Reforming Thermis (makalah).docx

REFORMING TERMIS

Disusun Oleh

:

M Reza Ramlan

(061740411523)

Kelas

: 4. EGB

Mata Kuliah

: Petroleum dan Refineri

Instruktur

: Zurohaina S.T., M.T.

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA JURUSAN TEKNIK KIMIA PROGRAM STUDI D IV TEKNIK ENERGI TAHUN AKADEMIk 2019 - 2020

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT. Karena berkat rahmat dan karunia-Nya lah, penulis dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “Reforming Thermis” dalam jangka waktu yang telah diberikan. Tak lupa juga shalawat beriringkan salam penulis tuturkan kepada Nabi Muhammad SAW. Beserta keluarga, para sahabat, jua para pengikutnya hingga akhir zaman. Penulis sangat berterima kasih juga kepada kedua orang tua atas restu dan ridho mereka di setiap jalan ilmu yang dilewati. Juga dosen pembimbing yang telah memberikan pengetahuan dan ajarannya yang selalu memotivasi penulis untuk menyelesaikan makalah ini. Penulis sadar tulisan ini masih luput dari kata sempurna, sehingga penulis sangat mengharapkan agar para pembaca dapat memberikan masukan dan saran yang membangun untuk semua pihak. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi semua yang membaca di kemudia hari.

Palembang, 28 Maret 2019

BAB I PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Minyak mentah atau yang biasa disebut dengan crude oil ini berbentuk cairan

kental hitam dan berbau kurang sedap, yang selain mengandung kotoran, juga mengandung mineral – mineral yang larut dalam air. Minyak ini belum dapat digunakan sebagai bahan bakar atau untuk keperluan lainnya, tetapi harus melalui pengolahan terlebih dahulu. Minyak mentah ini mengandung sekitar 500 jenis hidrokarbon dengan jumlah atom karbon 1 – 50. Pada prinsipnya pengolahan minyak bumi dilakukan dengan dua langkah, yaitu desalting dan destilasi. Proses konversi bertujuan untuk memperoleh fraksi – fraksi dengan kualitas dan kuantitas sesuai permintaan pasar. Sebagai contoh, untuk memenuhi kebutuhan fraksi bensin yang tinggi, maka sebagian fraksi rantai panjang harus diubah atau dikonversi menjadi fraksi rantai pendek. Disamping itu, fraksi bensin harus mengandung lebih banyak hidrokarbon rantai bercabang / alisiklik / aromatic dibandingkan ratai lurus. Jadi,diperlukan proses konversi untuk penyusunan ulang struktur molekul hidrokarbon. Beberapa jenis proses konversi dalam kilang minyak yaitu : perengkahan, reforming, alkilasi, destilasi, cracking, polierisasi, treating, dan blending. 1.2 Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah yang dibahas dalam makalah ini adalah sebagai berikut : 1. Apakah yang dimaksud dengan proses reforming? 2. Bagaimanakah sifat fisik dan kimia bahan baku maupun produk yang dhasilkan? 3. Proses apa sajakah yang dapat dilakukan pada proses reforming ? 4. Apa saja kegunaan dari produk yang dihasilkan pada proses reforming?

1.3 Tujuan 1. Memahami proses reforming 2. Mengetahui sifat fisik dan kimia bahan baku dan produk 3. Memahami proses yang dapat dilakukan pada proses reforming 4. Mengetahui kegunnaan produk pada proses reforming

1.4 Manfaat Adapun manfaat dari pembuatan makalah ini adalah dengan mengetahui pembahasan mengenai proses pengolahan minyak bumi khususnya reforming termis process, kita dapat memahami bagaimana proses reforming termis yang ada pada minyak bumi.

BAB II PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Reforming Reforming adalah perubahan dari bentuk molekul bensin yang bermutu kurang baik (rantai karbon lurus) menjadi bensin yang bermutu lebih baik (rantai karbon bercabang). Kedua jenis bensin ini memiliki rumus molekul yang sama bentuk strukturnya yang berbeda. Oleh karena itu, proses ini juga disebut isomerisasi. Reforming dilakukan dengan menggunakan katalis dan pemanasan. Reforming adalah suatu proses untuk merubah struktur senyawa hidrokarbon dalam fraksi minyak menjadi komponen blending gasoline yang mempunyai oktan tinggi. Perubahan susunan struktur molekul yang terjadi paling dominan dalam reaksi tersebut adalah dehidrogenasi naftena membentuk aromatik menurut reaksi berikut :

CH HC CH3 – (CH2)4 – CH3

CH

→

+ 4 H2 HC

CH CH

Contoh lain sebagai berikut : CH3 – CH2 –CH2 –CH3 → CH3 – CH – CH3 ↓ CH3

Reforming bertujuan mengubah struktur molekul rantai lurus menjadi rantai bercabang/alisiklik/aromatik. Sebagai contoh, komponen rantai lurus (C5-C6) dari fraksi bensin diubah menjadi aromatik. Ketika permintaan untuk bensin beroktan tinggi yang dikembangkan selama awal tahun 1930-an, perhatian diarahkan untuk meningkatkan angka oktan

fraksi dalam rentang didih bensin. Berjalan lurus (suling) bensin sering memiliki angka oktan yang sangat rendah, dan setiap proses yang akan meningkatkan angka oktan akan membantu dalam memenuhi permintaan untuk angka oktan lebih tinggi. Seperti proses (reforming thermis) dikembangkan dan digunakan secara luas, tetapi pada tingkat yang jauh lebih rendah daripada thermal cracking, tetapi menggunakan suhu yang lebih tinggi Macam – macam proses reforming: 1. Reforming Termis, terdiri dari : Proses Polyforming 2. Reforming Katalis, terdiri dari: a. Katalis Unggun Diam, terdiri dari: - Reactor Tanpa Swing, terdiri dari: Proses Catforming Proses Houdriforming Proses Platforming Proses Sinclair – Baker Proses Platinum - Reaktor dengan Swing, terdiri dari: Proses Hydroforming Proses Powerforming Proses Ultraforming b. Katalis Unggun Bergerak Proses Hyperforming Proses Thermofor (TCR) c. Kalatis Unggun Terfluidisasi, terdiri dari: Proses Fluid Hydroforming d. Reforming dengan Daur Ulang, terdiri dari: Proses Iso – Plus Houdriforming Proses Reforming

2.2 Sifat Fisik dan Kimia Bahan Baku dan Produk 2.2.1 Sifat Fisik dan Kimia Bahan Baku 1. Naftena

Gambar 1. Siklo-Heksana atau naftena - C6H12 Naftena adalah senyawa hidrokarbon jenuh yang membentuk struktur cincin dengan rumus molekul CnH2n. Senyawa-senyawa kelompok naftena yang banyak ditemukan adalah senyawa yang struktur cincinnya tersusun dari 5

atau

6

atom

karbon.

Contohnya

adalah

siklopentana

(C5H10),

metilsiklopentana (C6H12) dan sikloheksana (C6H12). Umumnya, di dalam minyak bumi mentah, naftena merupakan kelompok senyawa hidrokarbon yang memiliki kadar terbanyak kedua setelah n-parafin. Naftena memiliki sifat antara lain memiliki warna merah kecoklatan, kestabilan yang cukup tinggi, tidak cocok dengan agen dengan oksidasi tinggi , sangat berbahaya apabila dihirup atau dihisap karena mengandung karsinogen. Titik didihnya 70 - 180⁰C. Kontak dengan kulit dapat menyebabkan kekeringan dermatitis. Naftena adalah material yang memiliki titik didih antara gasolin dan kerosin. Beberapa naphta digunakan sebagai : - Pelarut dry cleaning (pencuci) - Pelarut karet - Bahan awal etilen

- Dalam kemileteran digunakan sebagai bahan bakar jet dikenanl sebagai jP-4

2. Katalis Katalis yang dapat digunakan pada proses reforming ini yaitu: a. Platina Keterangan Umum Unsur Nama, Lambang, Nomor

platina, Pt, 78

atom Deret kimia

transition metals

Golongan, Periode, Blok

10, 6, d

Penampilan

grayish white

Massa atom

195.084(9) g/mol

Konfigurasi elektron

[Xe] 4f14 5d9 6s1

Jumlah elektron tiap kulit

2, 8, 18, 32, 17, 1

Ciri-ciri fisik Fase

solid

Massa jenis (sekitar suhu

21.45 g/cm³

kamar)

Massa jenis cair pada titik

19.77 g/cm³

lebur Titik lebur

2041.4 K (1768.3 °C, 3214.9 °F)

Titik didih

4098 K (3825 °C, 6917 °F)

Kalor peleburan

22.17 kJ/mol

Kalor penguapan

469 kJ/mol

Kapasitas kalor

(25 °C) 25.86 J/(mol·K)

Gambar 2. Katalis Platina

Platinum adalah logam dengan putih keperak-perakan yang indah. Mudah ditempa delam keadaan murni. Platinum memiliki koefisien muai yang hampir sama dengan kaca silika-natroium karbonat, dan karenanya

digunakan untuk

membuat elektroda bersegel dalam sistem kaca. Logam ini tidak teroksidasi di udara pada suhu berapapun, tapi termakan oleh halogen, sianida, sulfur dan basa kaustik.

Platinum tidak dapat larut dalam asam klorida dan asam nitrat, tapi melarut dengan aqua regia membentuk asam kloroplatinumt. Dalam kondisi yang sangat halus, platinum merupakan katalis yang sempurna, yang banyak digunakan untuk menghasilkan asam sulfat. Juga digunakan sebagai katalis dalam pemecahan produk minyak bumi. Platinum juga banyak diminati untuk dimanfaatkan sebagai katalis dalam sel bahan bakar dan peralatan anti polusi untuk mobil. Anoda platinum digunakan secara ekstensif dalam sistem perlindungan katoda untuk kapal besar dan bejana yang melewati lautan, pipa, baja dermaga dan lain-lain. Kawat platinum yang sangat halus akan berkilau merah terang bila ditempatkan dalam uap metil alkohol, di mana platinum berperan sebagai katalis, untuk mengubah alkohol menjadi formaldehida. Fenomena ini digunakan secara komersial untuk memproduksi pemantik api rokok dan pennghangat tangan. Hidrogen dan oksigen dapat meledak dengan adanya platinum

b. Molybdenum

Gambar 3. Katalis Molybdenum Sifat Fisik Molybdenum Molybdenum merupakan unsur yang solid, memiliki penampilan metalik putih keperakan. Lebih sering terlihat seperti abu-abu gelap atau hitam bubuk. Titik lelehnya sekitar 2.610 ° C (sekitar 4.700 ° F) dan titik didih adalah 4.800 untuk 5.560 ° C (8.600 hingga 10.000 ° F). Densitasnya adalah 10,28 gram per kubik sentimeter. Sifat Kimia Molybdenum

Molybdenum tidak larut dalam reagen kimia yang paling umum. Reagen kimia adalah suatu zat yang digunakan untuk mempelajari bahan-bahan lain, seperti asam atau alkali. Sebagai contoh, molybdenum tidak larut dalam asam klorida, asam fluorida, amonia, sodium hidroksida, atau asam sulfat encer. Reagen Zat kimia ini sering digunakan untuk menguji bagaimana suatu zat reaktif. Molybdenum tidak larut dalam panas sulfat atau asam nitrat, Logam ini tidak bereaksi dengan oksigen pada suhu kamar,dan juga tidak bereaksi dengan oksigen pada temperatur tinggi.

2.2.3 Sifat Fisik dan Kimia Produk 1. Gasolin Gasolin (Bensin) Rentang rantai karbon : C5 - C10 Trayek didih : 40 - 180°C Mulanya bensin adalah produk utama dalam industri minyak bumi yang merupakan campuran kompleks dari ratusan hidrokarbon dan memiliki rentang o

pendidihan antara 30-200 C. Bensin adalah bahan bakar mesin siklus Otto yang banyak digunakan sebagai bahan bakar alat transportasi darat (mobil). Kinerja yang dikehendaki dari bensin adalah anti knocking. Knocking adalah peledakan campuran (uap bensin dengan udara) di dalam silinder mesin dengan siklus Otto sebelum busi menyala. Peristiwa knocking ini sangat mengurangi daya mesin. Hidrokarbon rantai lurus cenderung membangkitkan knocking. Sementara, hidrokarbon bercabang, siklik maupun aromatik cenderung bersifat anti knocking. Tolok ukur kualitas anti knocking sering disebut sebagai bilangan oktan (octane number). Untuk meningkatkan nilai tambah fraksi nafta yang kadar oktannya masih rendah, sekitar 40-59 akan diproses lagi di Unit Reforming yang hasilnya berupa bensin dan residu. Untuk bensin nilai oktannya menjadi 85-90. Bensin ini bisa diblending lagi dengan TEL (tetra ethyl lead) sehinggga nilai oktannya mencapai 95, contoh bensin beroktan 95 adalah pertamax.

2.3

Macam – macam Proses Reforming

2.3.1 Reforming Termis Proses secara termis yang kontinyu digunakan untuk mengubah molekul melalui penyusunan kembali nafta dan gasoline berkualitas anti ketuk yang rendah menjadi komponen gasoline yang menpunyai angka oktan tinggi. Produk sekunder dari proses ini meliputi gas – gas olefin untuk umpan polimerisasi dan tar yang digunakan untuk minyak bakar berat.

Gambar Diagram Alir Proses Reforming Termis

Peralatan reforming termis mirip dengan peralatan perengkahan termis, dengan sedikit modifikasi para ahli kilang menggunakan peralatan yang sama untuk kedua proses tersebut. Sama dengan umpan reforming katalis, tipe umpan reforming adalah nafta ringan (virgin nafta) yang mempunyai IBP 200 250°F dan FBP 300 - 400°F. Gasolin alam dan fraksi perengkahan dapat digunakan sebagai umpan. Suhu keluar pemanas adalah 950 - 1100°F pada tekanan 400 – 1000 psig. Nafta dari aliran samping fraksionator ditambahkan ke effluent heater untuk menahan reaksi dekomposisi yang sangat ekstensif. Proses reforming termis masu kedalam kilang secara komersil pada tahun 1930. Proses ini dirancang oleh UOP Co.

2.3.2 Proses Polyforming Proses ini merupakan proses termis yang kontinyu merubah nafta ringan (straight run) dan ataupun gas oil bersama – sama dengan gas – gas hidrokarbon sangat ringan (dominan C3 dan C4) menjadi mogas yang mempunyai oktan tinggi dan fuel oil.

Gambar Diagram Alir Proses Polyforming

Operasi dari proses ini meliputi pemasukan umpan nafta (virgin) ke dalam absorber untuk mengambil propana (recovery C3 80 – 90%) dan gas – gas berat. Tekanan pada aliran campuran umpan adalah 1000 – 1500 psig. Aliran quench di bagian bawah evaporator adalah 1020 – 1120 °F turun menjadi 650 – 700 °F. Tekanan evaporator sekitar 400 psig. Bagian lain dari bawah evaporator di-flash untuk mendapatkan fuel oil dan gas, sedangkan overhead evaporator dikirim ke stabilizer dimana gas – gas yang dapat dikondensasikan dipisahkan dari produk gasoline untuk dipakai kembali di absorber bersama dengan umpan gas cair. Proses polyforming ini dikembangkan oleh Gulf Oil Corp pada tahun 1940. Proses ini sudah tidak digunakan lagi dan diganti oleh reforming katalis.

2.4 Kegunaan Produk Produk yang dihasilkan dari proses reforming ini yaitu berupa komponen hidrokarbon yang mempunyai oktan tinggi untuk blending mogas atau avgas seperti gasolin, atau digunakan untuk bahan baku petrokimia yaitu pengolahan aromatik untuk memproduksi BTX (benzene-toluene-xylene). Gasolin atau bensin digunakan sebagai bahan bakar motor, bahan bakar penerbangan bermesin piston, umpan proses petrokomia.

BAB III PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Minyak mentah mengandung berbagai senyawa hidrokarbon denganberbagai sifat fisiknya. Untuk memperoleh materi – materi yang berkualitas baik dan sesuai dengan kebutuhan, perlu dilakukan tahapan pengolahan minyak mentah. Setelah minyak mentah mengalami proses destlasi. Fraksi – fraksi minyak tersebut selanjutnya diolah dengan proses – proses selanjutnya , seperti proses polimerisasi, treating, reforming. Proses reforming adalah suatu proses untuk merubah struktur senyawa hidrokarbon dalam fraksi minyak menjadi komponen blending gasoline yang mempunyai oktan tinggi. Proses reforming mengubah bentuk molekul bensin yang bermutu kurang baik (rantai karbon lurus) menjadi bensin yang bermutu lebih baik (rantai karbon bercabang). Poses reforming ini dapat dilakukan dengan reforming termis dan reforming katalis. Reforming termis terdapat proses Polyforming dan reforming katalis dapat menggunakan katalis platina ataupun Molybdenum. Bahan baku untuk proses reforming yaitu naftena dan produk yang dihasilkan gasolin dengan angka oktan yang tinggi yaitu 93 – 98. Gasolin digunakan sebagai bahan bakar ataupun sebagai bahan baku petrokimia.

3.2 Saran Penulis menyadari banyaknya kesalahan dan kekurangan da;am penyususan makalah ini. Untuk itu kritik, saran dan bimbingan sangat diperlukan untuk menyempurnakan makalah ini.

DAFTAR PUSTAKA  Fadarina, SelastiaYulianti, M.Yerizam. 2011. Teknologi Minyak Bumi. Palembang: Politeknik Negeri Sriwijaya.  Yuniardi, Dewa. 2012 Process Reforming Minyak Bumi. (http//dewayuniardi10.wordpress.com/proses-reforming-minyak-bumi /12/10/.html.m=?). (Online)  Cintratama, Prabu Randy. 2013.Makalah minyak bumi dan petrokimia. (‘dokumen.tips_makalah-minya-bumi-dan-petrokimia). Universitas Gunadarma /; Jakarta. (Online)  ---------------. 2015. Laporan Analisa Minyak Bumi (General Analysis). (‘dokumen.tips_minyak-bumi-makalah). (Online)