Proses pembuatan ammonia pada pt pusri

• Proses pembuatan ammonia pada pt pusri

Kedengaran amat sederhana bahwa pupuk Urea terbuat dari gas alam, air dan udara. Udara tersedia tidak terbatas sedang gas alam terdapat banyak di Indonesia. Dengan sendirinya bagi Indonesia bukanlah menjadi masalah yang berat untuk dapat memproduksi sendiri pupuk buatan bagi kepentingan pertaniannya. Namun tidaklah sesederhana itu proses pembuatan pupuk Urea yang dibuat di Pabrik Pusri yang dikenal sebagai jenis pupuk tunggal berkadar Nitrogen 46%.

Dimulai dari ladang-ladang gas yang banyak terdapat di sekitar Prabumulih yang diusahakan oleh Pertamina, gas alam yang bertekanan rendah dikirim melalui pipa-pipa berukuran 14 inchi ke pabrik pupuk PT Pupuk Sriwidjaja, di Palembang. Gas alam ini dimasa-masa yang lalu tidak diusahakan orang dan dibiarkan habis terbakar. Menjelajah hutan-hutan, rawa-rawa, sungai, bukit-bukit dan daerah-daerah yang sulit dilalui, gas alam bertekanan rendah ini dikirim melalui pipa-pipa sepanjang ratusan kilometer jauhnya menuju pemusatan gas alam di pabrik pupuk di Palembang. Gas bertekanan rendah, melalui proses khusus pada kompresor, gas diubah menjadi gas yang bertekanan tinggi. Kemudian gas ini dibersihkan pada unit Sintesa Gas untuk menghilangkan debu, lilin dan belerang.

Pertemuan antara gas yg sudah diproses dengan air dan udara pada unit sintesa ini menghasilkan tiga unsur kimia penting, yaitu unsur gas N2 (zat lemas), unsur zat air (H2), dan unsur gas asam arang (CO2), Ketiga unsur kimia penting ini kemudian dilanjutkan prosesnya. Zat lemas (N2) dan zat air (H2) bersama-sama mengalir menuju Unit Sintesa Urea. Pada sintesa amoniak, zat lemas (N2) dan zat air (H2) diproses menghasilkan amoniak (NH3). Gas asam arang (CO2), yang dihasilkan pada unit Sintesa Gas, kemudian bereaksi dengan amoniak pada unit Sintesa Urea. Hasil reaksi ini adalah butir-butir urea yang berbentuk jarum dan sangat menyerap air.

Oleh karena itu proses pembuatan dilanjutkan lagi pada Menara Pembutir, dimana bentuk butir-butir tajam itu diubah dengan suatu tekanan yang tinggi menjadi butir-butir Urea bulat yang berukuran 1 sampai 2 milimeter sehingga mempermudah petani menabur dan menebarkannya pada sawah-sawah mereka. Pada umumnya, butir-butir Urea itu dibungkus dengan karung plastik dengan berat 50 Kilogram.

Proses Kimia Pembuatan Amoniak dan Urea

Pupuk Urea yang dikenal dengan nama rumus kimianya NH2CONH2 pertama kali dibuat secara sintetis oleh Frederich Wohler tahun 1928 dengan mereaksikan garam cyanat dengan ammonium hydroxide.

Pupuk urea yang dibuat PT Pusri merupakan reaksi antara karbon dioksida (CO2) dan ammonia (NH3). Kedua senyawa ini berasal dari bahan gas bumi, air dan udara. Ketiga bahan baku tersebut meruapakan kekayaan alam yang terdapat di Sumatera Selatan.

Pada proses pembuatan amoniak dengan tekanan rendah dalam reaktor (±150 atmosfir) yaitu dengan reaksi reforming merubah CO menjadi CO2, penyerapan CO2 dan metanasi. Reaksi reforming ini dilakukan dalam 2 tingkatan yaitu :

Tingkat Pertama :

Gas bumi dan uap air direaksikan dengan katalis melalui piap-pipa vertikal dalam dapur reforming pertama dan secara umum reaksi yang terjadi sebagai berikut:

Cn H2n	+	nH2O	--->	NCO	+	(2n+1)H2	-	panas
CH4	+	H2O	--->	CO	+	3H2	-	panas

Tingkat Kedua :

Udara dialirkan dan bercampur dengan arus gas dari reformer pertama di dalam reformer kedua, hal ini dimaksudkan untuk menyempurnakan reaksi reforming dan untuk memperoleh campuran gas yang mengandung nitrogen (N)

2 CH4	+	3 O2	--->	12 N2
2 CO	+	4 H2O	--->	12 N2

lalu campuran gas sesudah reforming direaksikan dengan H2O di dalam converter CO untuk mengubah CO menjadi CO2

CO

+

H2O

--->

CO2

+

H2

CO2 yang terjadi dalam campuran gas diserap dengan K2 CO3

K2 CO3

+

CO2

+ H2O

--->

KHCO3

larutan KHCO3 dipanaskan guna mendapatkan CO2 sebagai bahan baku pembuatan urea.

Setelah CO2 dipisahkan, maka sisa-sisa CO, CO2 dalam campuran gas harus dihilangkan yaitu dengan cara mengubah zat-zat itu menjadi CH4 kembali

CO	+	3H2	--->	CH4	+	H2O
CO2	+	4H2	--->	CH4	+	2H2O

Lalu kita mensitesa nitrogen dengan hidrogen dalam suatu campuran ganda pada tekanan 150 atmosfir dan kemudian dialirkan ke dalam converter amoniak.

N2

+

3H2

--->

2NH3

Setelah didapatkan CO2 (gas) dan NH3 (cair), kedua senyawa ini direaksikan dalam reaktor urea dengan tekanan 200-250 atmosfer.

2NH3	+	CO2	--->	NH2COONH4	+	Q
amoniak		karbon dioksida		ammonium karbamat

NH2COONH4

--->

NH2 CONH2

+

H2O

-

Q

Reaksi ini berlangsung tanpa katalisator dalam waktu ±25 menit. Proses selanjutnya adalah memisahkan urea dari produk lain dengan memanaskan hasil reaksi (urea, biuret, ammonium karbamat, air dan amoniak kelebihan) dengan penurunan tekanan, dan temperatur 120-165 derajat Celsius, sehingga ammonium karbamat akan terurai menjadi NH3 dan CO2, dan kita akan mendapatkan urea berkonsentrasi 70-75%.

Untuk mendapatkan konsentrasi urea yang lebih tinggi maka dilakukan pemekatan dengan cara:

1. Penguapan larutan urea di bawah vacuum (ruang hampa udara, tekanan 0,1 atmosfir mutlak), sehingga larutan menjadi jenuh dan mengkristal.
2. Memisahkan kristal dari cairan induknya dengan centrifuge
3. Penyaringan kristal dengan udara panas

Untuk mendapatkan urea dalam bentuk butiran kecil, keras, padat maka kristal urea dipanaskan kembali sampai meleleh dan urea cair lalu disemprotkan melalui nozzle-nozzle kecil dari bagian atas menara pembutir (prilling tower).

Sementara tetesan urea yang jatuh melalui nozzle tersebut, dihembuskan udara dingin ke atas sehingga tetesan urea akan membeku dan menjadi butir urea yang keras dan padat.