Industri Asam Sulfat Selain bahan kimia yang sangat aktif, asam sulfat juga merupakan bahan kimia yang paling banyak dipakai dan merupakan produk teknik yang amat penting. Zat ini digunakan sebagai bahan untuk pembuatan garam-garam sulfat dan untuk sulfonasi, tetapi lebih sering lagi dipakai terutama karena merupakan asam anorganik yang agak kuat dan agak murah. Asam sulfat digunakan dalam pembuatan pupuk, kulit, platina, pengolahan minyak, dan dalam pewarnaan tekstil. Proses kontak pertama kali ditemukan pada tahun 1831 oleh Philips, seorang Inggris, yaitu dengan melewatkan campuran sulfur dioksida dan udara melalui katalis. Pada tahun 1889, diketahui bahwa proses kontak dapat ditingkatkan dengan menggunakan oksigen secara berlebihan di dalam campuran gas reaksi. Proses kontak sekarang telah banyak mengalami penyempurnaan dalam rincinya dan dewasa ini telah merupakan suatu proses industri yang murah, kontinu dan dikendalikan secara otomatis. Semua pabrik asam sulfat yang baru menggunakan proses kontak. Salah satu kelemahan proses kamar yang menyebabkan orang tidak memakainya lagi adalah karena proses ini hanya mampu menghasilkan asam sulfat dengan konsentrasi sampai 78% saja. Pemekatannya merupakan suatu operasi yang mahal, sehingga pada tahun 1980, hanya tinggal satu pabrik saja yang menggunakan proses kamar yang masih beroperasi di Amerika Serikat.
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Industri Asam Sulfat
Selain bahan kimia yang sangat aktif, asam sulfat juga merupakan bahan kimia yang
paling banyak dipakai dan merupakan produk teknik yang amat penting. Zat ini digunakan
sebagai bahan untuk pembuatan garam-garam sulfat dan untuk sulfonasi, tetapi lebih sering lagi
dipakai terutama karena merupakan asam anorganik yang agak kuat dan agak murah. Asam
sulfat digunakan dalam pembuatan pupuk, kulit, platina, pengolahan minyak, dan dalam
pewarnaan tekstil.
Proses kontak pertama kali ditemukan pada tahun 1831 oleh Philips, seorang Inggris,
yaitu dengan melewatkan campuran sulfur dioksida dan udara melalui katalis. Pada tahun 1889,
diketahui bahwa proses kontak dapat ditingkatkan dengan menggunakan oksigen secara
berlebihan di dalam campuran gas reaksi. Proses kontak sekarang telah banyak mengalami
penyempurnaan dalam rincinya dan dewasa ini telah merupakan suatu proses industri yang
murah, kontinu dan dikendalikan secara otomatis. Semua pabrik asam sulfat yang baru
menggunakan proses kontak. Salah satu kelemahan proses kamar yang menyebabkan orang tidak
memakainya lagi adalah karena proses ini hanya mampu menghasilkan asam sulfat dengan
konsentrasi sampai 78% saja. Pemekatannya merupakan suatu operasi yang mahal, sehingga
pada tahun 1980, hanya tinggal satu pabrik saja yang menggunakan proses kamar yang masih
beroperasi di Amerika Serikat.
Salah satu perusahaan yang memproduksi asam sulfat adalah PT. Dunia Kimia Utama
yang berlokasi di Indralaya, Sumatera Selatan. Dalam makalah ini akan dibahas mengenai uraian
proses dari PT. Dunia Kimia Utama dalam memproduksi asam sulfat.
BAB II
KEGUNAAN ASAM SULFAT
Asam sulfat merupakan komoditas kimia yang sangat penting, , produksi asam sulfat
suatu negara merupakan indikator yang baik terhadap kekuatan industri negara tersebut.
Kegunaan asam sulfat, yaitu:
Kegunaan utama (60% dari total produksi di seluruh dunia) asam sulfat adalah dalam "metode
basah" produksi asam fosfat, yang digunakan untuk membuat pupuk fosfat dan juga trinatrium
fosfat untuk deterjen.
Asam sulfat digunakan dalam jumlah yang besar oleh industri besi dan baja untuk menghilangkan
oksidasi, karat, dan kerak air sebelum dijual ke industri otomobil.
Kegunaan asam sulfat lainnya yang penting adalah untuk pembuatan aluminium sulfat.
Alumunium sulfat dapat bereaksi dengan sejumlah kecil sabun pada serat pulp kertas untuk
menghasilkan aluminium karboksilat yang membantu mengentalkan serat pulp menjadi
permukaan kertas yang keras. Aluminium sulfat juga digunakan untuk membuat aluminium
hidroksida. Aluminium sulfat dibuat dengan mereaksikan bauksit dengan asam sulfat:
Al2O3 + 3 H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3 H2O
Asam sulfat juga memiliki berbagai kegunaan di industri kimia. Sebagai contoh, asam sulfat
merupakan katalis asam yang umumnya digunakan untuk mengubah sikloheksanonoksim
menjadi kaprolaktam, yang digunakan untuk membuat nilon.
BAB III
BAHAN BAKU
Bahan baku yang digunakan dalam proses pembuatan asam sulfat adalah belerang,
oksigen, air dan katalis vanadium pentaoksida sebagai bahan pembantu. Dimana belerang dan
vanadium pentaoksida di impor langsung dari Singapura, sedangkan oksigen di dapat dari udara
bebas. Untuk air yang digunakan didapat dari sumur bor yang melalui tahap pengolahan. Adapun
sifat fisik dari bahan baku pembuatan asam sulfat yaitu:
No
.Komponen Bentuk Warna Bau
Titik
didih
(oC)
Titik
Leleh
(oC)
1.
2.
3.
4.
Belerang
Oksigen
Vanadium Pentaoksida
Air
Padatan
Gas
Padatan
Cairan
Kuning
-
Kuning
-
Menyengat
-
-
-
444,6
-183
1750
100
120
-218,4
800
-
Sumber : Perry’s Chemical Engineering’s Hand Book, 1998
Sifat kimia dari bahan baku pembuatan asam sulfat yaitu:
No. KomponenBM
(gr/mol)Spgr Kelarutan
1.
2.
3.
4.
Belerang
Oksigen
Vanadium Pentaoksida
Air
32,06
32
181,9
18
2,046
1,14
3,357
1,004
Hygroskopis
-
Larut dalam asam dan alkali
Berfungsi sebagai pelarut
Sumber : Perry’s Chemical Engineering’s Hand Book, 1998
BAB IV
URAIAN PROSES
Proses produksi asam sulfat di PT. Dunia Kimia Utama, menggunakan proses kontak.
Proses yang dilakukan melalui 3 tahapan, yaitu:
1. Pembakaran Belerang
Proses produksi asam sulfat di awali dengan peleburan sulfur (S) yang digunakan sebagai
bahan baku utama dengan menggunakan steam yang dialirkan pada coil-coil di Sulfur Melter
pada tekanan 4 Kg/cm2. Kemudian sulfur cair dipompakan dari Sulfur Melter melalui pipa-pipa
dan disemprotkan ke dalam Furnace. Di dalam Furnace terjadi pembakaran belerang dengan
udara.
Reaksi : S(g) + O2(g) → SO2(g)
Udara yang digunakan disuplai oleh Main Blower yang sudah mengalami proses
pengeringan. Proses pengeringan udara dilakukan di Drying Tower dengan menggunakan asam
sulfat sirkulasi dengan konsentrasi 93%-98%. Proses pengeringan udara tersebut dimaksudkan
untuk mencegah korosi oleh gas pada pembakaran dan untuk menghilangkan kandungan air
dalam udara.
Proses pembakaran belerang cair menjadi SO2 dengan temperature pembakaran kurang
lebih 750-770oC. Gas hasil pembakaran di Furnace kemudian dialirkan ke Boiler melalui tube-
tube untuk diambil panasnya guna menghasilkan steam yang digunakan untuk mencairkan
belerang di Sulfur Melter, sebagian gas yang lain dialirkan ke Heat Exchanger bersama dengan
gas keluar dari Boiler yang telah diambil panasnya. Di dalam Heat Exchanger gas didinginkan
dengan menggunakan udara yang di suplai oleh Blower. Setelah itu aliran gas mengalami proses
penyaringan dan penstabilan suhu gas di Hot Gas Filter.
2. Oksidasi Katalitik SO2 Menjadi SO3 dengan Bantuan Katalis
Dari Hot Gas Filter aliran gas masuk ke Converter. Converter ini terdiri dari empat bed
katalis V2O5. Aliran gas masuk ke setiap bed diatur pada temperature 425-440oC. Dengan
bantuan katalis ini aliran gas tersebut (SO2) diubah menjadi gas SO3. Reaksi ini merupakan
reaksi eksoterm sehingga gas tersebut harus didinginkan pada tahap-tahap katalis.
Aliran gas keluar bed I dan bed II didinginkan dalam 1st and 2nd Heat Exchanger.
Sedangkan aliran gas dari bed III langsung masuk ke bed IV karena perbedaan temperature gas
keluar dan bed III dan bed IV sudah kecil.
Reaksi : SO2(g) + 1/2O2(g) → SO3(g)
Dari converter aliran gas SO3 masuk ke dalam SO3 Cooler A untuk didinginkan.
Kemudian didinginkan lebih lanjut ke SO3 Cooler B setelah itu aliran gas tersebut masuk ke
Absorbing Tower.
3. Absorbsi Gas SO3
Di Absorbing Tower terjadi proses penyerapan gas SO3 dengan menggunakan sirkulasi
asam sulfat dengan konsentrasi 98-99% yang diatur di AT Pump Tank. Asam resirkulasi tersebut
kemudian diencerkan dengan menambahkan air dan setelah itu baru dialirkan kembali ke dalam
AT Pump Tank. Asam sulfat yang dihasilkan pada AT Pump Tank setelah mencapai level
maksimum yang ditentukan, kemudian ditransfer dan ditampung di Sulphuric Acid Storage
Tank.
Reaksi yang terjadi di absorbing tower yaitu:
SO3(g) + H2SO4(l) → H2SO4.SO3(aq)
H2SO4.SO3(aq) + H2O(l) → 2 H2SO4(aq)
PT. Dunia Kimia Utama memiliki dua buah Acid Storage Tank berkapasitas 1000 ton dan satu
buah Acid Storage Tank berkapasitas 200 ton.
BAB V
REAKSI KIMIA YANG TERJADI
Reaksi kimia yang terjadi yaitu:
a. S(s) + O2(g) → SO2(g)
Reaksi pembakaran belerang dengan udara ini terjadi di dalam furnace.