BAB II Tinjauan Pustaka-Kuliah Kerja Praktek PT Tripolyta

5/23/2018 BAB II Tinjauan Pustaka-Kuliah Kerja Praktek PT Tripolyta

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Pada bab ini akan dibahas mengenai propilena, polipropilena, reaksi polimerisasi dari

propilena, serta proses-proses reaksi polimerisasi propilena menjadi polipropilena yang

suda ada.

2.1 Propilena

Propilena merupakan senyawa hidrokarbon dengan rumus kimia C3H6 dan

termasuk ke dalam golongan alkena karena memiliki satu buah ikatan rangkap dua.

Ikatan rangkap tersebut akan digunakan untuk saling berikatan antara satu molekul

dengan molekul lainnya dan membentuk polipropilena. Struktur molekul polipropilena

dapat dilihat pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1Struktur molekul propilena

Sifat-sifat fisik propilena dapat dilihat pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1 Sifat fisik propilena

Sifat Nilai

Berat molekul, g/mol 42,078

Titik didih pada 101,3 kPa, C -47,7

Titik leleh, C -185,3

Temperatur kritik, C 92Tekanan kritik, Mpa 4,3

Densitas kritik, g/mL 0,233

Lower explosion limit, %volume dalam udara 2,4

Upper explosion limit, %volume dalam udara 11,1

Temperatur autoignition, C 224

Kelarutan dalam air (pada 20 C, 101,3 kPa),

mL gas/100mL 44,6

Rupa Tidak berwarna

Bau Bau gas alam,sweet odor

Titik nyala, oC -108


8

Bab II Tinjauan Pustaka

Laporan Kerja Praktek PT. Tri Polyta Indonesia Tbk.

Tabel 2.1(lanjutan)

Sifat Nilai

Densitas uap ( untuk udara = 1) 1,5Spesific gravity (20oC, untuk air=1) 0,516

Tekanan uap (20oC), psig 132

Cp, kal/mol oC 15,27

Panas penguapan (-47,7oC), kal/gr 104,67

Panas Peleburan (Hm) (20 oC) (kal/g) 16,67

Panas Pembentukan (Hf) (25 oC) (kal/g) 4,879

Panas Pembakaran (Hc) (25 oC) (kal/g) 11,688

Sedangkan sifat-sifat kimia propilena dapat diuraikan sebagai berikut:

Mudah terbakar, mudah meledak, bersifat anastetik pada konsentrasi tinggi (>60

%-volume) di udara, dan tidak memiliki efek racun.

Propilena lebih reaktif dibandingkan dengan propane dan etilena karena

memiliki ikatan rangkap yang tidak simetris.

Propilena dapat dibuat baik dari minyak mentah (crude oil) ataupun dari

gas alam (natural gas). Pada skala laboratorium, propilena dapat disintesis dari

reaksi dehidrasi n-propanol dan 2-propanol dengan asam sulfat menggunakan

katalis alumunium sulfat. Selain itu, propilena juga dapat diperoleh dari reaksi

dehidrogenasi propana. Pada skala industri, propilena merupakan poduk

samping dari produksi etilena melalui perengkahan kukus (steam cracking) atau

dari produksi bensin melalui perengkahan katalitik.

Proses perengkahan kukus merupakan pirolisis campuran hidrokarbon

dengan menggunakan steam pada 650-950 oC dengan waktu tinggal 0,1-0,8

detik. Proses ini mengasilkan propilena sebanyak 2-5% dengan kemurnian 90-

95%. Sedangkan pada proses perengkahan katalitik, fraksi petroleum dialirkan

melalui katalis zeolit pada 380-530oC dan tekanan 25-400 kPa selama 5-120

detik. Proses ini menghasilkan propilena sebanyak 50-75% dengan kemurnian

99.8%.

Sekitar 80% produksi propilena di dunia berasal dari perengkahan kukus.

Berdasarkan kemurniannya, propilena dikategorikan menjadi 3grade, yaitu:

Refinery : propilena dengan kemurnian 50%

Chemical : propilena dengan kemurnian 93%


9



Polymerization : propilena dengan kemurnian 99.8%

Berikut ini adalah pohon industri aneka jenis plastik dari natural gas dan

minyak mentah.

Gambar 2.2Pohon industri plastik

2.2 Polipropilena

2.2.1 Struktur Molekul Polipropilena

Polipropilena merupakan bahan baku utama pembuatan plastik dan polimer

hidrokarbon linier yang tersusun dari monomer propilena dengan unit berulang.

Gambar 2.3Monomer propilena

Berdasakan kelakuan polimer terhadap temperatur, polipropilena dapat

digolongkan sebagai polimer termoplastik karena dapat melunak jika dipanaskan,

mengalir jika diberi tekanan, dan akan kembali ke sifat padatan jika didinginkan.

FIBERS TEXTILES

CONTAINERS

BOTTLES

NATURAL

GAS

LNG

CONDENSATE

OLEFIN

PLANT

LPG

NAPHTA

REFINERY CRUDE OIL

PROPYLENEBUTADIENEPYROLSIS

FUEL OIL

PROPYLENE

OXIDE

POLYESTER

POLYOLS

ETHYLENE

ETHYL

BENZENA

ETHYLENE

GLYCOL

ETHYLENE

DICHLORIDE

PYROLISIS

GASOLINE

AROMATIC

PLANTS

VYNIL

CHLORIDE

POLYVYNIL

CHLORIDE

STYRENE

BUTADIENE

RUBBER

XYLENE

PARAXYLENES

PURE

TEREPHTALIC

ACID

POLYESTER

POLYMER

POLYETHYLENEPOLYSTIRENEUNSATURATED

POLYESTER

POLY

PROPILENE

CARBON

BLACK

TIRES

COMPOUNDED

RUBBERPRODUCT

PACKAGING FIBERS

CONTAINERS

INDUSTRIAL WARES

SURFACTANTS

COSMETICS

DETERGENTS

FOAM

CONTAINERS

INSULATIONHOUSEWARE

BAGS CONTAINERS

BOTTLES

HOUSEWARE

PIPE

FLOOR COVERINGS

ELECTRIC INSULATION

FABRIC COATINGS

SHOES SOLES

HOSES BELTING

TIRES

BENZENE

STYRENE

CH2 CH

CH3


10



Berdasarkan letak gugus metal terhadap rantai utama, struktur molekul

polipropilena dapat dibedakan menjadi 3 macam, yaitu:

a. Isotaktik: semua gugus metil terletak pada salah satu sisi rantai polimersehingga polipropilena bersifat kristalin.

Gambar 2.4Struktur molekul polipropilena isotaktik [Daley, 2001]

b. Sindiotaktik: gugus metil terletak berselang-seling pada kedua sisi rantaipolimer. Jenis ini sulit ditemukan karena pembuatannya sulit (temperatur operasi

-78oC).

Gambar 2.5Struktur molekul polipropilena sindiotaktik [Daley, 2001]

c. Ataktik: gugus metil terletak tak beraturan terhadap sisi rantai polimer sehinggapolipropilena ataktik bersifat amorf.

Gambar 2.6Struktur molekul polipropilena ataktik [Daley, 2001]

Polpropilena komersial umumnya terdiri dari 95-98% isotaktik dan selebihnya

ataktik. Perbedaan sifat fisik polipropilena isotaktik, sindiotaktik, dan ataktik

ditunjukkan pada Tabel 2.2.


11



Tabel 2.2 Perbedaan sifat fisik antara polipropilena isotaktik, sindiotaktik, dan ataktik

Sifat fisik Isotaktik Sindiotaktik Ataktik

Densitas, g/cm

0,92 - 0,94 0,890,91 0,85 - 0,9Titik leleh, oC 165 135 -

Kelarutan dalam hidrokarbon pada

20oC Tidak larut Sedang Tinggi

Yield strength Tinggi Sedang Sangat rendah

Temperatur transisi gelas (Tg), oC -13 - 0 - -18 - -5

Berdasarkan jenis monomer pembentuknya, terdapat 2 jenis polipropilena, yaitu

homopolimer dan kopolimer.

1. HomopolimerHomopolimer adalah polimer yang terbentuk dari satu jenis monomer propilena

dan dibuat secara langsung dalam sebuah reactor.

2. KopolimerKopolimer adalah polimer yang tersusun dari monomer propilena yang bereaksi

dengan monomer lain, seperti etilena, untuk menghasilkan polimer yang

mengandung lebih dari satu macam kesatuan struktur dan meningkatkan

kekutannya sampai temperature di bawah -20oC.

2.2.2 Sifat Kimia, Fisik, dan Termodinamik PolipropilenaPolipropilena memiliki resistansi tinggi terhadap zat kimia, larut dalam

hidrokarbon alifatik dan aromatik berberat molekul tinggi. Pada temperatur tinggi.

Polipropilena juga dapat teroksidasi oleh oksidator seperti H2SO4dan HNO3pekat. Hal

ini dikarenakan pada struktur kimia polipropilena terdapat atom C primer, sekunder, dan

tersier. Atom H yang terikat pada atom C tersier pada rantai molekul polipropilena

bersifat kurang stabil dibandingkan dengan yang terikat pada atom C primer dan

sekunder. Sifat fisik polipropilena dapat ditunjukkan pada Tabel 2.3

Tabel 2.3 Sifat fisik polipropilena

Sifat Fisik Nilai

Indeks bias 1,49

Tensile strength,psi 4300-5500

Elongation,% 200-700

Tensile modulus, 105psi 1,6-2,3

Impact strength, ft-lb/in of notch 0,5-2,0


12



Titik leleh termodinamika untuk propilena kristal murni adalah 187,7 oC, yang

diperoleh melalui ekstrapolasi pada kristaisasi polimer secara isothermal. Nilai tersebut

lebih tinggi sekitar 23-28 oC daripada yang diperoleh dari sampel komersial pada

kondisi analisis normal. Untuk polipropilena isotaktik, Tqberkisar dari -13 sampai 0oC,

sedangkan Tguntuk polipropilena ataktik adalah dari -18 sampai -5oC.

2.2.3 Berat Molekul Polipropilena

Berat molekul polimer tidak dapat ditentukan seperti pada senyawa nonpolimer

sebab rantai polimer yang terbentuk dalam reaksi polimerisasi tidak mungkin memiliki

panjang rantai yang sama. Oleh karena itu, pada polimer digunakan istilah berat

molekul rata-rata. Produk polipropilena diharapkan memiliki distribusi berat molekul

yang sempit agar sifat-sifat yang dimiliki relative seragam. Contoh kurva distribusi

berat molekul ditunjukkan pada Gambar 2.7

.

Gambar 2.7 Contoh kurva distribusi berat molekul polimer

Secara eksperimental, berat molekul rata-rata polimer dapat dihitung melalui

rumus berikut :

dengan

xi = fraksi jumlah dari total rantai pada rentang ukuran tertentu

wi= fraksi berat dari molekul dalam interval ukuran yang sama

Jumlahpolimer

Berat molekul

Distribusi BM sempit

Distribusi BM lebar


13



Berat molekul polipropilena umumnya ditentukan dengan menggunakan

parameter Melt Flow Index (MFI). MFI adalah berat lelehan polimer yang diperoleh

ketika diekstruksi melalui suatu orificepada temperatur 230 oC dengan beban 2160 N

selama 10 menit. Nilai MFI akan berbanding terbalik dengan berat molekul

polipropilena. Berat molekul polipropilena ditentukan oleh jumlah gas hidrogen dalam

medium reaksi maka panjang rantai polipropilena semakin rendah, akibatnya berat

molekul polipropilena menjadi lebih rendah. Hal tersebut menyebabkan polipropilena

semakin mudah untuk mengalir sehingga memiliki nilai MFI yang tinggi.

2.3 Polimerisasi Propilena

Polipropilena dapat dibuat dari monomer propilena melalui proses polimerisasi

menggunakan katalis Ziegler-Natta atau katalis metallocene.

Gambar 2.8 Skema pembentukan polipropilena

Katalis Ziegler-Nata merupakan kombinasi antara senyawa logam trasisi dengan

senyawa organologam dari logam golongan I-III. Contohnya adalah katalis TiCl4

dengan kokatalis Al(C2H5)3. Kokatalis ini berfungsi sebagai aktivator karena kokatalis

bereaksi dengan katalis membentuk senyawa antara yang aktif. Stereospesifitas

polipropilena hasil reaksi dapat dikendalikan dengan cara menambahkan basa Lewis

sebagai donor electron. Donor elektron berfungsi sebagai stereoregulatordengan cara

mendeaktivasi pusat aktif katalis yang akan membentuk polipropilena ataktik,

memperbesar laju propagasi isotaktik, atau mengubah pusat aktif ataktik menjadi pusat

aktif isotaktik.

H

C = C

H

HH

Propilena

Polimerisasi

Ziegler-Natta

Katalisis

metallocene

CCH H

H H

[ ] n

Polipropilena


14



2.3.1 Laju Reaksi Polimerisasi

Laju polimerisasi secara keseluruhan, Rp pada katalis Ziegler-Natta secara

umum dinyatakan secara sistematis oleh persamaan:

Keterangan : kp = tetapan propagasi

[C*] = konsentrasi pusat aktif

[M] = konsentrasi monomer

2.3.2 Mekanisme Reaksi Polimerisasi

2.3.2.1 Sejarah Katalis Ziegler-Natta

Karl Ziegler dari Jerman mengembangkan serangkaian katalis yang membantu

polimerisasi etilena pada temperatur dan tekanan rendah dengan berat molekul tinggi

dan percabangan yang sangat sedikit. Polietilena yang dihasilkan lebih padat, kuat dan

memiliki titik didih yang lebih tinggi daripada polietilena yang diproduksi dengan

metode temparatur dan tekanan tinggi. Berdasarkan katalis Zeigler yang mampu

mengkatalisa polimerisasi 1-alkena ( -olefin) menjadi polimer stereoregular, Guilio

Natta dari Italia mengembangkan katalis ini. Pada tahun 1963, Ziegler dan Natta

memperoleh Nobel atas penemuan dan pengembangan katalis ini.

2.3.2.2 Mekanisme Katalis Ziegler-Natta

Ziegler-Natta merupakan katalis yang terdiri dari campuran TiCl4 dan

(C2H5)3Al. Banyak ahli kimia telah mempelajari mekanisme katalis Ziegler-Natta,

namun yang terjadi sebenarnya masih belum diketahui dengan pasti. Daley mengatakan

bahwa bukti-bukti menunjukkan adanya mekanisme yang dimulai dengan pembentukan

kompleks antara titanium dan alumunium.

Gambar 2.9Pembentukan kompleks Titanium dan Alumunium

Rp= kp[C*][M]


15



Pada kompleks ini, titanium memiliki orbital kosong yang dapat diisi oleh

elektron pada monomer sehingga memungkinkan pembentukan kompleks .

Kompleks mengorientasikan gugus metil menjauh dari titanium dan menuju pada

alumunium. Kompleks kemudian dengan cepat menyusun ikatan antara gugus CH2

dari propilena dan titanium membuat atom C kedua dari propilena bermuatan positif.

Gambar 2.10Kompleks Titanium dan Alkena

Gugus alkil dari alumunium dipindahkan ke karbokation. Perpindahan ini

berlangsung sangat cepat sehingga karbokation yang terbentuk pada langkah

sebelumnya tidak memiliki waktu untuk menyusun kembali. Kemudian titanium secara

stereospesifik memasukkan gugus propilena antara dirinya dan gugus etil.

Gambar 2.11Penyusunan Ulang Kompleks TitaniumKompleks titanium kemudian memasukkan kembali, secara stereospesifik,

tambahan monomer propilena antara dirinya dan gugus etil terakhir yang ditambahkan

pada rantai. Reaksi berulang ini menghasilkan polimer isotaktik.


16



Gambar 2.12 Pembentukan Polimer Isotaktik

Terminasi reaksi polimerisasi propilena terjadi melalui reaksi antara rantai

polimer dengan hidrogen.

Gambar 2.13Penghentian Polimerisasi dengan Penambahan Hidrogen

Sumber lain mengatakan bahwa polimerisasi menggunakan Ziegler-Natta melibatkan

katalis logam transisi seperti TiCl3 dengan keterlibatan ko-katalis yang biasanya

merupakan logam golongan III seperti alumunium. Pasangan katalis/ko-katalis yang

paling sering adalah TiCl3dan Al(C2H5)2Cl.

Gambar 2.14Pasangan katalis/kokatalis TiCl3dan Al(C2H5)2Cl

TiCl3dapat menyusun dirinya sendiri dalam beberapa struktur kristal. Struktur

kristal yang memungkinkan terbentuknya polimer adalah -TiCl3 yang bentuknya dapat

dilihat pada Gambar 2.15

H2


17



Gambar 2.15Struktur kristal -TiCl3

Pada Gambar 2.15 dapat dilihat bahwa setiap atom titanium berikatan dengan

enam atom klor dengan geometri oktahedral. Setiap atom titanium pada bagian dalam

dikelilingi oleh enam atom klor tetapi pada permukaan, setiap atom titanium dikelilingi

pada satu sisi dengan lima atom klor dan pada sisi lainnya kosong. Pada Gambar 2.16

dapat dilihat bahwa atom Titanium bagian dalam (berwarna abu-abu) memiliki enam

atom klor tetangga sedangkan atom Titanium pada bagian permukaan (berwarna hitam)

hanya memiliki lima.

Gambar 2.16Atom Titanium pada bagian dalam dan permukaan

Titanium merupakan logan transisi dan memiliki enam orbital kosong (satu pada

orbital 4s dan lima pada orbital 3d) pada lapisan elektron terluarnya. Agar dapat stabil,

titanium harus membentuk ikatan sehingga setiap orbital dapat terisi dua elektron. Pada

atom titanium di bagian permukaan, titanium hanya dapat mengisi lima dari enam

orbital. Pada Gambar 2.17 dapat dilihat atom titanium dengan orbital kosong

(digambarkan dalam bentuk kotak)


18



Gambar 2.17Atom Titanium pada bagian permukaan

Al(C2H5)2Cl kemudian melepaskan salah satu atom Klor dari Titanium dan

memberikan salah satu gugus etilnya. Alumunium menjadi sulit lepas dari titanium dan

tetap terkoordinasi dengan atom CH2dari gugus etil dan juga dengan salah satu atom

klor yang berikatan dengan titanium. Walaupun begitu, titanium tetap memiliki satuorbital kosong.

Gambar 2.18Kompleks Titanium-Alumunium

Pada monomer berikatan rangkap seperti propilena terdapat dua elektron dalam

sistem ikatan rangkap karbon-karbon. Elektron ini dapat mengisi orbital kosong pada

atom titanium sehingga membentuk sebuah kompleks seperti diperlihatkan pada

Gambar 2.19.

.

Gambar 2.19 Elektron dari propilena mengisi orbital kosong Titanium

Kompleks ini tidak stabil sehingga electron shuffling terjadi. Mula-mula

elektron berpindah dari ikatan karbon-karbon ke atom titanium sehingga terbentuk

ikatan karbon-titanium sederhana. Hal yang terjadi berikutnya adalah terbentuknya


19



ikatan antara titanium dan karbon pada gugus etil dari titanium yang didapat dari

Al(C2H5)2Cl. Pasangan elektron ini kemudian berpindah untuk membentuk ikatan

antara gugus etil dengan atom karbon pada monomer propilena. Peristiwa ini dapat

dilihat pada Gambar 2.20.

Gambar 2.20Electron Shufflingpada kompleks Titanium-Propilena

Langkah yang terjadi selanjutnya adalah migrasi. Atom-atom menyusun ulang

dirinya dan membentuk struktur yang berbeda. Alumunium kini membentuk kompleks

dengan salah satu atom karbon pada propilena dan atom titanium kembali memiliki

orbital kosong. Peristiwa ini digambarkan pada Gambar 2.21.

Gambar 2.21. Penyusunan ulang atom-atom kompleks Alumunium-Titanium

Pada Gambar 2.21, atom titanium memiliki struktur yang sama kembali

sehingga molekul propilena lain dapat menyebabkan reaksi terjadi secara berulang dan

semakin banyak molekul propilena bereaksi, rantai polimer akan semakin panjang. Pada

Gambar 2.22. dapat dilihat bahwa gugus metil pada polimer berada pada sisi yang sama

pada rantai sehingga polipropilena isotaktik akan didapatkan. Hal ini dapat terjadi

karena pusat aktif, yang menentukan susunan rantai polimer, yang dimiliki simetris.


20



Gambar 2.22.Pembentukan Polipropilena Isotaktik.

Untuk membuat polimer sindiotatik, logam transisi yang digunakan bukanlah

titanium tetapi vanadium (VCl4/Al(C2H5)2Cl). Mekanisme yang terjadi tidak berbeda

jauh dengan sistem titanium.

Gambar 2.23Kompleks Vanadium-Titanium

Kompleks ini bertindak sama seperti sistem titanium saat berhadapan dengan

molekul propilena. Saat berinteraksi dengan molekul propilena, mula-mula propilena

membentuk kompleks dengan vanadium lalu terjadi electron shuffling. Kemudian gugus

propilena berada di antara gugus logam dan gugus etil.


21



Gambar 2.24Electron Shufflingpada Kompleks Vanadium-Titanium

Perbedaan mencolok antara pembantukan polimer sindiotaktik dengan polimer

isotaktik adalah dalam hal posisi rantai polimer bertumbuh. Pada sistem titanium

(pembentukan polimer isotaktik), rantai polimer bertumbuh berpindah tempat.

Sedangkan pada sistem vanadium (pembentukan polimer sindiotaktik), rantai polimer

bertumbuh tetap tinggal pada posisinya sehingga pada saat molekul propilena lain

datang, molekul propilena kedua bereaksi dan rantai bertumbuh tetap pada posisinya

seperti dapat dilihat pada Gambar 2.25. dengan warna hitam menunjukkan gugus

propilena pertama dan warna abu-abu menujukkan gugus propilena kedua.

Gambar 2.25Pembentukan Polimer Sindiotatik


22



Pada saat molekul propilena kedua ditambahkan ke dalam rantai bertumbuh,

posisi rantai bertumbuh berpindah lagi ke posisi semula. Dapat dilihat bahwa gugus

metil antara monomer pertama dan kedua memiliki posisi yang berlawanan sehingga

dihasilkan polimer sindiotaktik.

Polimerisasi Ziegler-Natta terbukti berhasil untuk membuat polimer dari

hidrokarbon seperti etilena dan propilena tetapi tidak dapat digunakan untuk monomer

lain yang mirip seperti polivinilklorida dan poliakrilat tidak dapat dibuat dengan

menggunakan polimerisasi Ziegler-Natta. Pada pembuatan polivinilklorida dengan

menggunakan polimerisasi Ziegler-Natta, katalis dan kokatalis membentuk sebuah

kompleks pemula dan radikal dihasilkan pada langkah intermediet reaksi sehingga

memicu terjadinya polimerisasi radikal bebas dari monomer vinil klorida. Pada

pembuatan poliakrilat, katalis Ziegler-Natta memicu terjadinya polimerisasi vinil

anionik (anionic vinyl polymerization)pada monomer-monomernya.

2.4 Proses Produksi Polipropilena dengan Teknologi UNIPOL

Dalam pembuatan homopolimer polipropilena, bahan baku yang digunakan

adalah propilena sedangkan dalam pembuatan kopolimer dibutuhkan etilena sebagai ko-

monomer. Berdasarkan fasa reaksinya, proses pembuatan polipropilena dapat

dikelompokkan menjadi teknologi produksi polipropilena fasa gas, teknologi produksi

polipropilena fasa cair dan teknologi produksi polipropilena fasaslurry.

teknologi produksi polipropilena fasa gas (yang meliputi teknologi Amoco,

teknologi Borstar, teknologi Chisso, teknologi Mitsui, teknologi Novolen, teknologi

Sumitomo, dan teknologi UNIPOL). Polimerisasi Polipropilena dalam monomer

propilena cair tanpa penggunaan pelarut inert disebut proses produksi fasa cair danmerupakan teknologi produksi polipropilena pertama yang dikembangkan. Proses

produksi polipropilena fasa cair meliputi teknologi Hercules, teknologi Hoechst AG,

teknologi Mitsui-Toatsu, teknologi Mitsui Petrochemical, teknologi Montedison,

teknologi Phillips, teknologi Rexall, dan teknologi Spheripol.

Pada tahun 1960-an, Union Carbide mengembangkan teknologi polimerisasi

etilena pada fasa gas menjadi polimerisasi untuk propilena dengan menggunakan sistem

katalis sangat aktif dari Shell Chemical. Katalis Shell yang dibangun pada tahun 1981
http://www.psrc.usm.edu/macrog/anionic.htmhttp://www.psrc.usm.edu/macrog/anionic.htmhttp://www.psrc.usm.edu/macrog/anionic.htmhttp://www.psrc.usm.edu/macrog/anionic.htm


23



merupakan katalis yang memiliki aktivitas tinggi, stereospesifisitas yang tinggi

sehingga dengan jumlah katalis yang sedikit dapat digunakan untuk memproduksi satu

pon polipropilena. Katalis milik Shell ini ada tiga macam yaitu SHAC-103, SHAC-201

dan SHAC-205. Versi terbaru, SHAC-201 memberikan aktivitas tertinggi dan

kemampuan untuk mencapai derajat isotaktik hingga 98%.

Proses ini sederhana, ekonomis dan tangguh. Proses Unipol menggunakan dua

buah reaktor unggun terfluidakan yang tersusun secara seri. Satu reaktor digunakan

untuk memproduksi homopolimer dan reaktor lain berukuran lebih kecil digunakan

untuk memproduksi kopolimer. Bagian produksi utama proses ini terdiri dari

penanganan katalis, pemurnian propilena untuk menghilangkan sejumlah kecil racun

katalis, polimerisasi, pencucian katalis, pembuatanpelletdan penyimpanan.

Pada proses ini, propilena segar dilewatkan ke dalam degassing columnuntuk

menghilangkan gas ringan dan melalui molecular sieve atau Al2O3 dryer untuk

menghilangkan kandungan air sebelum memasuki reaktor.

Proses polimerisasi dilangsungkan dalam sistem reaktor yang terdiri dari bejana

tekan dengan bagian atas yang membesar. Panas reaksi dipindahkan denganmendinginkan gas recycle dengan alat penukar panas. Katalis yang digunakan pada

proses ini adalah TiCl4 dengan penyangga MgCl2, kokatalis Al-trialkil,ditambah donor

elektron berupa alkylphthalate dan alkoxysilanes. Temperatur operasi polimerisasi

umumnya 65oC dengan tekanan 30 bar pada reaktor homopolimer dan tekanan 20 bar

pada reaktor kopolimer. Diagram alir dari proses ini dapat dilihat pada Gambar 2.32.

Proses ini telah digunakan pada 36 pabrik di dunia dengan kapasitas masing-

masing berkisar antara 80000-260000 ton/tahun. Lisensor dari proses ini adalah Union

Carbide Corp. Teknologi inilah yang digunakan di PT. Tri Polyta Indonesia Tbk.


24



Keuntungan dari proses UNIPOL adalah sebagai berikut:

Secara mekanik sederhana dan teknloginya tangguh Satu tahap proses untuk homopolimer dan acak, dua tahap untuk kopolimer

impak

Tidak ada bagian yang bergerak dalam reactor, tdak ada siklon atau alatpemisahan mekanik gas/padat

Kondsi operasi yang lunak, tidak ada solven yang perlu dikembalikan Resin mengalir dengan gravitasi Menggunakan kembali aliran ventuntuk yield monomer yang tinggi Konsistensi produk akhir yang tinggi Mempunyai pengendalian proses yang baik

Keuntungan dari proses UNIPOL secara operasional adalah sebagai berikut:

Kualitas produk yang konsisten karena keseragaman kondisi operasi dalam suatufluidized bed yang tercampur sempurna

Jenis produk yang fleksibel Operasi yang stabil yang menjamin target produksi, target mutu, serta on stream

yang baik

Pendingin

siklus gas

blower

Pendingin

siklus gaskatalis

Umpan katalis

Pemisahan

produk

Produk menuju

pembuatanpellet

blower

propilena

etilenapropilena

etilena

Gambar 2.32Diagram alir proses Unipol

reakto

reaktor


25



Sistem reaksi yang tangguh dan mudah dikontrol yang berkaitan dengankemandirian proses

Tekanan dan temperatur yang rendah akan meningkatkan keselamatan operasiProses-proses fasa cair dan fasa gas memiliki perbedaan mendasar, seperti:

kondisi operasi, fasa reaksi, dan kapasitas produksinya. Perbandingan proses-proses

produksi polipropilena dapat dilihat pada Tabel 2.3 dan Tabel 2.4

Tabel 2.4Perbandingan proses-proses produksi polipropilena fasa gcair

Tabel 2.5Perbandingan proses-proses produksi polipropilena fasa gas

Nama

ProsesNovolen Unipol Mitsui Borstar BP Amoco Chisso

Tekanan 20 bar 30 atm

50-60

bar 10 barTemperatur

(oC)70-90 65 80-100 55-65

Pemakaian

pelarutTidak Tidak Tidak Tidak Tidak Tidak

Kapasitas

total

(ton/thn)

3.700.00080.000-

260.0002.200.000 200.000 65.000-350.000 1.500.000

Lisensor

TARGORGmbH

BASF

HoechstUnion

Carbide

Corp.

Mitsui

Chem, Inc.

Borealis

AS

BP Amoco ChissoCorp

Nama

ProsesHercules

Montedis

on

Mitsui-

ToatsuRexall Philips

Hoechs

t AGSpheripol

Tekanan 5 bar 5-15 atm 10 kg/cm 30 bar 10 bar 35-50 bar

Temperatur

(oC)60-80 60-80 50-70 60-80 55-65 60-80

Pemakaian

pelarutYa Ya Ya Tidak Tidak Ya Tidak

Kapasitas

total

(ton/thn)

500.000 485.00013.500.00

0

Lisensor

ARCOPolymers

El PasoPolyolefins, USA

ChemieLinz,

Austria

Basell

Tech. Co.

BV


26



BAB II Tinjauan Pustaka-Kuliah Kerja Praktek PT Tripolyta

Documents

Transcript of BAB II Tinjauan Pustaka-Kuliah Kerja Praktek PT Tripolyta