bab i pengantar

BAB I
PENGANTAR
A. Latar Belakang
Cumen merupakan bahan kimia organik yang termasuk dalam golongan aromatik
hidrokarbon. Senyawa ini pertama kali digunakan sebagai zat tambahan untuk menaikkan nilai
oktan minyak mentah dan bahan bakar. Disamping itu cumen merupakan bahan utama
pembuatan fenol dan aseton. Saat ini, hampir semua pasokan cumen yang ada di dunia
diproduksi sebagai perantara untuk fenol dan pembuatan aseton. Beberapa unit kilang minyak
masih menghasilkan cumen untuk digunakan sebagai antiknock konstituen (bagian yang penting)
bensin tetapi diragukan apakah sebuah plant baru akan dibangun untuk tujuan ini. Sekitar 98%
dari cumene digunakan untuk menghasilkan fenol dan aseton.
Cumen yang telah diproduksi menjadi fenol umumnya mengandung alfa-metilstirena
(AMS). AMS umumnya dipandang sebagai hasil reaksi yang tidak diinginkan karena sulit untuk
memisahkan AMS dari fenol dan juga pasar yang relatif kecil untuk AMS. Untuk
memaksimalkan hasil fenol, butuh proses pemisahan dan pemurnian, tetapi pemisahan dan
pemurnian AMS dari aliran produk sampingan memerlukan tambahan biaya. Oleh karena itu,
dalam rangka meningkatkan profitabilitas pabrik fenol, beberapa produsen mengembangkan
proses pengembalian AMS ke cumen dengan proses hidrogenasi.
Berdasarkan data Biro Pusat Statistik, Indonesia masih melakukan impor cumen untuk
memenuhi kebutuhan produksi berbagai produk kimia seperti phenol dan aceton. Produk akhir
dari cumen
dan derivativenya menghasilkan antara lain : fibers, tires, lube oil additive,
surfactants, rubber and plastic antioxidants, plywood adhesives, glass fiber insulation, molding
compounds, laminates, signs, all nature of polycarbonate products, solvents, brake fluids, acrylic
sheets, cosmetics, drugs, cellophane, polyurethanes, dan bahan - bahan explosives.
Dengan memperhatikan hal – hal tersebut diatas serta belum mencukupinya kebutuhan
cumen dalam negeri, maka pendirian Pabrik Cumen di Indonesia merupakan gagasan yang
perlu dikaji lebih lanjut sebagai investasi yang menguntungkan di masa yang akan datang.
B. Tinjauan Pustaka
Cumen adalah bahan kimia murni yang dapat dibuat dari proses hidrogenasi -methyl
stirene. Nama lain dari cumen adalah isopropylbenzena, cumol, isopropylbenzol dan 2phenylpropane.
Gambar 1. Struktur Kimia dari Cumene (Isopropyl Benzene)
Penemuan ini berhubungan dengan hidrogenasi selektif alpha-metil-stirena (AMS) ke
cumen, dengan menggunakan kombinasi katalis nikel dan katalis mulia logam untuk
mencapai kombinasi yang optimal dari konversi dan selektivitas pada volume katalis
keseluruhan agar mendapatkan biaya yang lebih rendah.
Dalam memproduksi cumen terdapat beberapa proses yang dapat digunakan, yaitu :
1.
Reaksi hidrogenasi -methyl stirene.
Reaksi hidrogenasi tersebut adalah sebagai berikut :
C6H5C(CH3)=CH2+H2→ C6H5CH- (CH3)2
-methyl stirene.
cumene
(1)
Hidrogenasi AMS menggunakan katalis logam mulia, terutama paladium (Pd) pada
alumina (Al2O3), di mana katalis dapat digunakan dalam fixed bed system tetap dalam
fase cair, atau dalam trickle bed system dengan baik uap dan fasa cair. AS Pat. No
3.646.235 Little et al. mengungkapkan bahwa nikel, platinum, paladium, kobalt,
kromium oksida dan katalis logam campuran dapat digunakan untuk hidrogenasi
AMS. Suatu katalis paladium memiliki kandungan logam antara 1 dan 5% sebagai
yang umum dipilih dan digunakan pada suhu 24 ° -120 ° C (75 ° -248 ° F) dan
tekanan dari 0,17-0,86 MPa (25- 125 psia).
1.
Reaksi pembentukan cumen dari benzena dan propilen.
Reaksi pembentukan tersebut menggunakan katalis asam fosfat yang dijabarkan
sebagai berikut :
C3H6
(g)
+
C6H6(g)
C9H12(g)
(2)
( Cumen )
C9H12(g) +
C3H6(g)
C12H18(g)
(3)
( Diisopropilbenzena )
Reaksi tersebut berlangsung pada suhu sekitar 275 oC dengan menggunakan katalis
asam fosfat dan dengan hasil kemurnian akhir sebesar 92 %. Suhu reaksi dibatasi
hanya sampai suhu 300 0C, karena pada suhu
300 0C katalis asam phosphat
kieselguhr akan rusak. (Mimin dan R.Sutoyo, Undip)
Dari kedua proses pembentukan cumen tersebut, dapat diketahui kelebihan serta
kekurangan dari masing-masing reaksi. Kelebihan dan kekurangan kedua proses tersebut
tercantum pada tabel di bawah ini.
Tabel 2.1. Kelebihan dan Kekurangan Proses Hidrogenasi -Methyl Styrene dengan Proses
Pembentukan dari Benzen dan Propilena.
Jenis Proses
1.
Kelebihan
Proses Hidrogenasi
-
1.
Kekurangan
Dapat dijalankan pada
methyl stirene dengan
suhu
katalis
yang relative rendah.
paladium
(Pd)
pada Alumina (Al2O3)
2.
dan
1.
temperatur
Seletktivitas
penetralan
kompleks
2.
terhadap
cumene tinggi.
Reaksi
Banyaknya arus recycle
yang digunakan.
3.
Harga
katalis
lebih
mahal.
2. Proses Pembentukan dari
1.
Prosesnya sudah cukup
Benzen dan Propilena
banyak
dengan katalis asam
industri.
fosfat
2.
digunakan
Ketersediaan
baku di Indonesia
1.
di
Langkah-langkah pada
proses
ini
cukup
panjang.
bahan
2.
Katalis
menggunakan
asam kuat yang relatif
lebih berbahaya.
Berdasarkan kelebihan serta kekurangan kedua proses pembentukan cumen yang
telah diuraikan di tabel 2.1. maka dipilih proses hidrogenasi -methyl stirene dengan katalis
paladium (Pd) pada alumina (Al2O3) sebagai promotornya karena reaksi ini dinilai lebih baik
daripada proses Pembentukan dari Benzene dan Propilena dengan katalis asam fosfat.