prarancangan pabrik hexamine dengan proses leonard ...eprints.ums.ac.id/30475/2/bab_i.pdf ·...
TRANSCRIPT
Prarancangan Pabrik Hexamine
dengan Proses Leonard
Kapasitas 15.000 Ton/Tahun
Nurul Kurniawati
D 500 100 049 1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Industri kimia merupakan salah satu sektor industri yang sedang
dikembangkan di Indonesia. Alasan pengembangan industri kimia ialah
adanya peningkatan kebutuhan dalam negeri akan berbagai bahan penunjang
dalam industri. Untuk itu perlu adanya pendirian pabrik-pabrik baru yang
bukan hanya memenuhi kebutuhan dalam negeri namun juga berorientasi
ekspor. Salah satunya ialah pabrik Hexamethylenetetramine (HMTA) atau
sering disebut sebagai hexamine, selama ini Indonesia masih mengimpor
hexamine untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri.
Hexamine merupakan salah satu produk industri kimia yang penting
bagi kehidupan. Selama Perang Dunia ke II, hexamine banyak digunakan
sebagai bahan baku pembuatan cyclonite yang mempunyai daya ledak sangat
tinggi. Setelah masa perang dunia II usai, hexamine masih diperlukan untuk
keperluan pertahanan, keamanan maupun industri pertambangan. Selain
sebagai bahan peledak hexamine banyak digunakan dalam bidang kedokteran
(bahan baku antiseptik), industri resin (curing agent), industri karet
(accelerator yaitu agar karet menjadi elastis), industri tekstil (shrink-proofing
agent dan untuk memperindah warna), industri serat selulosa (menambah
elastisitas), dan pada industri buah digunakan sebagai fungisida pada tanaman
jeruk untuk menjaga tanaman dari serangan jamur (Kent, 1974).
Banyaknya kegunaan hexamine dalam berbagai bidang dan
perkembangan industri khususnya di Indonesia yang memanfaatkan produk
hexamine sebagai bahan baku, maka pendirian pabrik hexamine ini dinilai
sangat dibutuhkan. Ada empat alasan pendirian pabrik hexamine.
1. Dapat memenuhi kebutuhan hexamine di dalam negeri sehingga dapat
mengurangi kebutuhan impor.
Prarancangan Pabrik Hexamine
dengan Proses Leonard
Kapasitas 15.000 Ton/Tahun
Nurul Kurniawati
D 500 100 049 2
2. Dapat memacu pertumbuhan industri-industri hulu khususnya yang
memproduksi formaldehid dan amoniak dan memacu pertumbuhan
industri hilir yang menggunakan hexamine sebagai bahan baku maupun
bahan pembantu.
3. Dapat meningkatkan devisa negara dari sektor non-migas apabila hasil
produk hexamine menjadi komoditi ekspor.
4. Dapat menciptakan lapangan kerja baru bagi masyarakat dan dapat
menunjang pemerataan pembangunan sehingga dapat meningkatkan taraf
hidup masyarakat.
1.2. Kapasitas Produksi Pabrik
Penentuaan kapasitas produksi pabrik hexamine yang akan didirikan
didasarkan pada tiga beberapa pertimbangan.
1. Data impor produk
2. Ketersediaan bahan baku
3. Kapasitas pabrik yang sudah ada
1. Data impor produk
Penentuan kapasitas produksi pabrik hexamine didasarkan pada
kebutuhan hexamine di Indonesia dari tahun ke tahun. Berdasarkan data
dari Badan Pusat Statistika, kebutuhan impor hexamine di Indonesia masih
cukup besar. Perkembangan impor hexamine di Indonesia dapat dilihat
pada Tabel 1.1 (Badan Pusat Statistik, 2013).
Tabel 1.1. Data impor hexamine di Indonesia
Tahun Jumlah (ton)
2008 23.241
2009 15.825
2010 16.828
2011 18.577
2012 25.089
2013 21.441
Dari data impor Tabel 1.1, dilakukan regresi linier untuk
mendapatkan kecenderungan kenaikan impor hexamine dan
Prarancangan Pabrik Hexamine
dengan Proses Leonard
Kapasitas 15.000 Ton/Tahun
Nurul Kurniawati
D 500 100 049 3
memperkirakan impor hexamine pada tahun 2014 di Indonesia. Data impor
dan regresi linier untuk data impor ditunjukkan dalam Gambar 1.1.
Gambar 1.1 Data import hexamine setiap tahun pada prarancangan
pabrik hexamine dengan proses Leonard kapasitas 15.000 ton/tahun.
Kenaikan impor hexamine sesuai dengan persamaan garis lurus :
Impor = 633,2 x tahun– 1000000
Dari persamaan hasil regresi linier dapat dihitung besarnya impor
hexamine pada tahun 2014 adalah sebesar 28.576 ton/tahun. Dengan
prediksi kebutuhan hexamine di atas maka ditetapkan perancangan
kapasitas pabrik sebesar 15.000 ton/tahun dengan pertimbangan untuk
pemenuhan kebutuhan dalam negeri.
2. Ketersediaan bahan baku
Bahan baku untuk memproduksi hexamine adalah formaldehid dan
amoniak. Kebutuhan amoniak 7.562 ton/tahun dapat dipenuhi dari PT
Pupuk Sriwidjaja, Palembang dengan rata – rata kapasitas produksi
amoniak 4,0 juta ton/tahun dan untuk kebutuhan sendiri 1,3 juta ton/tahun.
Kebutuhan formaldehid yang cukup banyak akan dipenuhi dari beberapa
perusahaan yaitu PT Korindo Abadi, Kepulauan Riau dengan kapasitas
y = 633,2x - 1E+06R² = 0,096
0
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
30.000
2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
Jum
lah I
mpo
r (t
on)
Tahun
Prarancangan Pabrik Hexamine
dengan Proses Leonard
Kapasitas 15.000 Ton/Tahun
Nurul Kurniawati
D 500 100 049 4
produksi 50.000 ton/tahun, PT Perawang Perkasa Indah, Kepulauan Riau
dengan kapasitas produksi 50.000 ton/tahun, dan PT Superin, Medan
dengan kapasitas 40.000 ton/tahun.
3. Kapasitas minimum pabrik hexamine
Kapasitas rancangan minimum pabrik hexamine dapat dilihat dari
data kapasitas pabrik hexamine yang telah berdiri pada Tabel 1.2.
Tabel 1.2 Daftar pabrik produsen hexamine di dunia.
No. Nama Perusahaan Lokasi Kapasitas
(ton/tahun)
1 New Tech Polymers India P.Ltd. India 18.000
2 Jinan Sanhoos Trase Co.Ltd China 12.000
3 Jinan Xingxing Auxiliary Agent Factory China 1.200
4 Wuhan Chujiang Chemical Co.Ltd China 5.000
5 Kanoria Chemicals & Ind.Ltd India 20.000
6 Sina Chemical Industrial Iran 25.000
7 Jinan Xiangrui Chemical Co.Ltd China 50.000
8 PT Intan Wijaya Intersional Indonesia Indonesia 8.000
PT Intan Wijaya International, Tbk merupakan anak perusahaan
dari PT Pupuk Kaltim yang berlokasi di Banjarmasin, Kalimantan
Selatan (Anonim, 20013).
Berdasarkan data di atas, kapasitas produksi hexamine di dunia
berkisar 1.200 – 50.000 ton/tahun, sehingga kapasitas perancangan
minimum pabrik hexamine yang masih layak didirikan adalah 1.200
ton/tahun. Prarancangan pabrik hexamine ini direncanakan berdiri pada
tahun 2014, berkapasitas 15.000 ton/tahun, ada 3 pertimbangan
pendirian pabrik tersebut.
1. Prediksi kebutuhan dalam negeri (data impor hexamine) pada
tahun 2014 adalah sebesar 99.310 ton/ tahun.
2. Kebutuhan hexamine di Indonesia semakin besar sehingga
perlu didirikan plant baru.
3. Kelebihan kebutuhan hexamine dalam negeri akan digunakan
untuk kebutuhan ekspor di kawasan Asia.
Prarancangan Pabrik Hexamine
dengan Proses Leonard
Kapasitas 15.000 Ton/Tahun
Nurul Kurniawati
D 500 100 049 5
1.3. Pemilihan Lokasi Pabrik
Pemilihan lokasi suatu pabrik akan mempengaruhi dalam penentuan
kelangsungan produksi serta laba yang diperoleh. Lokasi yang dipilih harus
dapat memberikan kemungkinan dalam hal perluasan atau pengembangan
pabrik dan memberikan keuntungan jangka panjang.
Pabrik hexamine ini direncanakan akan didirikan di Palembang,
Sumatera Selatan. Pemilihan lokasi ini dimaksudkan agar mendapat
keuntungan secara teknis dan ekonomis. Ada dua faktor pemilihan lokasi
pabrik di Palembang.
1. Faktor primer
a. Bahan baku
Bahan baku pembuatan hexamine yaitu amoniak akan diperoleh dari
PT Pupuk Sriwidjaja di kota Palembang yang mempunyai kapasitas
produksi 4,0 juta ton/tahun, kebutuhan amoniak pabrik sekitar 1,3 ton/tahun.
PT Pupuk Sriwidjaja merupakan penghasil amoniak terbesar dan pabrik
pupuk tertua di Indonesia., maka PT Pupuk Sriwidjaja dapat memenuhi
kebutuhan bahan baku amoniak sebesar 7.562 ton/tahun untuk produksi
hexamine.
Kebutuhan formaldehid sebesar 53.825 ton/tahun dapat dipenuhi
dari PT Korindo Abadi dan PT Perawang Perkasa Indah, Kepulauan Riau
dengan kapasitas produksi masing-masing 50.000 ton/tahun.
Berdasarkan pertimbangan ketersediaan bahan baku serta untuk
meningkatkan efektivitas kerja dan menekan biaya produksi maka
pemilihan kota Palembang sebagai lokasi pendirian pabrik dinilai tepat.
b. Pemasaran
Pemasaran produk hexamine akan digunakan untuk memenuhi
kebutuhan dalam negeri yang tersebar di daerah Jawa, Sumatera,
Kalimantan, dan daerah lain di Indonesia. Pemasaran dalam negeri dapat
langsung didistribusikan ke PT Pindad (Jawa Barat), PT Dahana sebagai
pabrik pembuat bahan peledak dan PT Erela (Semarang) sebagai pabrik
Prarancangan Pabrik Hexamine
dengan Proses Leonard
Kapasitas 15.000 Ton/Tahun
Nurul Kurniawati
D 500 100 049 6
pembuatan obat. Jika kebutuhan dalam negeri akan hexamine telah
terpenuhi maka pemasaran diarahkan ke internasional yaitu sebagai
komoditi ekspor.
c. Utilitas
Utilitas merupakan unit pendukung dalam pabrik yang meliputi
listrik, air, udara tekan dan bahan bakar. Untuk penyediaan air diperoleh
dari Sungai Musi. Sedangkan bahan bakar sebagai sumber energi dapat
diperoleh dari Pertamina. Kebutuhan listrik didapat dari PLN dan
penyediaan generator sebagai cadangan.
d. Tenaga kerja
Tenaga kerja yang dibutuhkan banyak tersedia di Palembang baik
tenaga ahli, menengah, maupun sebagai buruh. Sehingga kebutuhan tenaga
kerja dapat dipenuhi.
e. Transportasi dan komunikasi
Palembang merupakan salah satu kawasan industri, sehingga
transportasi darat, laut maupun udara telah tersedia selain itu komunikasi di
daerah Palembang, Sumatera Selatan sudah cukup baik. Dengan adanya
transportasi dan komunikasi yang baik diharapkan arus bahan baku dan
produk dapat berjalan dengan lancar.
2. Faktor sekunder
a. Limbah buangan pabrik
Buangan limbah cair yang masih mengandung larutan kimia akan
diolah terlebih dahulu di waste water treatment sebelum dialirkan ke
sungai sehingga tidak mencemari lingkungan sekitar. Sungai yang akan
digunakan untuk buangan air limbah setelah diolah adalah Sungai Musi.
b. Kebijakan pemerintah
Prarancangan Pabrik Hexamine
dengan Proses Leonard
Kapasitas 15.000 Ton/Tahun
Nurul Kurniawati
D 500 100 049 7
Palembang merupakan kawasan industri yang telah ditetapkan oleh
pemerintah dan berada dalam teritorial negara Indonesia sehingga secara
geografis pendirian pabrik di kawasan tersebut tidak bertentangan dengan
kebijakan pemerintah yang berlaku.
c. Tanah dan iklim
Palembang mempunyai daerah yang relatif luas 102,47 km2
sehingga memungkinkan jika adanya perluasan maupun pengembangan
pabrik di masa yang akan datang. Kondisi iklim di Palembang seperti
iklim di Indonesia pada umumnya dan tidak berdampak besar terhadap
jalannya proses produksi.
d. Keadaan masyarakat
Masyarakat di daerah industri akan lebih mudah menerima
pendirian suatu pabrik di daerahnya, selain itu masyarakat sekitar juga
dapat mengambil keuntungan dengan pendirian pabrik hexamine ini,
keuntungan yang dapat diperolah antara lain adanya lapangan kerja baru
bagi masyarakat sekitar, selain itu masyarakat sekitar juga dapat membuka
usaha kecil di sekitar lokasi pabrik.
Prarancangan Pabrik Hexamine
dengan Proses Leonard
Kapasitas 15.000 Ton/Tahun
Nurul Kurniawati
D 500 100 049 8
Gambar 1.2 Lokasi pendirian pabrik hexamine pada prarancangan pabrik
hexamine dengan proses Leonard kapasitas 15.000 ton/tahun.
Prarancangan Pabrik Hexamine
dengan Proses Leonard
Kapasitas 15.000 Ton/Tahun
Nurul Kurniawati
D 500 100 049 9
1.4.Tinjauan Pustaka
1.4.1. Macam-macam proses
Pembuatan hexamine dengan bahan baku amoniak dan formaldehid
dapat dilakukan dengan beberapa proses.
a. Proses Meissner
Proses ini pertama kali dikembangkan oleh Firtz Meissner pada tahun
1950 di Jerman Barat. Bahan baku yang digunakan adalah gas amoniak
anhidrat dan gas formaldehid. Reaksi yang terjadi yaitu :
6CH2O + 4NH3 C6H12N4 + 6H2O ........................................(1.1)
Formaldehid dan amoniak dialirkan dari tangki formaldehid dan tangki
amoniak masuk ke dalam reaktor. Reaksi yang terjadi sangat cepat
sehingga yang mengontrol kecepatan reaksi ialah kecepatan
pembentukan kristal hexamine. Pada proses ini panas reaksi yang terjadi
pada reaktor digunakan untuk menguapkan air hasil reaksi. Reaktor
dalam proses ini didesain sangat khusus, karena selain sebagai tempat
reaksi antara gas amoniak dan gas formaldehid juga digunakan sebagai
evaporator dan kristalizer. Reaktor berjumlah 2 buah dengan suhu reaksi
40 °C. Agar suhu dalam reaktor terjaga digunakan gas inert atau
pengaturan tekanan total saat campuran dalam reaktor mendidih. Hal ini
bertujuan untuk mengurangi kebutuhan pendingin. Produk hexamine
keluar reaktor dengan konsentrasi 25-30%. Dengan adanya panas yang
terbentuk, hexamine dapat dikristalkan langsung dengan reaktor. Uap
dalam reaktor dikondensasikan, sedangkan bahan inert serta impuritas
seperti metanol dibuang dari bagian atas reaktor sebagai waste gas. Gas
ini masih mengandung hidrogen 18-20% dan dimanfaatkan sebagai
bahan bakar. Setelah dari reaktor produk masuk ke dalam centrifuge
untuk dicuci dengan air kemudian dikeringkan dan dipasarkan. Konversi
dari proses ini adalah 97% dan yield proses ini mencapai 95% (European
Patent, 2013).
Prarancangan Pabrik Hexamine
dengan Proses Leonard
Kapasitas 15.000 Ton/Tahun
Nurul Kurniawati
D 500 100 049 10
b. Proses Leonard
Bahan baku yang digunakan dalam proses ini adalah amoniak cair dan
larutan formaldehid dengan konsentrasi 37%. Reaksi yang terjadi adalah
sebagai berikut:
6CH2O + 4NH3 (CH2)6N4 + 6H2O ...........................................(1.2)
Reaksi berlangsung pada suhu 30-50 °C dengan pH 7-8. Untuk menjaga
suhu digunakan air pendingin. Larutan formaldehid yang mengandung
metanol kurang dari 2% diumpankan bersama dengan amoniak cair ke
dalam reaktor. Produk yang keluar dari reaktor masuk ke dalam
evaporator. Di dalam evaporator terjadi penguapan sisa-sisa reaktan dan
mulai terjadi proses pengkristalan. Setelah produk keluar dari evaporator
produk dimasukkan ke dalam centrifuge dan dikeringkan di dryer,
setelah itu produk dikemas. Dengan proses ini dapat diperoleh yield
overall sebesar 95-96% berdasarkan reaktan formaldehid (Kent, 1974).
Konversi dari reaksi pembuatan hexamine dari amoniak dan formaldehid
pada proses ini adalah 98% (Kermode and Steven, 1965).
c. Proses AGF Lefebvre
Bahan baku yang digunakan dalam proses ini adalah larutan formaldehid
bebas metanol sebesar 30-37% berat dan gas anhidrat amoniak. Reaksi
yang terjadi :
6CH2O + 4NH3 C6H12N4 + 6H2O ...........................................(1.3)
Bahan baku formaldehid diumpankan ke dalam reaktor yang dilengkapi
dengan pengaduk dan gas amoniak anhidrat diumpankan secara pelan-
pelan dari bagian bawah reaktor. Reaksi berlangsung dalam kisaran suhu
20-30 °C dan merupakan reaksi eksotermis sehingga membutuhkan
pendingin. Untuk menyempurnakan reaksi maka digunakan amoniak
berlebih. Produk yang keluar dari reaktor kemudian masuk ke dalam
vacuum evaporator. Dalam evaporator bahan mengalami pemekatan dan
pengkristalan. Kristal yang terbentuk dikumpulkan di bagian bawah
evaporator yaitu di dalam salt box kemudian diumpankan ke dalam
centrifuge untuk memisahkan kristal hexamine dan air. Untuk
Prarancangan Pabrik Hexamine
dengan Proses Leonard
Kapasitas 15.000 Ton/Tahun
Nurul Kurniawati
D 500 100 049 11
memperoleh bahan dengan kemurnian yang tinggi, air yang masih
banyak mengandung kristal hexamine (mother liquor) yang keluar dari
centrifuge dikembalikan ke evaporator. Setelah ini produk dikeringkan
dan dikemas. Dengan proses ini mempunyai konversi 97% dan
didapatkan yield sebesar 95% (Grupta, 1987).
Dari ketiga macam proses di atas maka dalam prarancangan pabrik
hexamine ini dipilih proses Leonard dengan 4 pertimbangan.
1. Reaksi yang berlangsung merupakan reaksi homogen, fase cair sehingga
penanganan lebih mudah jika dibandingkan dengan reaksi fase heterogen
yaitu gas dan cair.
2. Konversi yang dihasilkan dari proses Leonard cukup besar yaitu 98% dan
yield 95-96% dibandingkan dengan proses Meissner yaitu konversi 97%
dan yield 95% dan proses AGF Lefebvre yaitu konversi 97% dan yield
95%.
3. Panas reaksi yang dihasilkan lebih kecil jika dibandingkan dengan proses
lainnya, sehingga memudahkan dalam pengaturan suhu reaktor.
4. Jika panas yang dihasilkan kecil maka kebutuhan pendingin lebih sedikit
dengan demikian dapat menghemat biaya operasi reaktor.
1.4.2. Kegunaan produk
Bukan hanya sebagai bahan baku pembuatan peledak, hexamine juga
memiliki banyak kegunaan dalam berbagai bidang antara lain (Kent,
1974) :
a. Bidang kedokteran sebagai bahan antiseptik yang dikenal sebagai
urotropin,
b. Bahan anti korosi dalam industri logam,
c. Bahan pendeteksi logam,
d. Bahan penyerap gas beracun,
e. Anti caking agent dalam industri pupuk urea,
f. Bahan aditif dalam industri resin,
g. Dalam industri karet dimanfaatkan sebagai accelerator dan untuk
mencegah karet tervulkanisasi,
Prarancangan Pabrik Hexamine
dengan Proses Leonard
Kapasitas 15.000 Ton/Tahun
Nurul Kurniawati
D 500 100 049 12
h. Sebagai shrink-proofing agent dalam industri tekstil dan untuk
memperindah warna,
i. Bahan aditif dalam pembuatan serat selulosa (menambah elastisitas),
j. Dalam industri makanan (buah) dimanfaatkan sebagai bahan fungisida.
1.4.3. Sifat fisik dan kimia
1. Amoniak (NH3)
Sifat-sifat fisik:
Berat molekul : 17,03 kg/mol
Fase : cair
Warna : tak berwarna
Berat jenis : 618 kg/m3
Titik didih : -33,35 C
Sifat-sifat kimia (Kirk and Othmer, 1992) :
a. Amoniak apabila bereaksi dengan formaldehid akan menghasilkan
hexamine dan air, reaksinya ialah:
6CH2O(aq) + 4NH3(aq) C6H12N4(aq) + 6H2O(l) ......................(1.4)
b. Amoniak stabil pada temperatur sedang, tetapi akan terdekomposisi
menjadi hidrogen dan nitrogen pada temperatur yang tinggi, pada
tekanan atmosfer dekomposisi terjadi pada 450-500 °C.
c. Oksidasi amoniak pada temperatur yang tinggi akan menghasilkan
nitrogen dan air.
d. Reaksi antara amoniak dan karbondioksida menghasilkan amonium
karbamat, reaksinya :
2NH3 + CO2 NH2CO2NH4 ....................................................(1.5)
Ammonium karbamat kemudian terdekomposisi menjadi urea dan air
e. Amoniak bereaksi dengan uap phospor pada panas yang tinggi
menghasilkan nitrogen dan phospine.
2NH3 + 2P 2PH3 + N2 ..........................................................(1.6)
f. Amoniak bereaksi dengan uap belerang menghasilkan ammonium
sulfat dan nitrogen.
Prarancangan Pabrik Hexamine
dengan Proses Leonard
Kapasitas 15.000 Ton/Tahun
Nurul Kurniawati
D 500 100 049 13
g. Belerang dan amoniak anhidrat cair bereaksi menghasilkan hidrogen
sulfida.
10S + 4NH3 6H2S + N4S4 ...................................................(1.7)
h. Pemanasan amoniak dengan logam yang reaktif seperti magnesium
menghasilkan megnesium nitrit.
3Mg + 2NH3 Mg3N2 + 3H2 ..................................................(1.8)
i. Reaksi antara amoniak dan air bersifar reversibel.
NH3 + H2O NH4+ + OH- ........................................(1.9)
Kelarutan amoniak turun dengan cepat dengan naiknya temperatur.
j. Halogen bereaksi dengan amoniak. Klorin dan bromi melepaskan
nitrogen dari ammonia yang berlebihan untuk menghasilkan garam-
garam ammonium.
k. Reaksi antara amoniak dan ethylene oxide akan membentuk mono-,di-,
dan triethanolamine.
2. Formaldehid (CH2O)
Sifat-sifat fisik:
Berat molekul : 30,03 kg/mol
Fase : cair
Bau : tajam
Warna : tak berwarna
Berat jenis : 815,3 kg/m3
Titik didih : 33 °C
Sifat-sifat kimia (Kirk and Othmer, 1992) :
a. Bereaksi dengan amoniak membentuk hexamine dan air.
6CH2O(aq) + 4NH3(aq) C6H12N4(aq) + 6H2O(l) ....................(1.10)
b. Formaldehid akan tereduksi menjai metal format dengan bantuan
katalis tembaga atau asam borat, reaksinya sebagai berikut:
2CH2O HCOOCH3 .................................................................(1.11)
c. Bereaksi dengan asetaldehid pada fase cair membentuk pentaerithriol.
CH3CHO + 3CH2O C(CH2OH)3CHO ...................................(1.12)
C(CH3O)3CHO+ CH2OH + NaOH C(CH3OH)4 + HCO2Na (1.13)
Prarancangan Pabrik Hexamine
dengan Proses Leonard
Kapasitas 15.000 Ton/Tahun
Nurul Kurniawati
D 500 100 049 14
d. Bereaksi dengan asetaldehid pada fase gas dan suhu 285 C membentuk
akrolein.
CH3CHO+3CH2O HOCH2CH2CHO CH2-CHCHO + H2O (1.14)
e. Pada kondisi katalis asam dan fase cair formaldehid bereaksi dengan
alkohol membentuk formals, misalnya dimethoxymethane dari
metanol. Reaksinya sebagai berikut:
CHOH + 2CH3OH CH3OCH2OCH3 + H2O .......................(1.15)
f. Reaksi antara larutan formaldehid dengan hidrogen sianida
menghasilkan glyconitrile:
CHOH + HCN HOCH2-CN ..................................................(1.16)
g. Formaldehid bereaksi dengan asetilena dengan bantuan katalis
tembaga atau perak asetilida menghasilkan asetilena alkohol (reaksi
Reppe)
2CHOH + HC CH HOCH2C CH2OH ...........................(1.17)
h. Formaldehid bereaksi dengan syntesis gas (CO, H2) menghasilkan
etilen glikol melalui dua tingkat proses sebagai berikut:
CHOH + CO + H2 HOCH-CHO HOCH2CH2OH ........(1.18)
3. Hexamethylenetetramine (C6H12N4)
Sifat-sifat fisik (Kirk and Othmer, 1992) :
Berat molekul : 140,19 kg/mol
Fase : padat
Bentuk : kristal
Warna : putih dan berkilauan
Berat jenis : 1,331 kg/m3
Titik didih : 280 °C
Titik leleh : 200 °C
Sifat-sifat kimia:
a. Pada reaksi nitrasi hexamine, akan dihasilkan
cyclotrimethylenetrinitramine yang mempunyai daya ledak tinggi.
b. Reaksi yang terjadi:
Prarancangan Pabrik Hexamine
dengan Proses Leonard
Kapasitas 15.000 Ton/Tahun
Nurul Kurniawati
D 500 100 049 15
C6H12N4 (CH2)3(NO2)3N3 + N(CH2OH)3 ...........................(1.19)
Cyclonite trimethylolamine
c. Hexamine tidak bereaksi dengan alkohol pada kondisi netral ataupun
biasa, tetapi bereaksi pada kondisi asam membentuk garam amonium.
Reaksinya:
C6H12N4 + 12R-OH + 4HCl NH4Cl + 6CH2(O-R)2 ...........(1.20)
d. Reaksi dengan senyawa anorganik
Jika hexamine dipanaskan dengan asam kuat dan fase cair akan
terhidrolisis membentuk formaldehid dan garam amonium.
e. Reaksi yang terjadi:
C6H12N4 + 4HCl + 6H2O 6H2O + NH4Cl ............................(1.21)
1.4.4. Tinjauan proses secara umum
Reaksi pembentukan hexamine termasuk reaksi kondensasi. Bahan
bakunya pembuatannya adalah amoniak dan formaldehid. Kondisi operasi
secara umum proses sintesis hexamine yaitu :
Tekanan : 11,5 atm
Temperatur : 42 °C
Konversi : 88%
Rasio mol NH3 : CH2O : 2 : 3
Reaktor : reaktor alir tangki berpengaduk
Fase reaksi : cair
Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:
6CH2O(aq) + 4NH3(aq) (CH2)6N4(aq) + 6H2O(l) ...................(1.22)
Tahap pembuatan hexamine secara garis besar ada empat.
1. Penyediaan bahan baku.
Tahap awal perlakuan bahan baku (reaktan) sebelum direaksikan di dalam
reaktor ialah penyimpanan bahan dalam kondisi cair dengan menggunakan
kondisi bertekanan maupun penyesuaian suhu.
HNO3
Prarancangan Pabrik Hexamine
dengan Proses Leonard
Kapasitas 15.000 Ton/Tahun
Nurul Kurniawati
D 500 100 049 16
2. Pembentukan produk.
Tahap reaksi antara CH2O dan NH3 membentuk C6H12N4 dan H2O.
3. Pemurnian dan pengkristalan produk.
Merupakan tahap penghilangan sisa-sisa reaktan yang masih terdapat
dalam produk dan pembentukan kristal produk.
4. Pengepakan dan penyimpanan produk.
Pengepakan dan penyimpanan ini disesuaikan dengan produk maupun
fase.