TUGAS PROSES INDUSTRI

TUGAS PROSES INDUSTRI

                Kelompok 4

Nama      : 1. Edo Elando

                  2. Hendi A

                  3. Iysa Rifkie T

                  4. Otong Irwan

                  5. Primanda Agung M

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

JURUSAN TEKNIK MESIN

UNIVERSITAS GUNADARMA

2012

1.1       Gas Untuk Industri

a.       Karbon di oksida

            Karbon dioksida adalah gas yang tidak berwarna dan tidak berbau. Ketika dihirup pada konsentrasi yang lebih tinggi dari konsentrasi karbon dioksida di atmosfer, ia akan terasa asam di mulut dan mengengat di hidung dan tenggorokan. Efek ini disebabkan oleh pelarutan gas di membran mukosa dan saliva, membentuk larutan asam karbonat yang lemah. Sensasi ini juga dapat dirasakan ketika seseorang bersendawa setelah meminum air berkarbonat (misalnya Coca Cola). Konsentrasi yang lebih besar dari 5.000 ppm tidak baik untuk kesehatan, sedangkan konsentrasi lebih dari 50.000 ppm dapat membahayakan kehidupan hewan.

Ø  Produksi dalam skala industri

Karbon dioksida secara garis besar dihasilkan dari enam proses:

1.        Sebagai hasil samping dari pengilangan ammonia dan hidrogen, di mana metana dikonversikan menjadi CO2.

2.        Dari pembakaran kayu dan bahan bakar fosil

3.        Sebagai hasil samping dari fermentasi gula pada proses peragian bir, wiski, dan minuman beralkohol lainnya

4.        Dari proses penguraian termal batu kapur, CaCO3

5.        Sebagai produk samping dari pembuatan natrium fosfat

6.        Secara langsung di ambil dari mata air yang karbon dioksidanya dihasilkan dari pengasaman air pada batu kapur atau dolomit.

b.      Oksigen

            Oksigen atau zat asam adalah unsur kimia dalam sistem tabel periodik yang mempunyai lambang O dan nomor atom 8. Ia merupakan unsur golongan kalkogen dan dapat dengan mudah bereaksi dengan hampir semua unsur lainnya (utamanya menjadi oksida). Pada Temperatur dan tekanan standar, dua atom unsur ini berikatan menjadi dioksigen, yaitu senyawa gas diatomik dengan rumus O2 yang tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau. Oksigen merupakan unsur paling melimpah ketiga di alam semesta berdasarkan massa dan unsur paling melimpah di kerak Bumi. Gas oksigen diatomik mengisi 20,9% volume atmosfer bumi.

            Semua kelompok molekul struktural yang terdapat pada organisme hidup, seperti protein, karbohidrat, dan lemak, mengandung oksigen. Demikian pula senyawa anorganik yang terdapat pada cangkang, gigi, dan tulang hewan. Oksigen dalam bentuk O2 dihasilkan dari air oleh sianobakteri, ganggang, dan tumbuhan selama fotosintesis, dan digunakan pada respirasi sel oleh hampir semua makhluk hidup. Oksigen beracun bagi organisme anaerob, yang merupakan bentuk kehidupan paling dominan pada masa-masa awal evolusi kehidupan. O2 kemudian mulai berakumulasi pada atomsfer sekitar 2,5 miliar tahun yang lalu. Terdapat pula alotrop oksigen lainnya, yaitu ozon (O3). Lapisan ozon pada atomsfer membantu melindungi biosfer dari radiasi ultraviolet, namun pada permukaan bumi ia adalah polutan yang merupakan produk samping dari asbut.

c.       Hidrogen

            Hidrogen (bahasa Latin: hydrogenium, dari bahasa Yunani: hydro: air, genes: membentuk) adalah unsur kimia pada tabel periodik yang memiliki simbol H dan nomor atom 1. Pada suhu dan tekanan standar, hidrogen tidak berwarna, tidak berbau, bersifat non-logam, bervalensi tunggal, dan merupakan gas diatomik yang sangat mudah terbakar. Dengan massa atom 1,00794 amu, hidrogen adalah unsur teringan di dunia.

            Hidrogen juga adalah unsur paling melimpah dengan persentase kira-kira 75% dari total massa unsur alam semesta. Kebanyakan bintangdibentuk oleh hidrogen dalam keadaan plasma. Senyawa hidrogen relatif langka dan jarang dijumpai secara alami di bumi, dan biasanya dihasilkan secara industri dari berbagai senyawa hidrokarbon seperti metana. Hidrogen juga dapat dihasilkan dari air melalui proses elektrolisis, namun proses ini secara komersial lebih mahal daripada produksi hidrogen dari gas alam.

            Isotop hidrogen yang paling banyak dijumpai di alam adalah protium, yang inti atomnya hanya mempunyai proton tunggal dan tanpa neutron. Senyawa ionik hidrogen dapat bermuatan positif (kation) ataupun negatif (anion). Hidrogen dapat membentuk senyawa dengan kebanyakan unsur dan dapat dijumpai dalam air dan senyawa-senyawa organik. Hidrogen sangat penting dalam reaksi asam basa yang mana banyak reaksi ini melibatkan pertukaran proton antar molekul terlarut. Oleh karena hidrogen merupakan satu-satunya atom netral yang persamaan Schrödingernyadapat diselesaikan secara analitik, kajian pada energetika dan ikatan atom hidrogen memainkan peran yang sangat penting dalam perkembanganmekanika kuantum.

            Aplikasi sejumlah besar H2 diperlukan dalam industri petrokimia dan kimia. Penggunaan terbesar H2 adalah untuk memproses bahan bakar fosil dan dalam pembuatan ammonia. Konsumen utama dari H2 di kilang petrokimia meliputi hidrodealkilasi, hidrodesulfurisasi, dan penghidropecahan (hydrocracking). H2 memiliki beberapa kegunaan yang penting. H2 digunakan sebagai bahan hidrogenasi, terutama dalam peningkatan kejenuhan dalam lemak takjenuh dan minyak nabati (ditemukan di margarin), dan dalam produksi metanol. Ia juga merupakan sumber hidrogen pada pembuatanasam klorida. H2 juga digunakan sebagai reduktor pada bijih logam.

            Selain digunakan sebagai pereaksi, H2 memiliki penerapan yang luas dalam bidang fisika dan teknik. Ia digunakan sebagai gas penameng di metode pengelasan seperti pengelasan hidrogen atomik. H2 digunakan sebagai pendingin rotor di generator pembangkit listrik karena ia mempunyai konduktivitas termal yang paling tinggi di antara semua jenis gas. H2 cair digunakan di riset kriogenik yang meliputi kajian superkonduktivitas. Oleh karena H2 lebih ringan dari udara, hidrogen pernah digunakan secara luas sebagai gas pengangkat pada kapal udara balon.

            Baru-baru ini hidrogen digunakan sebagai bahan campuran dengan nitrogen (kadangkala disebut forming gas) sebagai gas perunut untuk pendeteksian kebocoran gas yang kecil. Aplikasi ini dapat ditemukan di bidang otomotif, kimia, pembangkit listrik, kedirgantaraan, dan industri telekomunikasi. Hidrogen adalah zat aditif (E949) yang diperbolehkan penggunaanya dalam ujicoba kebocoran bungkusan makanan dan sebagai antioksidan.

            Isotop hidrogen yang lebih langka juga memiliki aplikasi tersendiri. Deuterium (hidrogen-2) digunakan dalam reaktor CANDU sebagai moderator untuk memperlambat neutron. Senyawa deuterium juga memiliki aplikasi dalam bidang kimia dan biologi dalam kajian reaksi efek isotop. Tritium (hidrogen-3) yang diproduksi oleh reaktor nuklir digunakan dalam produksi bom hidrogen, sebagai penanda isotopik dalam biosains, dan sebagai sumber radiasi di cat berpendar.

            Suhu pada titik tripel hidrogen digunakan sebagai titik acuan dalam skala temperatur ITS-90 (International Temperatur Scale of 1990) pada 13,8033 kelvin.

Ø Pembawa energi

            Hidrogen bukanlah sumber energi, kecuali dalam konteks hipotesis pembangkit listrik fusi nuklir komersial yang menggunakan deuterium ataupun tritium, sebuah teknologi yang perkembangannya masih sedikit. Energi Matahari berasal dari fusi nuklir hidrogen, namun proses ini sulit dikontrol di bumi. Hidrogen dari cahaya Matahari, organisme biologi, ataupun dari sumber listrik menghabiskan lebih banyak energi dalam pembuatannya daripada pembakarannya. Hidrogen dapat dihasilkan dari sumber fosil (seperti metana) yang memerlukan lebih sedikit energi daripada energi hasil pembakarannya.

1.2       Proses Produksi

            Proses diartikan sebagai suatu cara, metode dan teknik bagaimana sesungguhnya sumber-sumber (tenaga kerja, mesin, bahan dan dana) yang ada diubah untuk memperoleh suatu hasil. Produksi adalah kegiatan untuk menciptakan atau menambah kegunaan barang atau jasa (Assauri, 1995).

            Proses juga diartikan sebagai cara, metode ataupun teknik bagaimana produksi itu dilaksanakan. Produksi adalah kegiatan untuk menciptakan danan menambah kegunaan (Utility) suatu barang dan jasa. Menurut Ahyari (2002) proses produksi adalah suatu cara, metode ataupun teknik menambah keguanaan suatu barang dan jasa dengan menggunakan faktor produksi yang ada.

                Jenis-jenis proses produksi ada berbagai macam bila ditinjau dari berbagai segi. Proses produksi dilihat dari wujudnya terbagi menjadi proses kimiawi, proses perubahan bentuk, proses assembling, proses transportasi dan proses penciptaan jasa-jasa adminstrasi (Ahyari, 2002). Proses produksi dilihat dari arus atau flow bahan mentah sampai menjadi produk akhir, terbagi menjadi dua yaitu proses produksi terus-menerus (Continous processes) dan proses produksi terputus-putus (Intermettent processes).

1.2.1 Dasar Pemisahan Campuran

            Zat atau materi dapat dipisahkan dari campurannya karena campuran tersebut memiliki perbedaan sifat. Itulah yang mendasari pemisahan campuran atau dasar pemisahan. Beberapa dasar pemisahan campuran antara lain sebagai berikut:

a)      Perbedaan ukuran partikel

            Jika ukuran partikel suatu zat yang diinginkan berbeda dengan zat yang tidak diinginkan (zat pencampur), dapat dipisahkan dengan metode filtrasi   (penyaringan). Untuk keperluan ini kita harus mengunakan penyaring dengan ukuran yang sesuai. Partikel zat hasil akan melewati penyaringan dan disebut hasil penyaringan sedangkan zat pencampurnya akan terhalang dan disebut residu.

b)      Perbedaan titik didih

            Untuk memisahkan campuran zat yang memiliki perbedaan titik didih, kita dapat melakukannya dengan menggunakan metode destilasi. Zat yang memiliki titik didih yang lebih tinggi akan terlebih dahulu menguap. Jika yang kita inginkan adalah zat yang memiliki titik didih yang lebih tinggi, maka langkah selanjutnya kita mengembunkan uap dari zt tersebut (pendinginan) dan mengalirkannya kewadah tertentu. Jika yang kita inginkan adalah zat yang memiliki titik didih lebih rendah, maka kita cukup memanaskan campuran tersebut saja. Sampai suhu mencapai titik didih zat yang akan dicari.

c)      Perbedaan  kelarutanu zat

            Suatu zat yang selalu memiliki spesifikasi kelarutan yang berbeda, artinya suatu zat mungkin larut dalam pelarut A tapi tidak larut dalam pelarut B, atau sebaliknya. Secara umum pelarut dibagi menjad dua, yaitu pelarut polar (pelarut yang memiliki kutub) dan pelarut nonpolar (pelarrut organic) seperti alkohol, methanol, eter dan kloroform.dengan prinsip perbedaan kelarutan, kita dapat memisahkan campuran dari pelarut tersebut.

d)     Perbedaan pengendapan

            Suatu zat memiliki kecepatan mengendap yang berbeda dalam larutan yang berbeda. Zat yang memiliki berat jenis lebih besar daripada pelarutnya akan mudah mengendap. Bila dalam suatu campuran mengandung satu atau beberapa zat dengan kecepatan pengendapan yang berbeda, maka pemisahan campuran tersebut dapat dilakukan dengan metode sedimentasi atau sentrifugsi (pemusingan). Jika dalam campuran terdapat lebih dari satu zat yang akan kita inginkan, maka digunakan metode presipitasi yang akan dikombinasikan dengan metode filtrasi.

e)      Difusi

            Dua macam zat berwujud cair atau gas bila dicampur dapat berdifusi satu sama lain. Aliran ini dapat dipengaruhi oleh muatan listrik. Listrik yang diatur sedemikian rupa (baik besar tegangan nya maupun kuat arusnya) akan menarik partikel zat hasil kearah tertentu untuk memperoleh zat yang murni. Metode pemisahan campuran dengan menggunakan bantuan listrik disebut elektrodialisis. Selain itu, kita mengenal juga istilah elektroforesis, yaitu pemisahan zat yang berdasarkan banyaknya nukleotida (satuan penyusun DNA) dapat dilakukan dengan elektroforesis, menggunakan suatu media yang disebut gel agarosa.

f)       Adsorpsi

            Adsorpsi merupakan penarikan suatu zat oleh zat lain sehingga menempel pada permukaan dari bahan pengadsorpsian. Penggunaan metode ini diterapkan pada pemurnian air dan kotoran renik atau organisme.

Metode Pemisahan Standar

            Tidak ada cara unik untuk memisahkan campuran menjadi komponennya. Satu-satunya cara adalah dengan menggunakan perbedaan sifat kimia dan fisika masing-masing komponen titik kritisnya dapat menggunakan perbedaan sifat yang sangat kecil.

a)        Filtrasi

            Biasanya filtrasi alami yang digunakan, misalnya sampel yang akan disaring dituang kecorong yang didasarnya ditaruh kertas saring. Fraksi cairan melewati kertas saring dan padatan tinggal diatas kertas saring. Bila sampel cairan terlalu kental, filtrasi dilakukan dengan penghisapan. Digunakan alat khusus untuk  mempercepat filtrasi dengan menvakumkan penampung filtrat yang digunakan. Filtrasi dengan penghisapan tidk cocok bila cairannya adalah pelarut organic mudh menguap. Dalam kasus ini, tekanan  perharus diberikan pada permukaan cairan atau larutan.

b)        Adsorpsi

            Tidak mudah menyingkirkan partikel yang sedikit dengan filtrasi sebab partikel semacam ini akan cenderung menyumbat penyaringannya. Dalam kasus ini direkomendasikan penggunaan penyaringan yang secara selektif mengadsorpsi sejumlah kecil pengotor. Bantuan penyaring apapun akan bisa digunakan bila saringannya berpori, hidrofob atau solvofob dan memiliki kisi yang kaku. Celit, keramik diatom, dn tanah liat teraktivasi sering digunakan. Karbon teraktivasi memiliki luas permukaan yang besar dan dapat mengadsorpsi banyak senyawa organic dan sering digunakan untuk menyingkirkan zat yang berbau dari udara atau air. Silika gel dapat mengadsorpsi air dan digunakan meluas sebagai desikan.

c)        Rekristalisasi

            Metode ini cukup sederhana, material padatan ini terlarut dalam pelarut yang cocok pada suhu tinggi (pada atau dekat dengan titik didih pelarutnya) untuk mendapatkan larutan jenuh atau dekt jenuh. Ketika larutan panas perlahan didinginkan, Kristal akan mengendap karna kelarutan padatan biasanya menurun bila suhu diturunkan. Diharapkan pengotor tidak akan mengkristal karena konsentrasinya dalam larutan tidak terlalu tinggi untuk mencapai januh.

Saran untuk membantu rekristalisasi :

Ø  Kelarutan material yang akan dimurnikan harus memiliki ketergantungan yang besar pada suhu.

Ø  Kristal tidak harus dari larutan jenuh dengan pendinginan karena mungkin terbentuk super jenuh.

Ø  Untuk mencegah reaksi kimia antara pelarut dan zat terlarut, penggunaan pelarut polar lebih disarankan. Namun, pelarut nonpolar cenderung merupakan larutan yang buruk untuk senyawa polar. Kita harus hati-hati bila menggunakan pelarut polar.

Ø  Pelarut dengan titik didih rendah  umumnya lebih diinginkan.  Namun, sekali lagi pelarut dengan titik didih lebih rendah biasanya nonpolar.  (Tekeuchi, 2006)

d)       Destilasi

            Destilasi adalah metode pemisahan zat-zat cair dari campurannya berdasarkan perbedaan titik didih. Pada proses destilasi sederhana, suatu campuran dapat dipisahkan bila zat-zat penyusunnya mempunyai perbedaan titik didih yang cukup tinggi. Pada pemisahan campuran dari dua cairan yang menguap atau yang titik didihnya berdekatan lebih banyak persoalannya sehingga tidak dapat dilakukan dengan destilasi biasa. Suatu cara yang sering digunakan untuk memperoleh hasil yang lebih baik disebut destilasi bertingkat, yaitu proses dimana komponen-komponennya secara bertingkat diuapkan dan diembunkan. Dalam proses ini campuran dididihkan pada kisaran suhu tertentu pada tekanan uap yang dilepaskan dari dalam cairan tidak murni yang berasal dari satu komponen tetapi masih mengandung campuran kedua komponen dengan komposisi yang biasanya berbeda dengan komposisi cairan yang mendidih.  Bila sebagian cairan yang telah dididihkan uapnya diembunkan, maka campuran akan terbagi menjadi tilatdua bagian. Bagian pertama terdiri dari uap yang terembun disebut destilat, dan mengandung lebih banyak komponen yang nudah menguap disbanding cairan aslinya. Bagian kedua adalah cairan yang tertinggal disebut residu, yang susunannya lebih banyak komponen yang sukar menguap. Hal ini dapat diulangi lagi beberapa kali sampai akhirnya diperoleh salah satu komponen murni yang mudah menguap.

Pada pemisahan campuran yang membentuk larutan non ideal dapat menunjukan prilaku yang lebih rumit. Campuran tersebut tidak dapat dipisahkan secara menyeluruh kedalam komponen-komponennya, karena bila dididihkan campuran akan mendidih dengan konstanta campuran semacam ini disebut azeotrop, yaitu campuran yang mendidih pada suhu konstan dangan komposisi yang konstan.

e)        Ekstraksi

            Ekstraksi mempunyai peranan yang penting dalam laboratorium dan teknik. Di dalam laboratorium ekstraksi pelarut digunakan untuk mengambil zat-zat terlarut dalam air dengan menggunakan pelarut organic yang tidak bercampur dengan fase air seperti : eter, kloroform, dan benzene. Ekstraksi pelarut juga digunakan untuk memekatkan suatu spesi yang dalam larutan air terlalu encer untuk dianalisa.

1.3       Semen

            Semen berasal dari bahasa latin caementum yang berarti bahan perekat. Secara sederhana, Definisi semen adalah bahan perekat atau lem, yang bisa merekatkan bahan – bahan material lain seperti batu bata dan batu koral hingga bisa membentuk sebuah bangunan. Sedangkan dalam pengertian secara umum semen diartikan sebagai bahan perekat yang memiliki sifat mampu mengikat bahan – bahan padat menjadi satu kesatuan yang kompak dan kuat. (Bonardo Pangaribuan, Holcim)

Ø  Jenis-jenis semen dan fungsinya

1. Semen Portland Type I

            Fungsi semen portland type I digunakan untuk keperluan konstruksi umum yang tidak memakai persyaratan khusus terhadap panas hidrasi dan kekuatan tekan awal. Cocok dipakai pada tanah dan air yang mengandung sulfat 0, 0% – 0, 10 % dan dapat digunakan untuk bangunan rumah pemukiman, gedung-gedung bertingkat, perkerasan jalan, struktur rel, dan lain-lain.

2. Semen PortLand type II

            Fungsi semen portland type II digunakan untuk konstruksi bangunan dari beton massa yang memerlukan ketahanan sulfat ( Pada lokasi tanah dan air yang mengandung sulfat antara 0, 10 – 0, 20 % ) dan panas hidrasi sedang, misalnya bangunan dipinggir laut, bangunan dibekas tanah rawa, saluran irigasi, beton massa untuk dam-dam dan landasan jembatan.

3. Semen Portland type III

            Fungsi semen portland type III digunakan untuk konstruksi bangunan yang memerlukan kekuatan tekan awal tinggi pada fase permulaan setelah pengikatan terjadi, misalnya untuk pembuatan jalan beton, bangunan-bangunan tingkat tinggi, bangunan-bangunan dalam air yang tidak memerlukan ketahanan terhadap serangan sulfat.

4. Semen Portland type IV

            Fungsi Semen Portland type IV digunakan untuk keperluan konstruksi yang memerlukan jumlah dan kenaikan panas harus diminimalkan. Oleh karena itu semen jenis ini akan memperoleh tingkat kuat beton dengan lebih lambat ketimbang Portland tipe I. Tipe semen seperti ini digunakan untuk struktur beton masif seperti dam gravitasi besar yang mana kenaikan temperatur akibat panas yang dihasilkan selama proses curing merupakan faktor kritis.

5. Semen Portland type V

            Fungsi semen portland type V dipakai untuk konstruksi bangunan-bangunan pada tanah/ air yang mengandung sulfat melebihi 0, 20 % dan sangat cocok untuk instalasi pengolahan limbah pabrik, konstruksi dalam air, jembatan, terowongan, pelabuhan, dan pembangkit tenaga nuklir.

6. Super Masonry Cement

            Semen ini dapat digunakan untuk konstruksi perumahan gedung, jalan dan irigasi yang struktur betonnya maksimal K 225. Dapat juga digunakan untuk bahan baku pembuatan genteng beton, hollow brick, Paving Block, tegel dan bahan bangunan lainnya.

7. Oil Well Cement, Class G-HSR (High Sulfate Resistance)

            Merupakan semen Khusus yang digunakan untuk pembuatan sumur minyak bumi dan gas alam dengan konstruksi sumur minyak bawah permukaan laut dan bumi, OWC yang telah diproduksi adalah class G, HSR ( High Sulfat Resistance) disebut juga sebagai ” BASIC OWC” . adaptif dapat ditambahkan untuk pemakaian pada berbagai kedalaman dan temperatur.

8. Portland Composite Cement (PCC)

            Semen memnuhi persyratan mutu portland COmposite Cement SNI 15-7064-2004. Dapat digunakan secara luas untuk konstruksi umum pada semua beton. Struktur bangunan bertingkat, struktur jembatan, struktur jalan beton, bahan bangunan, beton pra tekan dan pra cetak, pasangan bata, Plesteran dan acian, panel beton, paving block, hollow brick, batako, genteng, potongan ubin, lebih mudah dikerjakan, suhu beton lebih rendah sehingga tidak mudah retak, lebih tahan terhadap sulfat, lebih kedap air dan permukaan acian lebih halus.

9. Super ” Portland Pozzolan Cement” (PPC)

            Semen yang memenuhi persyaratan mutu semen Portland Pozzoland SNI 15-0302-2004 dan ASTM C 595 M-05 s. Dapat digunakan secara luas seperti :

- konstruksi beton massa ( bendungan, dam dan irigasi)

- Konstruksi Beton yang memerlukan ketahanan terhadap serangan sulfat ( Bangunan tepi pantai, tanah rawa) .

- Bangunan / instalasi yang memerlukan kekedapan yang lebih tinggi.

- Pekerjaan pasangan dan plesteran.

Ø  Proses Pembuatan Semen

Secara umum proses produksi semen terdiri dari beberapa tahapan :

1.      Tahap penambangan bahan mentah (quarry). Bahan dasar semen adalah batu kapur, tanah liat, pasir besi dan pasir silica. Bahan-bahan ini ditambang dengan menggunakan alat-alat berat kemudian dikirim ke pabrik semen

2.      Bahan mentah ini diteliti di laboratorium, kemudian dicampur dengan proporsi yang tepat dan dimulai tahap penggilingan awal bahan mentah dengan mesin penghancur sehingga berbentuk serbuk

3.      Bahan kemudian dipanaskan di preheater

4.      Pemanasan dilanjutkan di dalam kiln sehingga bereaksi membentuk kristal klinker

5.      Kristal klinker ini kemudian didinginkan di cooler dengan bantuan angin. Panas dari proses pendinginan ini di alirkan lagi ke preheater untuk menghemat energi

6.      Klinker ini kemudian dihaluskan lagi dalam tabung yang berputar yang bersisi bola-bola baja sehingga menjadi serbuk semen yang halus

7.      Klinker yang telah halus ini disimpan dalam silo (tempat penampungan semen mirip tangki minyak pertamina)

8.      Dari silo  ini semen dipak dan dijual ke konsumen.

1.4       Pupuk

Ø  Pembuatan Pupuk Urea

            Pembuatan pupuk urea memerlukan teknologi tinggi dengan sistem produksi dan menejemen yang transedental. Pupuk urea secara umum dibuat dari bahan baku berupa gas karbon dioksida (CO2) dan cairan amoniak (NH3). Suplai bahan baku karbon dioksida dilakukan secara sintetis, sedangkan suplai cairan amoniak dipenuhi dari pabrik amoniak yang biasanya terletak tidak jauh dari pabrik pembuatan pupuk urea.

            Pada dasarnya, proses pembuatan pupuk urea melalui 6 unit tahapan yaitu unit sintesa, unit purifikasi, unit kritaliser, unit prilling, unit recovery, dan unit kondensat treatment. Ke enam tahapan tersebut secara rinci adalah sebagai berikut:

1.      Unit Sintesa

            Unit sintesa adalah unit terpenting dalam proses pembuatan pupuk urea. Unit ini bekerja untuk mereaksikan gas karbondioksida dengan cairan amoniak. Pereaksian kedua bahan baku pupuk urea tersebut dilakukan di dalam urea reaktor yang kedap udara bertekanan 175 kg/cm2 G. Selama proses reaksi, recycle katalisator berupa karbamat yang berasal dari unit recovery dimasukan ke dalam urea reaktor. Setelah selesai, hasil sintesa urea kemudian di kirim ke unit purifikasi untuk memisahkan Ammonium Karbamat dan amonia berlebih setelah stripping CO2 dilakukan.

2.      Unit Purifikasi

            Unit purifikasi adalah unit yang bekerja memisahkan Amonium Karbamat yang tidak terkonversi dan kelebihan Ammonia dari hasil unit sintesa. Pemisahan dilakukan dengan 2 langkah penurunan tekanan secara berkala, yaitu 17 kg/cm2 G dan 22,2 kg/cm2 G. Hasil purifikasi yang berupa gas karbondioksida dan cairan amoniak lalu dikirim ke unit recovery, sedangkan larutan urea dikirim ke unit kristaliser.

3.      Unit Kristaliser

            Unit kristaliser adalah unit yang bekerja mengkristalkan larutan urea yang dikirim dari unit purifikasi. Pengkristalan dilakukan secara kedap udara, lalu kristal urea yang dihasilkan dipisahkan dengan cara sentrifugasi. Kristal urea kemudian dikirim ke unit prilling.

4.      Unit Prilling

            Unit prilling adalah unit yang bekerja membentuk kristal urea menjadi urea butiran (urea prill). Kristal urea yang datang dari unit kristaliser di keringkan hingga minimal 99,8% dari berat awalnya dengan udara panas. Pengeringak kemudian dilakukan menggunakan udara dingin hingga terbentuklah butiran-butiran urea yang selama ini kita lihat. Urea butiran tersebut kemudian dikirim ke bagian bulk storage melalui belt conveyor.

5.      Unit Recovery

            Unit recovery adalah unit yang berguna mendaur ulang gas amoniak (NH3) dan gas karbondioksida (CO2) yang dihasilkan dari unit purifikasi. Daur ulang dilakukan dengan 2 tahap absorbsi melalui Mother  Liquor. Gas hasil daur ulang kemudian dikirim kembali ke unit sintesa.

6.      Unit Kondensat Treatment

            Unit kondensat treatment adalah unit yang bekerja mendaur ulang sejumlah kecil kondensat urea, uap air, karbondioksida, dan amoniak yang terbuat saat proses kritalisasi dilakukan. Gas NH3 dan CO2 yang dihasilkan dari kondensat kemudian dikirim ke unit purifikasi untuk diolah kembali, sedangkan air kondensat dikirim ke unit utilitas.