Kimia Terapan dalam Industri Pabrik Ammonia

Di dalam industri pabrik ammonia sendiri terdapat berbagai bahan baku pembuatan amonia adalah :

1.    gas bumi yang dengan komposisi utama Methane (CH4) sekitar 70 % dan Carbon Dioksida (CO2) sekitar 10 %.

2.    Steam atau uap air diperoleh dari air sungai setelah mengalami suatu Proses Pengolahan air di Pabrik Utility.

3.    Sedangkan udara diperoleh dari lingkungan, dimana sebelum udara ini digunakan sebagai udara proses, ditekan terlebih dahulu oleh kompressor udara.

A.   Proses pembuatan ammonia

Proses pembuatan ammonia daoat dibuat dengan proses haber bosch proses kellog  terdiri dari :

a.    Senyawa Kimia Organik : Komposisi utama mengandung unsur karbon dan Hidrogen

b.    Senyawa Kimia Anorganik : Menggunakan prinsip proses Haber Bosch melalui prinsip kesetimbangan. N2(g) + 3H2(g) ⇄ 2NH3(g) ∆H = -92,4Kj 

B.   Sifat Fisik dan Kimia Ammonia

a.    Titik didih                                    : -33.35 °C

b.    Titik beku                                    : -77.7 °C

c.    Temperatur kritik                         : 133.0 °C

d.    Tekanan kritik                             : 1657 psi

e.    Spesific heat at 1 atm At 0 ºC    : 0.5009; At 100 ºC : 0.5317

f.     Flash point                                  : -ºC

g.    Self ignition temperature            : 650ºC

h.    Spesific gravity ( Air = 1 )           : 0.6

i.      Vapor pressure at 26ºC              : 10 bar

j.      Solubility in H2O, at 1 bar          : 34.2g/100 ml

k.    Explosion limits in air                 : 16 – 25%-vol

l.      M.A.C volume                            : 25ppm ; 18mg/m3

C.   Kegunaan Ammonia sebagai zat kimia maupun dalam kehidupan sehari – hari

1.    Pembuatan pupuk

2.    Bahan peledak komersil (TNT, nitrogliserin, dan nitroselulosa)

3.    Pembuat serat sintetis seperti nilon dan rayon.

4.    Cairan pembersih rumah tangga

5.    Sebagai proses metalurgi

D.   Informasi Lingkungan

            Amoniak dalam air amat beracun bagi ikan, udang dan binatang air lainnya. Dapat menimbulkan kesuburan tanaman air (eutropia). NH3 dalam air dapat dibuang dengan proses tripping (pH optimum ± 12) atau dengan proses mikrobiologi. Limbah amoniak dapat dinetralkan dengan asam sulfat (pupuk ZA). Baku mutu ambien untuk pencemaran amoniak adalah 2 ppm. Asap tebal akibat kecelakaan dalam transportasi pengangkutan amoniak dapat disemprot dengan air.

E.   Proses Pembuatan Ammonia di Industri

1.    Feed Treating Unit

Gas alam yang masih mengandung kotoran (impurities), terutama senyawa belerang sebelum masuk ke Reforming Unit harus dibersihkan dahulu di unit ini, agar tidak menimbulkan keracunan pada Katalisator di Reforming Unit. Untuk menghilangkan senyawa belerang yang terkandung dalam gas alam, maka gas alam tersebut dilewatkan dalam suatu bejana yang disebut Desulfurizer. Gas alam yang bebas sulfur ini selanjutnya dikirim ke Reforming Unit.

2.    Reforming Unit

Di Reforming Unit gas alam yang sudah bersih dicampur dengan uap air, dipanaskan, kemudian direaksikan di Primary Reformer, hasil reaksi yang berupa gas-gas Hydrogen dan Carbon Dioksida dikirim ke Secondary Reformer dan direaksikan dengan udara sehingga dihasilkan gas-gas sebagai berikut :

•Hidrogen (H2)

•Nitrogen (N2)

•Karbon Dioksida (CO2)

•Gas-gas hasil reaksi ini dikirim ke Unit Purifikasi dan Methanasi untuk dipisahkan gas karbon dioksidanya.

3.    Purification & Methanasi

Karbon dioksida yang ada dalam gas hasil reaksi Reforming Unit dipisahkan dahulu di Unit Purification, Karbon dioksida yang telah dipisahkan dikirim sebagai bahan baku Pabrik Urea. Sisa Karbon dioksida yang terbawa dalam gas proses, akan menimbulkan racun pada katalisator Ammonia Converter, oleh karena itu sebelum gas proses ini dikirim ke Unit Synloop & Refrigeration terlebih dahulu masuk ke Methanator.

4. Compression Synloop & Refrigeration Unit

Gas proses yang keluar dari Methanator dengan perbandingan Gas Hidrogen dan Nitrogen = 3 : 1, ditekan atau dimampatkan untuk mencapai tekanan yang diinginkan oleh Ammonia Converter agar terjadi reaksi pembentukan, uap ini kemudian masuk ke Unit Refrigerasi sehingga didapatkan amoniak dalam fasa cair yang selanjutnya digunakan sebagai bahan baku pembuatan urea.

•Hasil/Produk pada proses diatas adalah gas amonia cair serta karbon dioksida yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan urea.

Gambar blok digram PT. Pupuk Sriwijaya (Pabrik Amonia)

Dikutip dari artikel Ammonia , PT. Pupuk Kujang Cikampek, 2013; Filharblogspot.co.id, kesetimbangan kimia, 2012; Anonim, K13 kimia terapan dan terpakai pabrik urea, 2015; kimiadasar.com, 2015; buku catatatan kimia anorganik dan kimia organik, 2014 & 2015.

Daftar Pustaka 

Ammonia , PT. Pupuk Kujang Cikampek, 2013

Filharblogspot.co.id, kesetimbangan kimia, 2012

Anonim, K13 kimia terapan dan terpakai pabrik urea, 2015

kimiadasar.com, 2015

buku catatatan kimia anorganik dan kimia organik, 2014 & 2015.