Saturday 6 August 2016

Dasar Pemilihan Proses Pembuatan HCN dari Methanol dan Ammoniak



A.    Latar Belakang
            Hidrogen sianida adalah senyawa kimia dengan rumus molekul HCN dan dikenal dengan nama asam sianida. Umumnya berfungsi untuk bahan antara (intermediate) dimana produk hidrogen sianida akan diolah menjadi salah satu derivatnya, seperti natrium sianida atau yang lainnya. Turunan – turunan yang penting diantaranya :
1.   Adiponitril fungsi utama untuk diubah menjadi hekta methilen diamin untuk pembuatan Nylon 6/12 dan Nylon.
2.   Syanorat klorida sebagai zat antara untuk pembuatan herbisida, bahan peledak, farmasi dan zat warna.
3.   Cheating Agent untuk pembuatan sabun, zat pengolah air dan zat pembersih.
4.   Natrium sianida untuk bidang electroplating, pengolahan logam, farmasi, zat warna dan industri plastik.
Dari beberapa pertimbangan diatas maka pembanguan pabrik hidrogen sianida sangat diperlukan guna memenuhi kebutuhan bahan baku pada industri polimer, farmasi, electroplating, dan pengolahan logam.

Prospek Pasar
            Berdasarkan data import untuk hidrogen sianida dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1. Data import hidrogen sianida Indonesia
Tahun
Jumlah (ton/tahun)
1999
300
2000
2.700
2001
1.100
2002
750
2003
48
 Sumber : Biro Pusat Statistik 2004.
            Kebutuhan hidrogen sianida di Indonesia relatif sedikit, tetapi secara umum kebutuhan hidrogen sianida di dunia sangat besar.
Tabel 2. Data pabrik-pabrik hidrogen sianida yang sudah ada
Negara
Nama Perusahaan
Kapasitas (ton/tahun)
Amerika Serikat
BP Chemicals, Green Lake, Tex
100.000
Amerika Serikat
DuPont, Memphis, Tenn
220.000
Amerika Serikat
DuPont, Orange, Tex.
320.000
Amerika Serikat
DuPont, Victoria, Tex
400.000
Amerika Serikat
Novartis. St Gabriel, LA.
90.000
Amerika Serikat
Rohm and Haas, Deer Park, Tex
200.000
Amerika Serikat
Solutia, Alvin, Tex.
150.000
Sumber : www. Sianida Plant.com
            Berdasarkan pada pabrik-pabrik yang sudah ada, maka pabrik direncanakan akan memproduksi hidrogen sianida 200.000 ton/tahun. Diharapkan pada kapasitas tersebut kebutuhan hidrogen sianida di dunia dapat terbantu.

B.     Tinjauan Pustaka
               Proses pembuatan hidrogen sianida yang umum ada 3 proses yaitu sebagai berikut :
1.      Tinjauan Proses
a)      Proses Andrussow
            Proses pembuatan hidogen sianida menggunakan bahan baku amonia, udara dan  metana yang bereaksi dengan katalisator platina/rhodium (90 % : 10%).
Reaksi yang terjadi : 2CH4 + 2NH3 + 3O2 ------katalis-------- > 2HCN + 6 H2O       -962,8 KJ
Suhu dalam reaktor mencapai 1.100 – 1.160 oC, sehingga untuk mencegah dekomposisi NH3 dan Hidrogen Sianida, gas-gas keluar reaktor langsung dimasukkan dalam quenching. Tekanan dalam reaktor 5 atm.
                                     
b)  Proses Shawinigan
            Proses pembuatan hidogen sianida mengunakan bahan baku amonia dan propana.
Reaksi yang terjadi :  C3H8 + 3NH3  -------------- > 3HCN + 7 H2     
Proses ini tidak menggunakan katalis dan fasenya gas. Reaksi pada suhu 1.400 oC dan tekanan 1 atm.

c)   Proses HCN dari Metanol dan Amonia
            Proses pembuatan hidogen sianida menggunakan bahan baku amonia dan metanol yang bereaksi dengan katalisator Ni.
Reaksi yang terjadi :
                  CH3OH(g) + NH3(g)  -------------- > HCN(g) +  H2O(g) + 2H2(g)      DH =140,390kJ/mol
Proses ini menggunakan katalis Ni yang berbentuk pellet. Reaksi berlangsung pada suhu 950 oC dan tekanan 25 atm.

2.      Pemilihan Proses
Tabel 3. Matrik pemilihan proses
Spesifikasi

Proses

(a)
(b)
(c)
Bahan Baku



Ketersediaan
Local (***)
Local (*)
Local (***)
Harga
Murah (***)
Mahal (*)
Mahal (**)
Penyimpanan
Sulit (*)
Sulit (*)
Mudah (***)
Alat Proses




Reaktor
Fixed Bed (***)
Fluidized coke bed (**)
Multitube  (*)
Fase Reaksi
Gas (*)
Gas (*)
Gas (*)
T, oC
1100 – 1160
(**)
1400
(*)
600 – 950
(***)
P, Atm
5 (**)
1 (***)
25 (*)
Katalis
Rd/Pt (*)
- (***)
Ni (**)
Separation system
sulit (*)
mudah (***)
mudah (***)
Safety & risk



Bahan
Berbahaya (*)
Berbahaya (*)
Sedang (**)
Alat
Rendah (***)
Rendah (***)
Tinggi (*)
Flamability
Berbahaya (*)
Berbahaya (*)
Sedang (**)
TLV
Sedang (**)
Sedang (**)
Bahaya (*)
Limbah
Sedang (**)
Sedang (**)
Sedang (**)
Potensial Ekonomi
US$ 0,36 (**)
US$ 0,19 (*)
US$ 0,59 (***)
Total
28
26
30

Keterangan :
***      =          Baik
**        =          Sedang
*          =          Kurang

            Dari tabel 3. dapat diambil pertimbangan bahwa proses yang lebih potensial adalah proses (c) yaitu pembuatan HCN dengan menggunakan bahan baku amonia dan metanol.