolin. c. Proses Mercapsol. Proses ini dikembangkan dan dilisensi oleh Purse Oil Corp adalah suatu proses pengolahan kimiawi yang regeneratif untuk mengekstrak merkaptan sulfur (93-95 %) menggunakan larutan NaOH yang mengandung campuran kresol, asam-asam, dan fenol sebagai promotor stabilisasi. Melalui pengolahan ini maka minyak akan diperbaiki stabilitasnya, bau, dan kerentanannya terhadap TEL.

d. Ekstraksi Merkaptan Unisol. Proses ini dikembangkan oleh Atlantic Refining Corp dan dilisensi oleh UOP Corp. Unisol adalah proses kimia regeneratif untuk oksidasi merkaptan sulfur dan beberapa senyawa nitrogen yang ada dalam gasolin masam atau destilatdestilat. Pada proses ini digunakan larutan NaOH atau KOH yang mengandung metanol sebagai pelarut. Pemisahan merkaptan dari gasolin hampir sempurna (99`%+) disertai dengan perbaikan kerentanan TEL dan stabilitas produk. Distilat-distilat (minyak pemanas, dsb.) diperbaiki bau dan stabilitasnya dengan pemisahan merkaptan 95 %+. Langkah ekstraksi pada suhu 100oF dimana soda masuk dari atas menara dan metanol dari tengah-tengah menara. Soda bekas diregenerasi dalam menara stripping pada suhu 290-300 dipisahkan.

O

F dimana metanol, air, dan merkaptan

V. FLOWSHEET PENGOLAHAN / PEMURNIAN DENGAN SODA KAUSTIK. 

Pemurnian Sederhana Dengan Soda air

produk

Pencucian Air umpan drain Pompa Double Seuction



soda segar

drain

Gambar 1. Diagram Alir Pemurnian dengan Soda

Pengolahan Soda Regeneratif

gasolin olahan

Merkaptan dan steam

Packed Tower Steam Stripper

umpan gasolin ringan

steam

Gambar 3. Diagram Alir Pengolahan Soda Regeneratif



Proses Distilat Dua Lapis distilat olahan distilat air

Settler

Settler distilat umpan air air soda segar

Pemekat Soda garam kresilat & kotoran



Gambar 4. Diagram Alir Proses Distilat Dua Lapis

Proses Gasolin Dua Lapis



Ekstrasi Unisol metanol

gasolin olahan Separator

merkaptan

Utanki Metanol

Ekstraktor metanol

Stripper Metanol

steam umpan gasolin

Stripper Soda

air metanol

Gambar 6. Diagram Alir Ekstraksi Unisol

VI. PRODUK DAN KEGUNAAN PRODUK Produknya adalah minyak tanah yang tidak ada zat-zat pengotor lagi. Zat-zat tersebut terdiri dari senyawa-senyawa organik yang mengandung sulfur, nitrogen, dan oksigen; logam-logam terlarut dan garam-garam anorganik. Bau dan warna produk diperbaiki dengan memisahkan asam-asam organik dan senyawa-senyawa sulfur seperti asam naftenik, merkaptan sulfur, hidrogen sulfida, dan senyawa-senyawa fenol. Hasil produk dari proses pemurnian dengan soda kaustik : 1. Menghilangkan potensi bahaya dari penanganan solvent yang biasa digunakan untuk melarutkan hidrogen sulfida dalam proses ekstraksi sifat sulfur biologis yang hidrofilik 2. Menghilangkan resiko penyumbatan (plugging atau blocking) pada pipa Bio-katalis yang digunakan bersifat self-sustaining 3. Mampu beradaptasi pada berbagai kondisi proses 4. Konfigurasi proses yang sederhana, handal dan aman (antara lain beroperasi pada suhu dan tekanan rendah) sehingga mudah untuk dioperasikan

VII. DAFTAR PUSTAKA 1.

Modul Kimia. Teknologi minyak bumi. Ir. Fadarina M. T. Ir. Selastia Yuliati M. T. Program studi teknik kimia: Politeknik Negeri Sriwijaya. 2013

2.

Teknologi minyak dan gas bumi. Ir. H. Ali Fasya Ismail, M. Eng. Penerbit Universitas Sriwijaya.1998 : Indralaya

3.

https://id.wikipedia.org/wiki/Natrium_hidroksida

4.

https://id.wikipedia.org/wiki/Minyak_bumi

5.

https://nanopdf.com/queue/treating-2-caustic2009-08_pdf?queue_id=1&x=1553651995&z=MzYuNjguMTk0Ljkx

6.

https://www.pdfcoke.com/document/332174122/Kegunaan-Kaustik-SodaAtau-Natrium-Hidroksida

7.

https://indonesian.alibaba.com/product-detail/refining-of-crude-palm-kerneloil-palm-oil-refining-plant-palm-oil-refining-process-60225864698.html

8.

http://azharrizki.blogspot.com/2016/08/proses-proses-pemurnian-cpo-crudepalm.html

9.

https://www.pdfcoke.com/document/332174122/Kegunaan-Kaustik-SodaAtau-Natrium-Hidroksida

10. https://slideplayer.info/slide/12377311/