InDustri PETROKIMIA

I.          ABSTRAK

Indonesia mempunyai sumber yang potensial untuk pengembangan industri petrokimia yang terkait dengan pemenuhan kebutuhan dasar manusia seperti sandang, papan dan pangan. Produk-produk petrokimia merupakan produk strategis karena merupakan bahan baku bagi industri hilirnya (industri tekstil, plastik, karet sintetik,  kosmetik, pestisida, bahan pembersih, bahan farmasi, bahan peledak, bahan bakar, kulit imitasi, dll).

Agar industri petrokimia tumbuh menjadi industri yang kompetitif dalam persaingan internasional dengan mendapat pasokan yang stabil dan kompetitif, maka diperlukan kerjasama semua pemangku kepentingan dan keterkaitan yang harmonis terutama antara pihak industri primer (refinery/migas) dengan industri petrokimia hulu, dan industri petrokimia hulu dengan industri petrokimia antara maupun hilirnya.

II.       PENDAHULUAN

Visi

“menjadi produsen pupuk dan produk kimia lainnya yang berdaya saing tinggi dan produknya paling di minati konsumen.”

Misi

-          Mendukung penyediaan pupuk nasional untuk tercapainya progam swasembada pangan.

-          Meningkatkan hasil usaha untuk menunjang kelancaran kegiatan operasional dan pengembangan usaha perusahaan.

-          Mengembangkan potensi usaha untuk mendukung industri kimia nasional dan berperan aktif dalam community development.

Berdasarkan strategi yang sudah digariskan oleh Pemerintah bahwa dalam kurun waktu Pembangunan Jangka Panjang Tahap-II (PJPT-II) dari April Tahun 1994 s/d Maret Tahun 2019, peranan minyak dan gas bumi (migas) sebagai sumber energi dan sebagai bahan baku (feedstock) industri petrokimia masih akan besar. Sementara itu produksi minyak bumi Indonesia sangat terbatas, dengan demikian maka migas hanya akan dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan energi yang tidak dapat digantikan oleh energi lain serta untuk memenuhi peranannya sebagai sumber bahan baku untuk industri petrokimia saja.

Selanjutnya pada pembahasan ini akan dijelaskan bagaimana pertama kali dalam sejarah produk petrokimia itu ditemukan atau dihasilkan dari migas, cara-cara memperoleh bahan baku petrokimia dan produk-produk petrokimia itu di manfaatkan dan di pergunakan oleh umat manusia, sehingga pemakaian dan pengguanaan produk-produk petrokimia itu sudah merajai dan menguasai peradaban atau kehidupan manusia modern di dunia saat ini.

III.    PROSES INDUSTRI

3.1  Sejarah Petrokimia

Tahun 1918

produk kimia organik melalui 3 jalur:

·      Fermentasi bahan organik

·      Ekstraksi dari senyawa yang terdapat di alam terutama batu bara

·      Tranformasi/konversi dari minyak bumi dan lemak nabati

Tahun 1920-an

·      Iso propanol pertama kali dibuat dari kilang gas propilena. Jadi produk kimia organik sudah mulai dibuat melalui jalur proses petrokimia.

1939 – 1945

·      Kebutuhan untuk perlengkapan perang dikembangkan karet sintetis (Du Pont Company, USA), karena negara penghasil karet terbesar jatuh ke tangan Jepang

Faktor lain yang menunjang perkembangan industri petrokimia waktu itu – tahun 1970 karena harga minyak bumi relatif rendah/murah.

3.2  Bahan Baku Petrokimia

Ø  Bahan baku yang berasal dari kilang minyak :

Fuel gas, Gas propane dan butane, Mogas, Nafta, Kerosin/ minyak tanah, Gas oil, Fuel Oil, Short residue/ waxy residue.

Ø  Bahan baku yang berasal dari lapangan gas bumi :

Metana (CH₄), Etana (C₂H₆), Propana (C₃H₈), Butana (n-C₄H₁₀), Kondensat (C₅H₁₂ – C₁₁H₂₄).

Cara-Cara Mendapatkan Bahan Baku Industri Petrokimia

-          Gas Metana (CH₄) à Dari pengeboran gas di lapangan. Gas metana dari kilang BBM (off gases) dijadikan gas buangan

-          Gas Etana (C₂H₆) à Dari lapangan gas bumi

-          Gas Etilena  (C₂H₄) à Cracking gas etana, nafta dan kondensat.

-          Gas Propana (C₃H₈) à Absorpsi dan ekstraksi.

-          Gas Propilena (C₃H₆) à Cracking gas etana, propane, nafta dan kondensat.

-          Gas Butana (n-C₄H₁₀) à Ekstraksi dan absorpsi.

-          Kondensat (C₅H₁₂ – C₁₁H₂₄) à Ekstraksi dan absorpsi. Selain itu, juga dapat diperoleh dari kilang BBM.

-          Benzena, Toluena dan Xilena (BTX Aromatik) à catalytic reforming.

-          Nafta (C₆H₁₄ – C₁₂H₂₆) à Proses distilasi.

-          Kerosin (C₁₂H₂₆) à Distilasi atmosferik.

-          Short Residue/ waxy residue

Penyediaan Bahan Baku Industri Petrokimia di Indonesia

1.      Ketersediaan Cadangan Gas Bumi (C₁-C₄)

60%-80% kandungannya dalah gas metana. Hampir merata dan menjangkau dareah padat penduduk dan pusat industri.

2.      Ketersediaan Bahan Baku Kondensat (C₅-C₁₁)

Kondensat dalam negeri selama ini diekspor ke luar negeri. Jika kandungan Produk paraffin dan olefinnya besar (jalur olefin center). Jika kandungan naftene dan aromatic besar (jalur aromatic center).

3.      Ketersediaan Bahan Baku Nafta (C₆-C₁₂)

Diperoleh dari kilang Cilacap dan Balikpapan, produksinya diekspor ke luar negeri.

4.      Ketersediaan Bahan Baku residu / Low Sulfur Waxy Residu (LSWR)

Berasal dari Kilang Dumai, Sungai Pakning dan Eksor I Balongan.

3. 2 Pengertian Produk Petrokimia

Bahan/produk petrokimia adalah semua bahan/produk yang dibuat atau dihasilkan secara sintetik dari bahan baku migas atau komponen fraksi-fraksi, seperti;

         1. Pakaian, produk kosmetik dan parfum

         2. Kantong plastik, botol plastik dll.

         3. Jendela pesawat, payung penerjun, interior dan    cat dinding, fiber gelas, lapisan teflon pada penggorengan, sikat rambut, sikat gigi, katup jantung, container, dll.

3. 3 Jenis Produk Petrokimia

      Industri petrokimia dapat dibagi atas 2 bagian besar, yaitu:

1.      Industri petrokimia hulu yaitu industri yang menghasilkan produk petrokimia yang masih berupa produk dasar atau produk primer dan produk antara atau produk setangah jadi.

2.      Industri petrokimia hilir yaitu, industri yang menghasilkan produk petrokimia yang sudah berupa produk akhir atau produk jadi.

Oleh karena itu, produk petrokimia berdasarkan proses pembentukan dan pemanfaatannya, produk petrokimia dibagi menjadi empat jenis :

•         Produk Dasar : gas CO dan H2 sintetik, etilena, propilena, butadiene, benzene, toluene, xilena dan n-parafin.

•         Produk Antara : ammonia, methanol, carbon black, urea, etanol, etil klorida, cumene, propilen oksida, butyl alkohol, isobutilen, nitrobenzene, nitrotoluena, PTA (Purified Terepthalic Acid), TPA (Terepthalic Acid), DMT (Dimethyl terepthalate), kaprolaktam, LAB (Linear Alkyl Benzene), dll.

•         Produk Akhir : urea, carbon black, formaldehida, asetilena, polietilena, polipropilena, poli vinil klorida, polistirena, TNT (Trinitrotoluena), polyester, nilon, poliuretan, LAB sulfonat, dll.

•         Produk Jadi : barang-barang yang banyak dipakai sehari-hari di rumah tangga.

3. 4 Jalur-Jalur Pembuatan Produk Petrokimia

Proses pembuatan produk petrokimia yang lebih ekonomis dapat ditempuh dengan 3 jalur, yaitu:

1.      Syn-Gas (Gas Sintetis)

Gas sintetis ini merupakan campuran dari karbon monoksida (CO) dan hidrogen (H₂). Di lihat dari segi proses produksinya, maka gas sintetik dapat diproduksi malalui 3 cara yaitu:

Ø  Reaksi steam reforming untuk pembuatan ammonia.

2CH₄ + O₂ + 2 H₂O + N₂ à 2 CO₂ + 4 NH₃

Pembuatan Amonia Dengan Gas Sintetis

Ø  Reaksi steam reforming pada pembentukan methanol :

Lurgi High Pressure Process

ICI Low Pressure Process

Pembuatan Methanol dengan Steam Reforming

Ø  Reaksi Oksidasi Parsial untuk membuat carbon black

2.      Olefin (alkena-alkena)

Olefin merupakan suatu senyawa hidrokarbon tidak jenuh, yang mempunyai ikatan rangkap terbuka (seperti etilena, propilena, butilena) yang sangat relatif, sehingga dengan mudah dapat berpolimerisasi antara satu dengan yang lainnya membentuk bahan/produk polimer.

Dilihat dari proses produksi terutama dari aspek penyediaan bahan bakunya, maka gas olefin dapat diproduksi dengan 2 cara, yaitu

a.       Olefin dengan bahan baku nafta

Jika bahan baku berasal dari nafta fraksi berat (C₁₅ – C₂₃) dan dari jenis minyak parafin, maka akan terbentuk campuran molekul parafin dan olefin :

C₂₃H₄₈ à C₈H₁₈ + C₁₅H₃₀ à C₃H₈ + C₁₂H₂₂  (cracking)

Proses ini dapat terjadi terus menerus hingga terbentuk cokes :

C₁₂H₂₂ à C₂H₆ + C₁₀H₁₆ à C₂H₄ + C₈H₁₂ à  2 CH₄ + C₆H₄  (cracking)

C₆H₄ à CH₄ + 5 C  (cracking)

Selain itu juga dapat terbentuk ter dari hasil polimerisasi olefin :

C₁₀H₁₆ + C₁₀H₁₆ à C₂₀H₃₂ + C₁₅H₃₀ à  C₃₅H₆₂  (kopolimerisasi C₂₀H₃₂  dengan C₁₅H₃₀ )

Pembuatan Olefin dengan Tubular Process

b.      Olefin dengan bahan baku etana

Jika bahan baku yang digunakan adalah gas etana, maka reaksi cracking yang terjadi adalah sebagai berikut :

C₂H₆ à 2 C₂H₄ + H₂  (cracking)

Karena di dalam umpan juga terdapat gas propana, maka terjadi pula reaksi cracking sebagai berikut :

C₃H₈ à C₃H₆ + H₂  (cracking)

C₃H₈ à  C₂H₄ + CH₄  (cracking)

2C₃H₈ à  C₄H₈ + 2 CH₄ 

2        C₃H₈ à  C₂H₆ +  C₂H₆ +  CH₄    

Hasil cracking tersebut akan mengalami cracking dan hidrogenasi lebih lanjut sebagai berikut :

C₃H₆ + 3 H₂ à  3  CH₄ 

C₃H₆ à C₄, C₅, C₆ + H₂

Gambaran Suatu Kilang Olefin

3.      Aromatika

Senyawa aromatik adalah suatu senyawa hidrokarbon tak jenuh yang mempunyai ikatan atom C siklis, berupa ikatan atom antara C6 – C8, seperti benzena, toluena, xilena, dll, yang sangat reaktif sehingga mudah bereaksi dan terpolimerisasi, sehingga menghasilkan Benzena, Toluena dan Xilena(BTX) sebagai hasil utama, serta sikloheksana (CHX) sebagai produk samping.

Aromatik dengan Bahan Baku Nafta

Hidrokarbon aromatik (BTX) dihasilkan melalui proses catalytic reforming, dengan nafta sebagai bahan baku dan katalis platina, pada suhu 450-500oC. Reaksi-reaksi yang terjadi dalam unit reforming adalah dehidrogenasi, isomerisasi dan rekasi-reaksi lain. Tahapan reaksi yang terjadi, dapat diuraikan sebagai berikut:

1.      Reaksi pembentukan benzena : dehidrogenasi hidrokarbon sikloparafin

 

2.      Reaksi pembentukan toluena : isomerisasi hidrokarbon dimetil siklopentana disusu l dengan dehidrogenasi

3.      Reaksi pembentukan orto, meta dan para (o,m,p) xilena: reaksi isomerisasi hidrokarbon trimetilsiklopentana, disusul dengan dehidrogenasi.

                      Proses Pembentukan BTX

3.5  Industri Pemrosesan Produk

3.5.1   pemrosesan plastik

Produk plastik berkualitas tinggi dapat dihasilkan dengan penambahan bahan aditif (ingredient) ke bahan baku. Bahan aditif tersebut antara lain :

·      Filler (bahan pengisi)

·      Plastisizer (membuat plastik elastis) : dioctyl pthalate, dihexyl sebamate, dilauryl adipate, diamyl maleate, 2-ethyl hexyl succinate, acetyl tributyl citrate, dibutil fenil fosfat, butoxy ethyl stearate, yang pada umumnya dibuat dari senyawa ester dan amida.

·      Colorant (bahan pewarna)

·      Miscellaneous :stabilizer, inhibitor, hardener, katalis, dll.

Prinsip dasar pemrosesan plastik :

·      Pemanasan resin plastik yang sudah diramu dengan bahan pencampur

·      Plastik cair ditekan dengan mesin untuk membuat bentuk yang diinginkan (mesin roll, die, mold, extruder, blower, dll)

·      Barang plastik dikeraskan dengan polimerisasi lebih lanjut (cure stage)

Metode konversi bahan baku plastik menjadi barang jadi :

o  Extrusion

o  Injection Molding

o  Blow Molding

o  Calendering

o  Casting

o  Laminating

o  Compression Molding

o  Jet Molding

o  Post Forming

o  Shell Molding

o  Sheet Forming

o  Slush Molding

o  Transfer Molding

o  Vacuum Molding

IV.    LABORATORIUM

Keberadaan laboratorium sangat penting bagi perusahaan yang bertumpu pada pengetahuan (knowledge based industry). Laboratorium merupakaan arena aktualisasi kompetensi dan profesionalisme. Research and Development yang dilakukan di laboratorium akan melahirkan inovasi-inovasi yang berguna bagi pengembangan produk. Berikut ini beberapa laboratorium yang dimiliki oleh Petrokimia.

Laboratorium Kalibrasi

- Uji tekanan, bidang dimensi, Densitas, temperatur, massa, kelistrikan

Laboratorium Uji Kimia

- Analisa produk pupuk meliputi Urea, ZA, SP-36, TSP, KCL, Fosfat Alam, MAP, DAP, Pupuk Organik, Natrium Borat

- Analisa bahan kimia meliputi; Asam basa, karbon aktif, Molekulair Sieve, Mobil Bead, Pasir Silika, Pumice Stone, Sulfamic Acid, Anticaking, Antifoam, Coating Oil, Oil Remover, Batu tahan api/asam

- Kimia lingkungan meliputi Udara Ambient, emisi, air limbah, air minum, air baku, air laut

- Minyak meliputi gemuk/ grease, pelumas, minyak bakar

- Gas meliputi gas bumu, CO2, O2, N2

- Bahan tambang meliputi batubara, logam, mineral

Laboratorium Uji Mekanik

- Uji tekan

- Uji bending

- Uji puntir

- Uji kompresi

- Uji fatique

- Uji impact

- Macro and micro hardness test

- Uji komposisi kimia logam

- Vibration analysis

Laboratorium Uji Kelistrikan

- Uji tegangan tinggi tahanan isolasi

- Uji tegangan tembus

Lain-lain

- Uji valve

- Uji permeabilitas udara

V.       PENGOLAHAN LIMBAH

5.1  Jenis Limbah Petrokimia

Industri petrokimia di Indonesia yang sekarang sudah mulai berkembang merupakan salah satu tulang punggung dalam mengisi dan menunjang pertumbuhan industri-industri lainnya, juga perlu memperhatikan masalah-masalah dampak negatif  lingkungan yang ditimbulkannya. Pada umumnya industri petrokimia mempunyai 3 jenis limbah buangan yang dapat menimbulkan pencemaran terhadap lingkungannya. Ketiga jenis limbah pencemar akibat industri petrokimia tersebut adalah:

1.      Limbah pencemar gas atau limbah gas, yaitu gas-gas buangan proses, seperti gas CO₂, CO, H₂S.

2.      Limbah pencemar cair atau limbah cair, yaitu air buangan atau air yang berbentuk larutan baungan proses.

3.      Limbah pencemar padat atau limbah padat, yaitu limbah padat buangan atau yang berbentuk larutan buangan proses, seperti plastik-plastik dan resin-resin buangan proses, logam-logam berat (seperti: Pb, Hg, Cd, Fe,Cu dll).

5. 2  Dampak Negatif Limbah Petrokimia

          Pemanfaatan minyak dan gas bumi sebagai bahan bakar dalam industri petrokimia akan menimbulkan emisi bahan buangan limbah berupa CO₂, CO, CH, H₂S yang dapat mempengaruhi kualitas udara sekitarnya. Selain limbah gas pencemar tersebut, limbah cair pencemar seperti air buangan atau cairan berbentuk larutan buangan proses dan limbah pada pencemar sebagai akibat buangan proses seperti resin-resin, logam berat, garam organik, dapat mempengaruhi kualitas kehidupan di sekitarnya. Begitu juga ceceran-ceceran minyak dalam pabrik dapat menaikkan suhu perairan yang dijadikan tempat pembuangan limbah cair, ini semua akan mengakibatkan atau mengganggu kehidupan beberapa jenis flora dan fauna yang ada di sekitarnya.

5. 2 Cara Penanggulangan Pencemaran Limbah Petrokimia

cara yang paling baik melakukan pencegahan pencemaran limbah industri petrokimia adalah melakukan pencegahan pencemaran pada “sumber-sumber pencemar” di dalam area pabrik, seperti:

1.        Penyempurnaan metode proses serta peralatan yang di pakai

2.        Menjaga kebersihan dari tumpahan atau ceceran bahan kimia serta ceceran yang lainnya.

3.        Menambah unit pemanfaatan hasil samping

4.        Penggunaan kembali air buangan proses (daur ulang) serta usaha-usaha lain yang tidak menimbulkan gangguan terhadap peralatan, manusia atau karyawan serta lingkunganya.

Sedangkan penanggulangan pencemaran akibat limbah gas, yaitu dapat diatasi dengan cara absorbsi yaitu dengan menggunakan garam sitrat sebagai penyerap atau absorber. Cara penanggulangan pencemaran akibat limbah zat cair. Ada beberapa cara penanggulangan pencemaran akibat pembuangan limbah organic cair, yaitu antara lain :

1.      Secara Fisika, seperti dengan sedimentasi, yaitu berupa pemisahan secara gravimetri (seperti pemisahan air berminyak), flotasi, penguraian (stripping), absorpsi, ekstrasi,  dan lain-lain.

2.      Secara Kimia, cara penanggulangan pencemaran ini dipakai secara luas dalam mengolah air buangan industry, yaitu dengan cara netralisasi, koagulasi, resipitasi, dan oksidasi.

3.      Secara Biologis, penanggulangan secara biologis dengan pertolongan bakteri telah berkembang dengan pesat dan telah banyak digunakan untuk mengolah limbah buangan yang mudah terurai secara biologis.

Cara penanggulangan pencemaran akibat limbah zat padat. Ada beberapa cara pengendalian/ penanggulangan pencemaran akibat buangan limbah pencemar zat padat (seperti bahan pencemar, botol-botol, minuman bekas, plastic dan resin-resin/ plastic-plastik lain) yaitu, dengan proses reclying (daur ulang) dan proses pirolisa (pembakaran).

1.      Proses daur ulang dapat dilakukan terhadap bahan botol-botol bahan plastic bekas, seperti PVC dan PET (polietilen tereftalat) dan sekaligus memanfaatkan bahan bekas botol plastic tersebut menjadi bahan berguna yaitu degan proses penambahan bahan kimia/ reduksi, sehingga dapat di olah menjadi produk-produk petrokimia dalam bentuk cair, yaitu bahan baku botol plastic dan sekaligus mengatasi masalah pencemaran lingkungan.

2.      Proses pirolisa dapat dilakukan terhadap limbah buangan plastic bekas atau limbah polimer bekas dengan cara mengolah limbah polimer bekas tersebut menjadi “fueloil” atau bahan bakar dan sekaligus mengatasi pencemaran lingkungan.

VI.    PENUTUP

Demikian makalah ini kami buat. Kami menyadari makalah ini masih terdapat banyak kekurangan. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun dari para pembaca sangat kami harapkan. Akhirnya, semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Amin.