BAB 9 - Proses-Proses Menggunakan Pelarut [PDF]

Citation preview

KEGIATAN BELAJAR IX



Jurusan Teknik Kimia



Lembar Informasi IX : Proses-Proses Menggunakan Pelarut 9.1



Pendahuluan Proses-proses penyulingan menggunakan pelarut merupakan pengolahan



fisik saja, baik untuk menghilangkan senyawa-senyawa pengotor yang ada maupun yang tidak diinginkan berada dalam minyak yang akan dipulihkan



(recovery). Umpan yang mempunyai titik didih tinggi untuk proses ini terdiri dari minyak dan gas-oil atau minyak-minyak rengkahan katalis. Secara umum dasar proses yang dipakai sekarang untuk umpan minyak berat dan distilat menengah diklasifikasikan sebagai : 1. Pengolahan (treating) atau deasphalting, dipakai pada minyak seperti gas-oil, dimana pemotongan minyak pelumas dilakukan. Pelarut adalah pengendap yang membagi umpan minyak menjadi konstituen-konstituen berdasarkan ukuran molekul. 2. Operasi dewaxing, dipakai pada komponen minyak-minyak pelumas, lalu diolah dengan lempung (clay). Operasi dewaxing sering berkombinasi dengan pembuatan lilin. 3. Pengolahan (treating) atau penyulingan (refining), dipakai pada minyak-minyak dengan jarak didih yang sesuai dengan minyak pelumas sebagai umpan untuk memisahkan aromatik, naftenik dan material lain dengan ekstraksi selektif yang berpengaruh terbalik terhadap indeks viskositas. Dasar-dasar proses ekstraksi menggunakan pelarut dapat diklasifikasikan menjadi : 1. Proses penarikan aspal (deasphalting & treating). 2. Proses penarikan lilin (dewaxing). 3. Proses penyulingan minyak pelumas (lube refining) dan ekstraksi aromatik.



91



9. 2



Proses Penarikan Aspal Minyak-minyak pelumas, gas-oil atau distilat menengah yang direduksi



melalui proses ekstraksi ataupun pengendapan pelarut dalam aspal dan material resin yang terdapat baik dalan larutan maupun dalam bentuk koloid cenderung dapat membentuk residu karbon dan kokas. Pada proses tersebut dapat dipisahkan sulfur dan logam berat dan juga terjadi perbaikan warna minyak. Pelarut yang dipakai untuk proses penarikan aspal dapat dibagi menjadi dua kelompok utama, yaitu : 1. Hidrokarbon-hidrokarbon yang mempunyai berat molekul rendah, terutama propan. 2. Senyawa-senyawa yang dapat dioksidasi seperti alkohol dan ester. Banyak proses-proses yang mampu memisahkan aspal dari hidrokarbon telah dilakukan dalam industri minyak dan gas bumi, sebelum metoda penggunaan pelarut dikembangkan. Distilasi, penyulingan dengan tanah liat ataupun asam sulfat dan pengolahan dengan logam khlorida merupakan contoh proses yang telah dikenal. Penyulingan dengan pelarut, jika dilakukan untuk pengolahan pendahuluan umpan perengkahan katalis dapat dipertimbangkan pemakaiannya



berkompetisi



dengan



distilasi



hampa,



proses



cooking



dan



visbreaking. Macam-macam proses penarikan aspal dan lube treating dengan pelarut : 1. Ekstraksi furfural ( pengolahan gas-oil dan lube oil) 2. Propane Deasphalting. 3. Propane Decarbonizing. 4. Fraksionasi Propana. 5. Ekstraksi HF. 6. Ekstraksi SO2. 9.2.1 Ekstraksi Furfural (pengolahan gas-oil dan lube-oil) Ekstraksi dengan furfural merupakan proses kontinyu untuk memisahkan aromatik, nitrogen, sulfur, dan logam-logam organik, senyawa-senyawa bersifat asam dan tidak stabil dari dalam minyak yang akan berpengaruh terhadap kualitas pembakaran, kebersihan mesin, dan bilangan setana. Umpan yang diolah terdiri dari minyak diesel, gas-oil rengkahan katalis, dan minyak bakar.



92



Suhu ekstraksi dan rasio pelarut biasanya rendah untuk pengolahan gasoil bila dibandingkan dengan pengolahan minyak pelumas ( lube-oil). Diagram alir sederhana proses ini dapat dilihat pada Gambar 9.1.



Extract Stripper



Raffinate Stripper



Umpan



Solven



Refined oil



Ekstraktor



Finish extract



Solven encer recovery



Decanter



steam



minyak air solven



Gambar 9.1 Diagram Alir Proses Ekstraksi Furfural



Yield dari produk rafinat tergantung pada tipe dan karakteristik minyak yang diolah dan kualitas yang diingini perbaikannya. Misalnya yield 82 % diperoleh dari suatu gas-oil yang sulfurnya turun dari 1,12 % menjadi 0,49 % dan bilangan setana diperbaiki dari 53,2 menjadi 62,9. Proses ini dilisensi oleh Texaco Development Corp dimana unit komersil pertama yang dibangun pada tahun 1964. 9.2.2 Propane Deasphalting



93



Proses ini adalah suatu proses ekstraksi dimana minyak yang diinginkan dilarutkan dalam pelarut propan dan material yang mengandung aspal dapat dipisahkan. Umumnya yang dipakai sebagai umpan adalah minyak mentah yang telah direduksi dari distilasi hampa ( Vacuum Reduced Crude) dengan berbagai jarak didih untuk di-finishing menjadi aspal dan minyak-minyak pelumas. Kelarutan minyak dalam propan menurun dengan naiknya suhu dan sangat dipengaruhi oleh tekanan. Diagram alir proses ini dapat dilihat pada Gambar 9.2. Kondisi operasi di menara kontaktor tergantung pada jarak didih umpan dan sifat-sifat produk yang diingini. Suhu puncak menara biasanya 130 - 180 oF dan tekanan 400 - 550 psig. Rasio propan-umpan minyak adalah 6 : 1 sampai 10 : 1. Proses ini dilisensi oleh M.W Kellogg Co. Unit komersil pertama dibangun pada tahun 1934.



Umpan Oil stripper Tanki propan Kontaktor



Minyak



Evaporator



Asphalt stripper Dapur Flash drum



Aspal



Gambar 9.2 Diagram Alir Proses Propane Deasphalting



9.2.3 Propane Decarbonizing Proses ini adalah proses ekstraksi menggunakan pelarut yang bertujuan untuk memulihkan kembali umpan perengkahan katalis dari residu berat. Sejak butan secara sendiri-sendiri atau bersama dengan propan dapat digunakan sebagai pelarut, maka proses ini sering dirujuk sebagai proses dekarbonisasi pelarut. Minyak yang telah mengalami proses dekarbonisasi dan demetalisasi dapat di- recovery dari 94



umpan yang berasal dari topped crude atau vacuum reduced crude. Aliran proses dan peralatan yang penting sama dengan pengolahan aspal dari minyak pelumas. Suhu ekstraksi biasanya 150 – 250 oF dengan tekanan 400 - 600 psi. Yield minyak yang didekarbonasi mencapai 40 – 75 % berasal dari umpan reduced crude. Umpan yang mengandung karbon (conradson) 12 – 22 % berat diubah menjadi 2 - 5,5 % berat. Proses ini dilisensi oleh M.W. Kellog. 9.2.4 Fraksionasi Propan Proses ini adalah proses ekstraksi kontinyu untuk pemisahan residu hasil dari distilasi hampa menjadi 2 macam atau lebih minyak pelumas. Proses ini menggunakan propan sebagai pelarut dan merupakan pengembangan dari proses



propane deasphalting. Produk dari proses ini adalah minyak-minyak yang bersesuaian dengan distilat netral yang berat, dan pelumas jernih (bright stock) yang mempunyai warna lebih baik, residu karbon dan indeks viskositas lebih baik dari fraksi-fraksi distilasi hampa. Pada proses ini dihasilkan juga aspal. Diagram alir proses ini dapat dilihat pada Gambar 9.3. Fraksionator



Evaporator Propan



Umpan



Aspal



Lube Low Oil Vis Oil



Flash Drum



Oil Stripper



Dapur Tanki Propan



Gambar 9.3 Diagram Alir Proses Fraksionasi Propan untuk Lube Oil 9.2.5 Ekstraksi HF



95



Ekstraksi ini adalah proses ekstrasi cair-cair untuk memisahkan sulfur dan kokas yang terbentuk dari nafta rengkahan, nafta murni ( virgin naphtha), distilat menengah, dan gas oil seperti terlihat pada Gambar 9.4. Proses ini relatif tidak sensitif terhadap suhu dan tekanan. Biasanya suhu yang dipakai adalah 100 – 125 oF dan tekanan di bawah 100 psi. Nisbah pelarut terhadap minyak adalah rendah berkisar antara 0,15 - 0,3 berbanding 1. Pengolahan kerosin, gas-oil dan recycle-oil dengan HF akan menghasilkan produk rafinat dengan yield 85 – 95 % pada pengambilan sulfur 60 – 90 %.



Vent HF ke Recovery



Umpan



Absorber



Ekstraktor raffinate Stripper



HF dari Recovery



Ekstrak Stripper



HF ke recovery



Rafinat



Ekstrak



HF Recovery & HF segar Evaporator HF Tangki HF



Gambar 9.4 Diagram Alir Proses Ekstrasi HF 9.3



Proses Penarikan Lilin Proses penarikan lilin dirancang untuk memisahkan lilin dari minyak-



minyak pelumas agar supaya produk memperlihatkan karakteristik fluiditas yang baik pada suhu rendah (titik tuang rendah). Mekanisme penarikan lilin oleh pelarut dapat dilakukan, baik pada pemisahan lilin sebagai padatan yang mengkristal dari larutan minyak pada suhu rendah maupun pada pemisahan lilin sebagai cairan yang diekstraksi pada suhu di atas titik leleh lilin melalui pemilihan pelarut yang istimewa. Metoda yang terakhir tidak dapat berkembang pada unit komersil. Metoda yang pertama merupakan basis yang sangat penting dari semua proses penarikan lilin yang ada secara komersil.



96



Pelarut untuk proses dewaxing haruslah : ●



mempunyai aksi pelarutan sempurna yang kokoh terhadap ikatan hubungan lilin-minyak antara suhu 100 oF dan suhu pendinginan minimum (chilling) daripada campuran minyak-pelarut



● mempunyai aksi pelarutan sempurna terhadap komponen cairan normal yang ada pada minyak yang mengandung lilin, tetapi tidak mempunyai daya pelarutan yang kuat untuk pengendapan lilin pada suhu pendinginan minimum ● kemudahan memperolehnya dengan harga yang murah ● mempunyai ikatan kimia yang stabil, tidak korosif dan tidak beracun ● mempunyai titik didih yang memenuhi kriteria pemulihannya dari minyak dan lilin secara distilasi ● tidak dipengaruhi dan mudah dipisahkan dari air ● mempunyai panas laten dan panas jenis karakteristik yang menyebabkan refrigerasi secara ekonomis Semua proses dewaxing mempunyai langkah-langkah umum sebagai berikut : 1. Umpan dikontakkan dengan pelarut 2. Campuran umpan-pelarut didinginkan dan endapan lilin dipisahkan 3.



Pelarut dipulihkan dari lilin dan minyak yang sudah ditarik lilinnya, dapat dipakai kembali



4. Menggunakan refrigerasi dari luar atau dari dalam tergantung pada tipe proses. 5. Pemisahan lilin dilakukan secara filtrasi atau sentrifugasi. Proses penarikan lilin (dewaxing) dengan pelarut sering dilakukan bersama dengan proses penarikan minyak dari dalam lilin (deoiling). Proses pelarut modern telah menggantikan metoda lama yang dimulai dengan pengolahan secara komersil pada pertengahan tahun 1930. Proses ini meliputi pengendapan (settling) dalam suasana dingin, saringan tekan (filter press) dan pemusingan (sentrifugasi) menggunakan nafta. Macam-macam proses penarikan lilin (dewaxing) adalah : 1. Solvent Dewaxing. 2. Propane Dewaxing. 3. Liquid SO2-Benzene Dewaxing. 4. Separator- Nobel Dewaxing 5. Proses Bari-Sol. 97



6. Urea Dewaxing. 7. Benzene-Acetone Dewaxing



9.3.1 Solvent Dewaxing Proses ini sering keliru dengan proses benzol-aseton, yang menggunakan pelarut tunggal atau campuran kecuali pelarut hidrokarbon yang mempunyai atom karbon kurang dari 5, yang paling dipakai sekarang adalah campuran MEK (metil etil keton) dan toluol. Senyawa-senyawa keton yang lain yang juga dapat dipakai baik secara sendirian maupun bercampur dengan pelarut aromatik. Contoh pelarut tunggal yang banyak digunakan adalah metal isobutil keton dan metil butil normal keton. Komposisi campuran pelarut tergantung pada tipe umpan yang akan ditarik lilinnya. Untuk umpan yang lebuh banyak mengandung parafin dapat ditarik lilinnya dengan pelarut yang mengandung sedikit keton yang biasanya dipakai untuk penarikan lilin dari umpan yang berasal dari minyak dasar naftenik dan aspaltik. Penggunaan campuran pelarut ini adalah suatu contoh dari dua teori yang berlawanan pada solven dewaxing baik minyak maupun lilin relatif tidak larut dalam satu pelarut (MEK), sementara itu baik minyak maupun lilin dapat larut dalam semua perbandingan pelarut lain (benzol dan toluol). Jadi dengan perbandingan yang tepat dari dua pelarut yang mempunyai aksi berlawanan dapat memberi kemungkinan pengaturan terhadap kelarutan lilin. Diagram alir proses ini dapat dapat dilihat pada Gambar 9.5. Proses ini dilisensi oleh Texaco Development Corp. Unit pertama telah dibangun pada tahun 1927.



9.3.2 Separator-Nobel Dewaxing Proses ini dirujuk sebagai proses S-N dewaxing atau proses trikhloroetilen. Pelarut yang digunakan adalah tri khloro etilen merupakan hidrokarbon yang dikhlorinasi dimana aliran proses sama dengan diagram alir pada Gambar 9.5. kebanyakan pelarut tersebut mempunyai berat jenis yang tinggi (>1), sehingga untuk pemisahan lilin dilakukan dengan sentrifugal (tidak dengan filtrasi). Pada prakteknya nisbah pelarut-minyak bervariasi 0,67 - 1,5 berbanding 1. Umpan minyak dan pelarut dikontakkan pada suhu 110 – 120 oF, kemudian campuran ini 98



didinginkan (chilling) menjadi 5 – 20



o



F di bawah titik tuang produk yang



diinginkan. Kecepatan pendinginan bervariasi 8 - 15 oF/jam. Pelarut tri khloro etilen dipisahkan dari minyak dan lilin dengan distilasi pada suhu 230 oF lalu diikuti dengan steam stripping.



Solven ke recycle



Solven ke pemurnian



Flash



Stripper



Solven ke recycle



Solven & Dewaxed oil wax



wax



wax



P-6



Umpan Wax oil



Heater



Cooler



Flash



Stripper



Solven & Wax



Chiller



Tanki solven



Gambar 9.5 Diagram Alir Proses Solvent Dewaxing.



9.3.3 Urea Dewaxing Proses ini adalah proses yang sangat selektif, dan berbeda dengan prosesproses yang lain, yaitu tanpa menggunakan refrigerasi (chiller). Aliran proses sama seperi diagram alir pada Gambar 9.5. Umpan dan pelarut urea bercampur secara kontinyu di dalam tangki berpengaduk. Pada proses ini digunakan aktivator pelarut yang dapat berupa cair, ester, keton, atau alkohol seperti metanol. Urea dan aktivator dalam waktu yang singkat akan membentuk suatu gumpalan dengan lilin parafin dari umpan minyak. Eflfuent dari kontraktor disaring, minyak yang sudah



99



diambil lilin dipisahkan dari pelarut dengan penguapan. Urea dan lilin didekomposisi dalam sistem urea recovery.



9.3.4 Benzene-Acetone Dewaxing Proses ini adalah salah satu pelopor dari proses-proses tipe benzol-keton seperti MEK-benzol, MEK-toluol yang banyak dipakai dalam industri pengilangan minyak. Aliran proses umumnya sama dengan diagram alir pada Gambar 9.5. Uraian proses sama dengan proses solven dewaxing menggunakan MEK. Proses ini biasanya menggunakan campuran pelarut aseton dan MEK yang mudah digantiganti jika digunakan dengan benzen. Jumlah aseton yang dibutuhkan untuk menekan kelarutan lilin di dalam campuran pelarut pada proses dewaxing dan untuk mendapatkan kecepatan penyaringan yang memuaskan adalah lebih kecil dibandingkan dengan kebutuhan MEK, tetapi MEK kurang mampu memisahkan minyak dibandingkan aseton. Demikian juga titik didih MEK lebih tinggi dari aseton yang cenderung bertambah besar, sehingga penguapan akan menyebabkan kehilangan pelarut aseton. Lingkungan yang mendukung penggunaan benzen-asetat sebagai proses komersial pada penarikan lilin dari minyak pelumas (lube dewaxing) adalah : 1. Langkanya kebutuhan untuk minyak pelumas dengan titik tuang yang rendah. Konsekuensinya iklim sedang tidak memerlukan titik tuang pelumas lebih rendah dari 0 oF. 2. Pengolahan yang ekonomis pada operasi pengilangan di daerah iklim sedang. Unit pabrik seperti itu dapat merecover dalam jumlah besar. 3. Persediaan dan tersedianya benzen dan aseton. Proses ini telah beroperasi secara komersial pada kilang Elbyn di Moshaton Yunani pada tahun 1950. 9.4



Produksi Lilin Proses-proses yang dilakukan untuk memproduksi lilin ditujukan pada



penarikan minyak dari petroleum wax yang pekat (slack wax) yang merupakan suatu produk dari proses dewaxing. Operasi penarikan minyak dari lilin ini adalah 100



peristiwa fisik alamiah, yang sama dengan yang dipakai pada minyak-minyak yang diambil lilinnya dan sering diubah hanya pada pemilihan kondisi pengolahannya. Minyak yang dikenal sebagai lilin yang mempunyai titik leleh rendah dipisahkan dari umpan yang mengandung lilin pekat untuk mendapatkan produk dengan spesifikasi yang diinginkan. Operasi penarikan minyak dari dalam lilin kadangkadang digabungkan dengan operasi penarikan lilin dari dalam minyak. Slack wax dapat mengandung minyak sekitar 10 – 50 % yang akan dipisahkan dengan



sweating atau penyulingan dengan pelarut. Penarikan lilin dari umpan residu menghasilkan konsentrat lilin yang mengandung lilin dengan kristal halus disempurnakan



hanya



dengan



proses



(petrolatum). Penarikan minyaknya yang



menggunakan



pelarut,



akan



menghasilkan produk dengan titik leleh 140 – 200 oF. Pelarut yang digunakan pada pengkristalan dan produksi lilin sama dengan proses oil dewaxing, yaitu nafta, benzena-aseton, metil butil keton, SO 2 cair dan kerosin, propana cair, heksana dan butil asetat. Nafta biasanya tidak digunakan pada penarikan minyak dari lilin yang mempunyai kristal halus. Prosedur produksi lilin dan penarikan minyak dari dalam lilin, terdiri dari : 1. Wax Fractionation. 2. Wax Manufacturing. 3. Continuous Wax Moulding.



9.4.1 Wax Fractionation Proses ini adalah proses fisik yang beroperasi untuk memproduksi lilin dengan kandungan minyak rendah. Produk lilin dapat dikristalkan dengan berbagai titik leleh, tergantung pada umpan yang diolah. Lilin kristal dapat diproduksi dengan kandungan minyak kurang dari 0,5 %. Proses ini sering digabung dengan



oil dewaxing dengan dosis pelarut keseluruhan bervariasi 3,5 – 9,0 berbanding 1. Diagram alir proses dapat dilihat pada Gambar 9.6. Proses ini dilisensi oleh Texaco



Development Corp. 9.4.2 Wax Manufacturing Proses tipe fisik ini memakai umpan yang mengandung lilin dengan kadar minyak tinggi untuk memproduksi lilin tanpa minyak. Tergantung pada keadaan umpan konsentrat, maka produk-produk kristal dengan berbagai titik leleh dapat



101



mempunyai kandungan minyak di bawah 0,1 – 0,3 %. Pelarut yang dipakai adalah MEK-Benzol dengan nisbah pelarut-minyak 2,5 – 7,5 berbanding 1. Pada mulanya proses ini dikembangkan oleh Texaco Development Corp. dan Union Oil Co, dan dilisensi oleh Texaco. Aliran proses hampir sama dengan diagram alir pada Gambar 9.6. Pada tahun 1954, Union Oil Co. mulai mengoperasikan fasilitas wax manufacturing pada kilang Oleun menggunakan air dan MIBK jenuh (metil iso butil keton) sebagai pelarut deoiling. Pelarut dipakai dalam kondisi jenuh dengan air dan ditambahkan ke dalam peleleh slack wax yang diinginkan sebagai umpan yang diperlukan pada pengkristalan yang optimum. Cooler



Filter



produk lilin



Filter



Filtrat



solven



Filtrat Chiller



Chiller



umpan konsentrat lilin



lilin lunak



Tanki Solven



solven



Gambar 9.6 Diagram Alir Proses Wax Fractionation & Manufacturing



9.4.3 Continuous Wax Moulding Unit ini adalah suatu operasi otomatis yang sinambung untuk memproses lilin cair menjadi padat berbentuk slab. Kristal halus atau lilin parafin dalam bentuk cair didinginkan atau dipanaskan pada suhu pencetakan yang telah disiapkan terlebih dahulu, lalu dialirkan ke dalam hopper dan selanjutnya dikirimkan ke cetakan. Unit pertama telah dipasang pada tahun 1950 di kilang Magnolia



Petroleum (sekarang Mobil Oil Co) di Beaumont, Texas. 9.5



Proses Ekstraksi Minyak Pelumas



102



Pengolahan dengan pelarut adalah metoda yang banyak dipakai untuk distilasi minyak-minyak pelumas. Proses-proses ini menghasilkan produk yang diperlukan pada pelumasan modern dengan cara pemisahan komponen-komponen yang tidak diinginkan ada dalam material umpan seperti senyawa-senyawa aromatik, naftena dan senyawa-senyawa tak jenuh. Minyak-minyak pelumas yang diolah dengan pelarut mempunyai indeks viskositas tinggi, Ketahanan yang tinggi terhadap pembentuk getah minyak (gum) dan lumpur (sludge) karena oksidasi dan menaikkan kerentanan terhadap perbaikan lanjutan karena penambahan aditif yang selektif. Kebanyakan proses-proses komersil dari operasi penarikan minyak pelumas ini adalah proses yang menggunakan pelarut tunggal, seperti terlihat pada Gambar 9.7. Beberapa proses campuran atau pelarut ganda dapat juga dipakai. Langkah-langkah umum pada proses ekstraksi menggunakan pelarut : 1. Pengeringan ataupun deaerasi umpan. Air menghalangi aksi penyerapan oleh fenol dan udara menyebabkan kesulitan menggunakan pelarut gas, seperti SO2. 2. Ekstraksi dengan menggunakan pelarut. Metoda kontak berlawanan arah dipakai secara umum kecuali untuk kasus khusus, digunakan kontak tunggal. 3. Pemisahan pelarut dari minyak. Proses ini disempurnakan dengan panas dan fraksionasi atau penguapan. Proses ini adalah operasi sederhana karena minyak dan pelarut mempunyai titik didih yang jauh berbeda, kecuali pemisahan gasolin dengan SO 2. Untuk pelarut dengan titik didih tinggi digunakan tekanan hampa. 4. Pemurnian minyak. Minyak dibebaskan dari pelarut dengan steam stripping atau jika ada air yang menyebabkan kesulitan, maka pemisahan dilakukan dengan vacuum flashing. 5. Pemurnian pelarut. Proses ini meliputi pemisahan air seperti dijumpai dalam pelarut furfural, ataupun pemisahan ter (blankin) dan sebagainya dalam proses Duo-Sol. Macam-macam proses distilasi minyak pelumas adalah : 1. Distilasi Furfural. 2. Ekstraksi Fenol. 103



3. Proses SO2 Edeleanu. 4. Ekstraksi Chlorex. 5. Ekstraksi Nitrobenzena. 6. Ekstraksi Duo-Sol. 7. Proses SO2 Cair-Benzena.



Distillation Rafinat Pelarut Kering



Pelarut Basah



Feed Preparation Umpan



Air Extractor Pelarut Basah Ekstrak Distillation Daur Ulang Ekstrak



Gambar 9.7 Diagram Alir Proses Ekstraksi Pelarut Tunggal 9.5.1 Ekstraksi Duo-Sol Proses ini adalah proses pengolahan menggunakan pelarut ganda untuk menarik aspal secara simultan dari minyak-minyak pelumas atau suatu residu atau minyak–minyak distilat. Propana digunakan sebagai pelarut parafinik untuk operasi penarikan aspal (yaitu melarutkan minyak sebagai rafinat dan mengendapkan aspal). Asam kresilat (biasanya mengandung 20 – 40 % fenol) adalah pelarut naftenik, melarutkan endapan aspal dan senyawa–senyawa yang tidak diinginkan seperti



aromatik,



naftena,



pembentuk



warna



dan



senyawa



yang



indeks



viskositasnya rendah. Dapat juga dipakai fenol murni sebagai pelarut. Campuran asam kresilat-fenol dirujuk sebagai pelarut terbaik disebut sebagai selecto, karena pengenceran minyak oleh propan maka viskositas fasa rafinat menjadi rendah, sehingga relatif lebih mudah dipisahkan dari fasa ekstrak. Pada suhu pengolahan 104



yang normal, kelarutan lilin dalam propan cukup tinggi sehingga memungkinkan ekstraksi menggunakan pelarut terhadap minyak–minyak dapat dilakukan tanpa menarik lilin. Unit komersil proses ini menggunakan 7 – 9 buah kontraktor yang berlawanan arah seperti terlihat pada Gambar 9.8.



Ekstrak Rafinat



Propan kering



Solven basah



Distilasi Ekastrak



air Distilasi Rafinat Mixer



Umpan Selecto kering



Gambar 9.8 Diagram Alir Proses Ekstraksi Duo-Sol Umpan minyak segar dimasukkan ke dalam sistem ekstraksi pada ekstraktor kedua atau ketiga dari ujung pengeluaran ekstrak. Pelarut propana dan



selecto dimasukkan masing-masing ke dalam outlet rafinat dan outlet ekstrak. Kondisi operasi pada suhu ekstrasi 120 – 150 oF meskipun ada beberapa umpan yang dapat diolah pada suhu 90 oF. Nisbah pelarut-minyak adalah 4 : 1 atau lebih besar (% berat untuk propana dan % vol untuk selecto). Kandungan fenol dalam selecto adalah 35 – 40 % vol atau lebih besar. Kandungan air dalam selecto dijaga lebih kecil dari 0,15 %. Variabel-variabel di dalam ekstraksi Duo-Sol yang umum dipakai adalah sebagai berikut : a) pada nisbah propana-selecto yang konstan, kenaikan rasio total solven-minyak akan memperbaiki indeks viskositas dan karbon residu rafinat, b) pada nisbah selecto-minyak yang konstan, kenaikan propana akan menurunkan indeks viskositas dan juga dapat menurunkan atau menaikkan karbon residu, c) pada nisbah propana-minyak yang konstan, kenaikan selecto akan memperbaiki indeks viskositas dan karbon residu. 9.5.2 Proses SO2 Cair-Benzena



105



Proses ini menggunakan pelarut campuran untuk mengolah minyak-minyak pelumas yang akan diperbaiki indek viskositasnya. Pelarut SO 2 cair sangat selektif terhadap senyawa-senyawa hidrokarbon aromatik dan non-parafinik lainnya, tetapi mempunyai kapasitas pelarut yang rendah. Campuran SO 2 cair dan benzena akan menaikkan kapasitas pelarutan dengan tetap memelihara selektivitas. Variasi persen benzena didalam campuran pelarut dimungkinkan untuk memilih kondisi operasi yang menguntungkan bagi suatu umpan supaya spesifikasi produk yang diingini dapat diperoleh. Pada suatu suhu ekstrasi tertentu, kenaikan dalam persen benzena akan menaikkan daya pelarutan solven (pelarut) dalam campurannya. Perancangan pabrik sama dengan proses menggunakan pelarut tunggal, tetapi sistem recovery pelarut lebih rumit untuk pemisahan pelarut yang diambil kembali. Suhu ekstrasi sekitar 25 oF, nisbah campuran pelarut-minyak adalah 2 : 1. Produk akhir minyak pelumas mempunyai indeks viskositas 90 - 100, dengan perbaikan karbon residu dan stabilitas oksidasi. Pengolahan minyak-minyak pelumas dari pantai teluk (20o API ; viskositas



66 SSU pada 210 oF ; indeks viskositas 23 ; 0,24 % berat



karbon residu) dengan pelarut 25 % vol bexena dan 75 % vol SO 2 menghasilkan produk rafinat 74 % (25,3 oAPI ; viskositas 60,5 SSU pada 210 oC ; indeks viskositas 63 ; dan 0,66 % berat karbon residu). 9.6



Proses Ekstraksi Aromatik Proses ekstraksi aromatik adalah proses sinambung yang menggunakan



satuan-satuan operasi, yaitu distilasi, ekstraksi dan absorpsi, masing-masing ataupun secara bersama untuk memisahkan aromatik dari campuran hidrokarbon. Produk yang diinginkan dari semua proses tersebut secara normal adalah aromatik, untuk penggunaan petrokimia atau komponen blending



yang



mempunyai angka oktan tinggi, akan tetapi produk utama dari rafinat yang telah ditarik aromatiknya ini adalah kerosin atau parafin ringan tak berbau yang digunakan untuk minyak bakar jet (avtur) atau pelarut khusus non-aromatik . Umpan yang diolah dapat berupa hampir semua hasil-hasil kilang seperti



naphta straight-run, naphta cracking dan, naphta reforming yang mempunyai jarak didih antara 150 – 700 oF. Selama dilakukan mekanisme proses-proses ekstraksi cair-cair,



adsorpsi



selektif



dan



distilasi 106



ekstraktif



yang



sederhana



untuk



memisahkan aromatik, maka distilasi azeotrop kadang-kadang digunakan secara komersil dalam pemulihan pelarut dari proses-proses tersebut. Macam-macam proses ekstraksi aromatik adalah : 1) Distilasi Ekstraktif, 2) Ekstraksi Udex, 3) Ekstraksi Modifikasi SO2 4) Proses Arosorb, 5) Adsorpsi Siklik, 6) Ekstraksi Sulfolan. LEMBAR EVALUASI PRE-TEST



Jurusan Teknik Kimia



Selesaikan soal di bawah ini dengan jelas dan singkat ! 1. Uraikan hal-hal apa saja yang dianggap sebagai faktor yang mempengaruhi umur katalis asam sulfat ! 2. Jelaskan dan uraikan mekanisme pemilihan pelarut untuk ekstraksi ! 3. Sebutkan macam-macam proses penarikan minyak dari dalam lilin ! 4.



Apakah yang dimaksud dengan proses dewaxing, deoiling pada pengolahan lilin!



5. Jelaskan mekanisme pembentukan kristal lilin sehingga dapat dipisahkan dari dalam minyak dengan urea sebagai pelarut ?



107



LEMBAR EVALUASI POST-TEST



Jurusan Teknik Kimia



Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan benar ! 1. Sebutkan macam-macam cara penarikan aspal dengan menggunakan pelarut ! 2. Apakah perbedaan proses penarikan aspal dengan menggunaan metoda Ekstraksi Furfural dan proses deasphalting ? 3. Pada penarikan aspal dengan solven propan, jelaskan kriteria jenis umpan yang dapat diolah sehingga diperoleh yield yang tinggi ! 4. Jelaskan kerugian memakai solven MEK (metil etil keton) pada pembuatan lilin apabila proses deoiling tidak diikuti dengan proses dewaxing !



108



109