3 BAB II
DESKRIPSI PROSES
Proses pembuatan BTX dipengaruhi oleh penentuan produk utama mana yang diinginkan dari hasil proses serta karakteristik dan ketersediaan bahan baku. Secara umum proses produksi BTX dibagi menjadi tiga proses utama yaitu, hydrotreatment nafta, reforming dan ekstraksi atau pemisahan dan pengambilan BTX dari campuran (aliran produk).
2.1 Hydrotreating Nafta
Hydrotreatment nafta bertujuan unuk menghilangkan pengotor yang masih terdapat pada nafta yang diumpankan. Pengotor yang sering dijumpai biasanya berupa sulfur baik dalam bentuk sulida, disulfida, merkaptan, thiofena, benzothiofena, dan alkil benzothiofena. Proses penghilangan sulfur dikenal sebagai desulfurisasi, dimana pada pross ini tiap S akan diikat oleh H sehingga terbentuk ikatan S-H yang menggantikan ikatan C-S. Untuk pross hidrodesulfurisasi nafta menghasilkan panas reaksi sebesar 55-70 kJ/mol hidrogen yang terkonsumsi sehingga menigkatkan temperatur reaktor sebesar 10-80°C. kondisi operasi yang digunakan pada industri mulai dari 250-350°C dan 3-10 MPa.
Selain itu juga terdapat pengotor lain seperti nitrogen dan oksigen. Seperti reaksi desulfurisasi, nitrogen dan oksigen dikeluarkan melalui reaksi pemutusan ikatan C-N dan C-O dan keluar sebagai amonia dan air. Pada proses pemutusan ikatan C-S, C-N dan C-O dibutuhkan hidrogen untuk mengikat S, N dan O yang telah terlepas sehingga dapat dikeluarkan sebagai gas buangan atau nantinya di absorbsi. Komposisi sulfur, nitrogen dan iksigen tiap nafta bervariasi tergantung proses pengolahan yang dilakukan untuk mendapatkan nafta tersebut dan sumber minyak mentah yang digunakan pada proses sebelumnya (Antos dan Aitani, 2004).
2.2 Reforming Nafta menjadi BTX
Proses reforming terjadi menggunakan bantuan katalis yang mengandung logam seperti alumina dan zeolit atau katalis yang mengandung logam yang termasuk jenis bifunctional noble metal catalys. Proses reformasi nafta ini dikenal sebagai proses reformasi katalitik nafta. Reformasi katalitik nafta bertujuan untuk mengubah nafta menjadi reformat. Reformat adalah nafta yang telah melalui proses reformasi yang mengakibatkan perubahan pada komposisi komponen kimia penyusunnya. Perubahan
4 komposisi komponen-komonen kimia ini menyebabkan peningkatan nilai oktan (Prestvik et al dalam Antos & Aitani, 2004).
Nafta adalah camporan kompleks dari berbagai hidrokarbon seperti parafin, naftena, dan hidrokarbon aromatik. Selain itu juga terdapat komponen selain hodrokarbon seperti sulfur dan nitrogen. Komposisi dari nafta yang berbeda mungkin akan membutuhkan proses pengolahan yang berbeda untuk mendapatkan hasil BTX terbaik (Prestvik et al dalam Antos & Aitani, 2004).
2.2.1 Proses Semiregeneratif (SR)
Proses reformasi memiliki tingkat kompleksitas operasi yang relatif rendah seperti yang didefinisikan oleh kombinasi dari kondisi unit operasi, kualitas nafta, dan manajemen katalis untuk memperpanjang panjang siklus atau waktu antara regenerasi katalis. Proses semiregeneratif reforming seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.1 berisi 3-5 reaktor secara seri dengan pemanas menengah untuk menyediakan kebutuhan panas yang diperlukan untuk reformasi reaksi endotermik. panjang siklus semiregeneratif.
Gambar 2.1 Aliran pada proses semiregneratif reforming (Antos dan Aitani, 2004). 2.2.2 Proses CyclicRegenerative
Proses ini memiliki fleksibilitas untuk memilih satu reaktor off-line untuk regenerasi katalis sedangkan reaktor yang tersisa terus memproses nafta. Fleksibilitas ini memungkinkan suatu proses penyulingan untuk mendorong katalis lebih keras, karena mereka akan dapat mempertahankan keluaran reaktor sementara katalis dalam satu reaktor sedang diregenerasi secara selektif. Regenerasi katalis dapat dilakukan secara periodik antara 16-18 h dan selama 2-3 hari. Berbagai katalis dapat digunakan, namun regenerasi bisa disesuaikan dengan proses dan laju deaktivasi katalis yang nilainya spesifik untuk tiap jenis katalis dalam siklus proses reformasi.
2.2.3 Proses ContinuousRegenerative
Proses reformasi dapat terjadi secara terus-menerus. Unit yang digunakan memungkinkan regenerasi terus menerus dari katalis dan karena itu cocok untuk ultralow-Pra-Rancangan Pabrik Benzena, Toluena, Xilena (BTX) dari Nafta Semester Genap/2016-2017
5 tekanan (50-150 psig) dan operasi tingkat keparahan lebih tinggi dibandingkan dengan semiregenerative tetap tidur reformis. Lisensi proses ini dipegang oleh UOP dan IFP (sekarang Axens) untuk unit operasi yang mengizinkan reformasi beroperasi pada tekanan rendah. Katalis yang digunakan adalah tipe platinum/tin alumina. Pada proses ini disarankan pemberian umpan yang mengandung tambahan sulfur organik untuk menguragi dampak pembentukan kerak. Ciri-ciri utama pada proses ini adalah adanya menara regenerator katalis yang memiliki zona pembakaran karbon untuk membakar katalis dan sirkulasi katalis untuk kembali ke reaktor reforming. Waktu yang dibutuhkan unuk regenerasi katalis berkisar antara 6-8 jam.
Gambar 2.2 Aliran pada proses Continuous Regenerative reforming (Nasution et al, 2003).
2.3 Ekstraksi BTX
Reformat yang didapat merupakan campuran kompleks dari hidrokarbon aromtik yang berisi benzen, toluen, dan xilen serta komponen parafin dan naftena yang tidak habis bereaksi pada saat reforming. Untuk memisahkan BTX diperlukan pemisahan seperti fractional distillatio.
