Ethylene dan Poliethylene

BAB I

PENDAHULUAN

A.    LATAR BELAKANG

Dalam era globalisasi landasan pembangunan nasional Indonesia dititikberatkan pada sektor industri. Perkembangan industri di Indonesia pada saat ini mengalami peningkatan kualitas maupun kuantitas terutama industri kimia, sehingga kebutuhan akan bahan baku, bahan penunjang, maupun tenaga kerja semakin meningkat pula. Oleh karena itu sangat diharapkan munculnya industri- industri baru, baik yang menghasilkan produk siap pakai maupun produk untuk bahan baku industri lain. Inovasi proses produksi maupun pembangunan pabrik yang baru yang berorientasi pada pengurangan ketergantungan kita pada produk luar negeri maupun untuk menambah devisa negara sangat diperlukan. Salah satu industri kimia yang mengalami peningkatan adalah Industri Ethylene.

Ethylene merupakan salah satu senyawa penting dalam mata rantai industri petrokimia dan bahan kimia organik terbesar di dunia. Ethylene merupakan produk olefin yang digunakan sebagai bahan baku untuk berbagai produk intermediat maupun produk akhir seperti plastik, resin, fiber, elastomer, solven, surfaktan, coating, dan antifreeze.

Ethylene digunakan untuk pembuatan Polyethylen. Polyethylene adalah polimer yang terdiri dari rantai panjang monomer ethylene. Di Industri polimer, polyethylene ditulis dengan singkatan PE. PE memiliki jenis atau grade yang banyak dan aplikasi pemakaian yang luas. Selain dapat diaplikasikan secara murni, Polyethylene dapat pula diaplikasikan dengan mencampurnya dengan bahan atau polimer lain untuk aplikasi tertentu. Kebutuhan polyethylene di Indonesia sangat tinggi dan tumbuh dengan cepat seiring dengan pertumbuhan ekonomi yang cukup tinggi.

Sampai tahun 2005, satu-satunya pabrik di Indonesia yang memproduksi etilen adalah PT. Chandra Asri Petrochemical Indonesia.  Produk etilen dari PT. Chandra Asri hampir semuanya dikonsumsi kelompok polymer grade, yaitu sebagian besar dipakai sebagai bahan baku Low Linear Density Poliethyelene (LLPDE) Plant dan High Density Poliethylene (HDPE) Plant PT. Chandra Asri, sementara sebagian kecil dijual ke PT. PENI dan PT. Asahimas Subentra Chemical.

B.     TUJUAN

Tujuan dalam pembuatan makalah ini diantaranya adalah:

1.      Mengetahui apa itu Ethylene dan Polyethylene,

2.      Memahami  peranan  ethylene dan polyethylene,

3.      Memahami reaksi kimia  dalam ethylene dan Polyethylene.

C.    RUMUSAN MASALAH

1.       Apa itu Ethylene ?

2.       Apa itu Polyethylene ?

3.       Apa sajakah karakteristik Ethylene dan Polyethylene ?

4.       Bagaimana sifat- sifat ethylene?

5.       Bagaimana sifat-sifat polyethylene ?

6.       Bagaimana proses produksi dari ethylene ?

7.       Bagaimana proses produksi dari polyethylene ?

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Ethylene

1.      Sejarah Ethylene

Ethylene telah digunakan sejak Mesir kuno untuk merangsang pematangan (melukai merangsang produksi ethylene oleh jaringan tanaman). Orang Cina kuno akan membakar dupa di kamar tertutup untuk meningkatkan pematangan pir. Pada tahun 1864 ditemukan bahwa gas bocor dari lampu jalan menyebabkan pengerdilan pertumbuhan, memutar tanaman, dan penebalan abnormal dari batang. Pada tahun 1901, seorang ilmuwan Rusia bernama Dimitry Neljubow menunjukkan bahwa komponen aktif adalah etilena Keraguan menemukan bahwa etilena merangsang absisi. Tahun 1934 R. Gane melaporkan bahwa tanaman menyintesis etilena. Pada tahun 1935, Crocker mengusulkan bahwa ethylene adalah hormon    tanaman    yang    bertanggung    jawab    untuk    pematangan    buah serta penuaan dari vegetatif jaringan.

Permintaan etilen secara global pada tahun 2020 diperkirakan akan mencapai 200 juta ton. Permintaan etilen secara global akan mengalami kenaikan sebesar 5,5% per tahun. Konsumsi etilen di Asia Pasifik meningkat 6,1% per tahun pada tahun 2001 hingga 2010.

Di Indonesia sendiri kebutuhan akan Etilen pada tahun 2013 mencapai 1,28 juta ton. 53% dari total tersebut didapatkan dengan Impor sedangkan 47% dari satu- satunya perusahaan yang memproduksi etilen yaitu PT. CAP

Mengingat kebutuhan akan etilen yang terus meningkat baik kelompok polymer grade  maupun chemical grade. Di tahun 2016, Indonesia diperkirakan mempunyai pasokan antara lain 2 juta ton etilen, dari kebutuhan 1,34 juta ton. Tahun lalu, Indonesia dinyatakan masih kekurangan etilen. Dari kebutuhan sebanyak 1 juta ton, yang bisa disediakan masih 600 ribu ton. Saat ini hanya satu produsen yang menyediakan etilen, yaitu PT. Chandra Asri Petrochemical Tbk. dengan kapasitas 600 ribu ton. Berikut adalah data Ekspor dan Impor Etilen. Terlihat bahwa impor Etilen terus meningkat. Ini menandakan bahwa tingginya kebutuhan etilen di Indonesia tidak diimbangi dengan kapasitas produksi. Sedangkan untuk ekspor menurun karena di dalam negeri sendiri masih kekurangan produk etilen. Namun pada tahun 2016 produksi etilen akan meningkat 43% dari

600.000 ton menjadi 860.000 ton hal ini disebabkan PT. Chandra Asri telah berhasil menyelesaikan proyek peningkatan kapasitas Nafta Cracker. Berikut adalah kapasitas produksi Etilen secara global. Terlihat bahwa kapasitas produksi etilen di Indonesia termasuk kecil dibandingkan dengan Negara lain.

Gambar 3.2 Grafik Perbandingan Ekspor Impor Ethylene di Indonesia

2.      Karakteristik Ethylene

Etena atau ethylene adalah senyawa alkena paling sederhana yang terdiri dari empat atom hidrogen dan dua atom karbon yang terhubungkan oleh suatu ikatan rangkap. Karena ikatan rangkap ini, etena disebut pula hidrokarbon tak jenuh atau olefin. Ethylene memiliki sifat tidak berwarna, mudah terbakar, dan sedikit wangi. Sifat etilena ditentukan ikatan rangkapnya, yang reaksi utamanya adalah reaksi adisi menghasilkan hidrokarbon jenuh dan turunannya atau polimer (Kirk & Othmer, 1977).

        Gambar 2.1 Struktur Ethylene

Ethylene merupakan  senyawa antara  yang menjadi  bahan  baku  berbagai produk turunannya berdasarkan karakteristik   reaksi.

Tabel 1.2 Karakteristik Reaksi dan Produk Turunan Ethylene

Reaksi	Produk	% Pemakaian
Polimerisasi	Polyethylene	45,7
Oksidasi	Ethylene oksida, ethylene glikol, etanolamin,        asetaldehid, asam   asetat,   vinil   asetat, asetat anhidrid, pentoeritrio	22,4
Halogenasi/ Hidrohalogenasi	Etil diklorida, vinil klorida, etil klorida, etilen dibromid, etil bromid	15,9
Alkilasi	Etil benzena, toluena, etil mercaptan, etil anilina, dietil sulfat	8,5
Oligomerasi	Alfaolefin	4,3
Okso reaksi	Propionaldehid	0,5

Sumber : Stevens, 2001

Etena juga dibentuk secara alami oleh tumbuhan dan berperan sebagai hormon. Ia diketahui terutama merangsang pematangan buah dan pembukaan kuncup bunga (Mc. Ketta, 1984).

Gambar 2.2 Struktur Fisik Ethylene

Saat ini hampir seluruh ethylene dibuat dari gas alam, etana, propana, dan parafin lain  yang  berat  serta  fraksi  minyak mentah,   nafta, kerosin, dan gas oil. Sejumlah kecil etilena didapat dari gas keluaran kilang (catalytic cracking).

3.      Sifat-sifat Ethylene

a.       Berikut adalah sifat fisika dari Ethylene

Tabel 2.2 Sifat  Fisika Etilena

No	Sifat-Sifat	Keterangan
1.	Rumus molekul	C2H4
2.	Berat molekul	28,05 g/mol
3.	Penampakan	Gas tidak berwarna
4.	Klasifikasi (oleh Uni Eropa)	Sangat mudah terbakar
5.	Massa jenis	1,178 kg/m3 di 15 °C, fase gas
6.	Titik lebur	-169,2 °C (104,0 K, -272,6 °F)
7.	Titik didih	-103,7 °C (169,5 K, -154,7 °F)
8.	Flash Point	-136 °C
9.	Auto ignition temperature	542,8 °C
10.	Kelarutan di air	3,5 mg/100 ml (17 °C)
11.	Kelarutan di etanol	4,22 mg/L
12.	Kelarutan di dietil eter	Bagus
13.	Keasaman (pKa)	4

b.      Berikut adalah sifat kimia dari Ethylene

4.      Proses Produksi Ethylene

Bahan baku pembuatan etilen adalah nafta. Nafta merupakan produk yang dihasilkan dari proses pengilangan atau penyulingan minyak bumi dengan berat molekul terkecil. Sifat dari nafta adalah berupa cairan aromatik tak berwarna coklat kemerahan yang mudah menguap, sangat mirip dengan bensin, mendidih pada suhu diantara 30˚C dan 200˚C, terdiri dari campuran kompleks molekul hidrokarbon yang memiliki antara 5 dan 12 atom karbon, serta memiliki berat sekitar 15-30% dari minyak mentah.

Pemerintah semula berharap fasilitas refinery Chandra Asri dapat segera ditambah untuk mengurangi ketergantungan impor etilen yang setiap tahun menembus 996.000 ton. (Inaplas: Asosiasi Industri Olefin, Aromatik dan Plastik Indonesia, 2009). Di PT. Chandra Asri etilen diproduksi dari bahan baku berupa nafta. Karena persaingan dengan sektor energi, maka untuk mendapatkan bahan baku tersebut semakin lama semakin sulit sehingga harus mengimpor dari luar negeri sehingga mulai dicari alternatif bahan baku lainnya. Salah satu alternatif yang kini mulai dipertimbangkan adalah refinery gas. Refinery gas adalah gas sisa proses dalam pabrik pencairan gas ataupun dari kilang minyak. Gas tersebut biasanya hanya digunakan sebagai fuel gas untuk bahan bakar boiler maupun furnace. Seringkali jumlah gas ini cukup besar sehingga hanya dibuang dengan dibakar di dalam flare. Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan etilen adalah refinery gas yang diperoleh dari PT. Badak NGL Bontang yang mencapai 5,4 juta ton/tahun.

Beberapa cara pembuatan etilen menurut Mc. Ketta (1984) adalah :

a.       Pirolisis hidrokarbon

Teknik yang paling banyak dipakai dalam pembuatan etilen. Persamaan reaksi dalam pirolisis hidrokarbon:

C7H16 ½ C5H12 + 1/3 C4H8 + 1/3 C3H8 + 1/3 C4H10 + 1/3 C3H6 ..(1) Produksi skala besar dilakukan dengan melakukan pirolisis bahan baku hidrokarbon dan ditambah dengan steam dengan rasio dalam suatu pyrolysis heater dan dilanjutkan dengan pemisahan campuran hasil gas melewati sistem operasi yang kompleks. Proses ini menghasilkan campuran produk hidrokarbon yang kompleks dan akan semakin kompleks lagi seiring dengan semakin beratnya molekul hidrokarbon yang dipirolisis.

Selektifitas hasil yang tinggi terhadap olefin dan diolefin yang diinginkan (etilen, propilen, butadiene) serta hasil metana dan coking yang minimum dapat dicapai dengan mengoperasikan pyrolysis heater pada suhu tinggi (750-900 o C).waktu tinggal yang pendek serta tekanan parsial yang rendah. Penambahan steam berfungsi untuk mengurangi tekanan parsial hidrokarbon dan jumlah karbon yang terdeposit dalam dinding tube.

 Perbandingan berat steam dengan hidrokarbon bervariasi dari 0,3 untuk etan hingga 1,0 untuk gas oil. Perubahan rantai karbon parafinik dan naftenik menjadi olefin terjadi secara endotermis. Gas hasil pirolisis sebelum masuk dalam seksi distilasi (separation plant) akan mengalami serangkaian treatment terlebih dahulu, yaitu :

i. Pemanfaatan panas yang dikandung oleh gas pirolisis

ii. Kompresi

iii. Pengambilan (penghilangan) komponen asam

iv. Pengeringan kandungan air dlm gas hidrokarbon dgn adsorben padat.

b.      Dehidrasi etanol

Pembuatan etilen dari dehidrasi etanol mengikuti persamaan reaksi berikut :                 

    C2H5OH C2H4 + H2O ….(2)

Reaksi terjadi dengan bantuan katalisator alumina aktifdan asam fosfat.Pembentukan eter terjadi pada suhu 230 o C sedangkan pada suhu 300-400 o C diperoleh etilen dengan kandungan eter minimum. Hasil etilen dapat mencapai 94 – 99 % dari nilai teoritis tergantung pada proses yang dipakai. Pemurnian yang lebih lanjut dipakai untuk memisahkan asetaldehid, asam, hidrokarbon lain, CO2 dan air. Proses ini berkembang dalam skala kecil di Eropa, Amerika, dan Australia pada tahun 60-an, sebelum berkembangnya pabrik etilen yang menghasilkan etilen lebih murah, yaitu dari hidrokarbon.

c.       Disproposionasi propilen

Pada proses ini propilen yang relatif murah diubah menjadi etilen dan butilen yang lebih tinggi harganya dengan bantuan katalis tungsten oksid-silika. Reaksi yang terjadi adalah :

2C2H6 C2H4 + C4H8 ….(2)

5.      Manfaat Ethylene

B.     Polyethylene

1.      Sejarah Polyethylene

Polietilena pertama kali disintesis oleh ahli kimia Jerman bernama Hans von Pechmann yang melakukannya secara tidak sengaja pada tahun 1989 ketikasedang memanaskan diazometana. Ketika koleganya, Eugen Bamberger dan Friedrich Tschirner mencari tahu tentang substansi putih, berlilin, mereka mengetahui bahwa yang ia buat mengandung rantai panjang -CH2- dan menamakannya polimetilena.

Secara industri, polyethylene pertama kali disintesis oleh E.W. Fawcett pada tahun 1936 di Laboratorium Imperial Chemical Industries, Ltd (ICI), Inggris dalam sebuah percobaan tak terduga dimana ethylene yang merupakan bahan baku sisa reaksi diteliti sampai tekanan 1.446,52 kg/cm2 dan temperatur 170 oC. Pada tahun 1940, polimer mulai diperkenalkan secara komersial, dan polimer ethylene yang pertama kali diperdagangkan adalah polyethylene dengan density polyethtylene meluas dengan cepat. Pada tahun 1953, Ziegler berhasil menemukan cara pembuatan polyethylene secara organometalic dan setahun kemudian berhasil diproduksi. Polyethylene yang dihasilkan oleh Ziegler yaitu polyethylene tanpa tekanan. Sampai sekarang, polyethylene merupakan jenis polimer yang paling banyak diproduksi.

2.      Karakteristik Polyethylene

Polietilena (disingkat PE) (IUPAC: Polietena) adalah termoplastik yang digunakan secara luas oleh konsumen produk sebagai kantong plastik. Sekitar 80 juta metrik ton plastik ini diproduksi setiap tahunnya.Polietilena adalah polimer yang terdiri dari rantai panjang monomer etilena (IUPAC: etena). Di industri polimer, polietilena ditulis dengan singkatan PE, perlakuan yang sama yang dilakukan oleh Polistirena (PS) dan Polipropilena (PP).Molekul etena C₂H₄ adalah CH₂=CH₂. Dua grup CH2

bersatu dengan ikatan ganda. Polietilena dibentuk melalui proses polimerisasi dari etena.

Menurut Irwan Hidajat pada tahun 1995, polyethylene merupakan salah satu polimer dengan struktur molekul paling sederhana, bersifat termoplastik dari polimerisasi ethylene (C2H4). Polimer termoplastik adalah polimer yang dapat menc

air dan mengalir pada suhu tinggi. Polyethylene diklasifikasikan berdasarkan rantai dan densitasnya menjadi :

a.       UHMWPE (Ultra High Molecular Weight Polyethylene), merupakan polyethylenedengan berat molekul sangat besar antara 3,1 dan 5,57 juta dengan densitas 0,935-0,930 g/cm3

b.      HDPE (High Density Polyethylene), merupakan polyethylene dengan densitas lebih besar atau sama dengan 0,941 g/cm3.

c.       PEX (Cross-linked Polyethylene), merupakan polyethylene dengan densitas medium yang terdiri dari ikatan cross-linked.

d.      MDPE (Medium Density Polyethylene), merupakan polyethylene dengan kisaran densitas antara 0,926-0,940 g/cm3.

e.       LLDPE (Linear Low Density Polyethylene), merupakan polyethylene dengan kisaran densitas antara 0,915-0,925 g/cm3, berbentuk linear dengan cabang-cabang pendek.

f.        LDPE (Low Density Polyethylene), merupakan polyethylene dengan kisaran densitas antara 0,910-0,940 g/cm3 dengan cabang-cabang pendek maupun panjang.

g.      VLDPE (Very Low Density Polyethylene), merupakan polyethylene dengan kisaran densitas antara 0,880-0,915 g/cm3. 

Polietilena merupakan hasil polimerisasi dari etena (C₂H₄), sehingga rumus molekulnya (C₂H₄)n, dan rumus bangun polietilena, sebagai berikut,

3.      Sifat-sifat Polyethylene

     Polietilena memiliki sifat – sifat yang dapat dibedakan dengan sifat – sifat polimer lainnya. Sifat – sifat tersebut antara lain sifat fisika dan kimia. Berikut adalah sifat – sifat fisika dari polietilena. Sifat fisika polietilen, dibedaka menjadi 2, yaitu:

1)      Sifat fisika polietilen

Sifat Fisika	Cara Ukur	Alat Ukur
Fase : Padat	-	-
Warna : Putih	-	-
Titik lebur kristal : 109 – 183 ° C	Proses konduksi dari logam untuk penghantaran panas. Pada alat ini terdapat dua lubang di bagian atas yang digunakan untuk menaruh pipa kapiler dan termometer, sementara dua lubang disamping digunakan untuk mengamati keadaan padatan yang akan berubah menjadi cairan.	Melting Block
Koefisien fraksi : 0,06 – 0,3	-	-
Kristalinitas : 55 – 85%	Akurasi pengukuran kristalinitas dengan metode XRD dilakukan dengan menggunakan serbuk etilen sebagai standar internal dan goniometer berkecepatan dan interval tertentu. Hasilnya menunjukkan bahwa posisi intensitas-maksimum bahan.	Difraktometer sinar-X
Kekuatan tarik : 1250 – 4100 psi	Benda yang diuji tarik diberi pembebanan pada kedua arah sumbunya. Pemberian beban pada kedua arah sumbunya dengan berat yang sama besar. Beban yang diberikan pada bahan yang diuji ditransmisikan pada pegangan bahan yang diuji. Dimensi dan ukuran benda yangdiuji disesuaikan dengan ketentuan baku.	Mesin uji tarik
Konduktivitas termal  : 2,3 – 3,4 Btu in/hr ft	menggunakan "Fourier's Law for heat conduction"

2)      Sifat Kimia Polyethylene

a.       Tidak larut dalam pelarut apa pun pada suhu kamar tetapi mengendap oleh hidrokarbon dan karbon tetraklorida.

b.      Tahan terhadap asam dan basa.

c.       Dapat dirusak oleh asam sulfat pekat.

d.      Tidak tahan terhadap cahaya dan oksigen.

e.       Bila dipanasi secara kuat akan membentuk cross linkyang diikuti dengan pembelahan ikatan secara acak pada suhu lebih tinggi, tetapi dipolimerisasi tidak terjadi

f.        Larutan dari suspense polietilena dengan karbon tetraklorida pada suhu sekitar 60 ° C dapat direaksikan dengan Cl membentuk produk lunak dan kenyal. Pemasukan atom Cl secara acak ke dalam rantai dapat menghancurkan kekristalan polietilena

g.      Polietilena termoplastik dapat diubah menjadi elastomer tervulkanisir yang mengandung sekitar 30% Cl dan 1,5% belerang melalui pengklorosulfonan.

h.      Vulkanisir pada umumnya dilakukan melalui pemanasan dengan oksida logam tertentu. Hasil akhir berupa hipalon yang tahan terhadap bahan kimia dan cuaca.

4.      Proses Produksi Polyethylene

Pada umumnya, semua polimer dibentuk dari proses polimerisasi. Begitu pula dengan Polietilena, Polietilena dibentuk dari proses polimerisasi etena. Berikut adalah proses pembentukan Polietilena.

Reaksi polimer adisi adalah reaksi yang sering dilakukan dalam pembentukan Polietilena. Reaksi ini terdiri dari tiga tahapan, yaitu inisiasi, propagasi dan terminasi.

1.      Inisiasi

Untuk tahap pertama ini dimulai dari penguraian inisiator dan adisi molekul monomer pada salah satu radikal bebas yang terbentuk. Bila kita nyatakan radikal bebas yang terbentuk dari inisiator sebagai R’, dan molekul monomer dinyatakan dengan CH2= CH2, maka tahap inisiasi dapat digambarkan sebagai berikut:

2.      Propagasi

Dalam tahap ini terjadi reaksi adisi molekul monomer pada radikal monomer yang terbentuk dalam tahap inisiasi.

Bila proses dilanjutkan, akan terbentuk molekul polimer yang besar, dimana ikatan rangkap C= C dalam monomer etilena akan berubah menjadi ikatan tunggal C–C pada polimer polietilena.

3.      Terminasi

Terminasi dapat terjadi melalui reaksi antara radikal polimer yang sedang tumbuh dengan radikal mula-mula yang terbentuk dari inisiator (R’) CH₂– CH₂+ R     CH₂– CH₂-R atau antara radikal polimer yang sedang tumbuh dengan radikal polimer lainnya, sehingga akan membentuk polimer dengan berat molekul tinggi    

 R-(CH₂)n-CH₂+ CH₂-(CH₂)n-R’    R-(CH₂)n-CH₂CH₂-(CH₂)n-R’

Ada beberapa macam proses pembuatan produk polyethylene, diantaranya: 

Dalam dunia industri, produksi polietilena telah dikembangkan berbagai macam cara, tergantung pada fase reaksi, penggunaan katalis, jenis reaktor serta kondisi operasinya. Berbagai macam jenis produksi polietilena tersebut antara lain :

A.    Solution process(proses cair)

Merupakan proses produksi polietilena dalam fase cair. Bahan baku etena dilarutkan dalam suatu diluent(misalnya sikloheksana) dan dipompa ke reaktor CSTR pada tekanan 10 MPa, reaksi yang terjadi bersifat adiabatis dengan suhu 200 – 300 ° C. Umpan mengandung 25% berat dan 95% dikonversikan menjadi polietilena. Setelah keluar dari reaktor, larutan polietilena ditreatment dengan deactivating agent dan dilewatkan bed alumina untuk mengabsorbsi katalis yang masih ada dalam polietilena.

B.     Gas process(proses gas)

Merupakan proses produksi polietilena dalam fase gas, menggunakan reaktor fluidized bed dengan tekanan tinggi sehingga biaya operasi lebih rendah. Katalis yang digunakan adalah katalis Ziegler-Natta, TiCl4dan (C3H5)3Al. Gas etilen diumpankan ke dalam reaktor dan ditambahkan katalis secara terpisah. Reaksi terjadi pada tekanan 21 atm dan suhu 80 – 100 ° C tergantung pada densitas produk yang diinginkan. Granular polietilena hasil reaksi ditampung dalam suatu discharge system. Sedangkan etilena yang tidak bereaksi didaur ulang. Polietilena dicuci dengan gas nitrogen atau gas inert lain. Polietilena dari hasil proses gas ini memiliki densitas antara 0,89 – 0,97 g/cm.

C.     Slurry process(suspensi)

Produksi polietilena dalam fase suspensi ini menggunakan diluent hidrokarbon menggunakan katalis Ziegler dan katalis Philips. Pada dasarnya proses produksi ini dibagi menjadi dua proses, yaitu :

a.       Autoclave process

Merupakan proses produksi polietilena dengan tekanan 0,5 – 1,0 MPa dalam reaktor CSTR pada suhu 80 – 90 ° C. Diluent yang digunakan adalah hidrokarbon dengan titik didih rendah seperti heksana. Katalis dicampurkan ke dalam diluentpada tangki pencampur katalis sebelum diumpankan ke dalam reaktor. Reaksi dipercepat dengan memisahkan diluentyang akan direcycleke reaktor. Polimer yang terbentuk dikeringkan dalam fluidized bed dryerdengan nitrogen secara kontinyu.

b.      Loop reactor process

Merupakan produksi polietilen dalam reaktor loopdengan suhu 85 ° C dan tekanan 35 atm. Diluentyang digunakan adalah isobutana. Katalis diumpankan ke dalam reaktor bersama diluentdari tangki slurry katalis. Setelah keluar dari reaktor, isobutana diuapkan dalam flash tank, dikondensasikan dan direcycle.

D.    ICI

Merupakan produksi polietilen bertekanan tinggi dengan oksigen sebagai katalisnya. Reaktor yang digunakan dapat berupa autoclaveatau jacketed tube / tubular. Polimerisasi ini merupakan jenis polimerisasi radikal bebas. Etilena dengan kemurnian 99,95% dimasukan ke dalam reaktor dengan suhu 70 ° C dan tekanan 15 atm.

5.      Reaktor yang Digunakan

Dari penjelasan di atas, reaktor yang baik digunakan untuk produksi polietilena adalah Fluidized Bed Reactor. Hal ini dikarenakan reaktor ini dapat digunakan untuk mereaksikan bahan dalam keadaan banyak fasa. Reaktor jenis ini menggunakan fluida yang dialirkan melalui katalis padatan sehingga katalis akan tertolak sedemikian rupa dan akhirnya katalis tersebut dapat dianalogikan sebagai fluida juga. Kelebihan lain dari penggunaan fluidized bed reaktoradalah :

a.       Reaktor mempunyai kemampuan untuk memproses fluida dalam jumlah yang besar,

b.      Pengendalian temperatur lebih baik,

c.       Pencampuran (mixing) yang bagus untuk katalis dan reaktan,

d.      Operasi bekerja optimal pada suhu 70 ° C dan tekanan 15 atm sehingga mudah dikontrol,

e.       Konversi yang dihasilkan di atas 97% overall,

f.        Isobutana yang digunakan sebagai komoner dapat direcycle sehingga menghemat biaya,

g.      Tidak ada produk samping pada polimerisasi.

Sedangkan kerugian dari reaktor ini adalah:

a.       Partikel mengalami keausan yang dapat menyebakan mengecilnya ukuran partikel yang berada di dalam reaktor dan ikut mengalir bersama aliran gas sehingga perlu digunakan alat cyclone separators dan aliran listrik yang disambungkan pada garis antara reaktor dan generator.

b.      Adanya peningkatan keabrasivan dimana penyebabnya adalah partikel padat di dalam proses cracking pada fluidized bed

c.       Tidak mempunyai fleksibilitas terhadap perubahan panas.

Gambar. Proses Produksi Polietilen dengan Fluidized Bed Reactor

6.      Katalis yang Digunakan

1.      Katalis M-1

Katalis M-1 terdiri dari metal aktif Titanium yang di-support dengan silika dan aluminium. Berdiameter 700-900m. μ

Karaktristik :

                        a. Memiliki distribusi berat molekul (MWD) terbatas,

                        b. Harga Melt Index tinggi dan densitas yang cukup luas,

                        c. Aktivitas yang baik (2-4 ppm Ti),

                        d. Produktivitas Katalis 3000-5000 kg resin/kg katalis,

Penggunaan : untuk memproduksi LLDPE.

2.      Katalis S-2

Katalis S-2 terdiri dari chrome aktif yang di-support dengan silika dan aluminium. Berdiameter 500-600m. μ

Karaktristik:

                        a. Memiliki distribusi berat molekul (MWD) sangat luas,

                        b. Harga Melt Indekx rendah dan densitas tinggi,

                        c. Aktivitas yang baik (kurang dari1ppm Cr),

                        d. Produktivitas Katalis 6000-8000 kg resin/kg katalis,

                        e. Polimerisasi baik, sturtur molekul produk yang lebih luas.

Penggunaan : untuk memproduksi HDPE, tipe blow molding, film, pipa, geomembran.

3.      Katalis F-3

Katalis F-3 merupakan katalis yang tergolong katalis chrome. Berdiameter        500-600m. μ

Karaktristik:

                        a. Memiliki distribusi berat molekul (MWD) produk yang luas,

                        b. Produktivitas Katalis 15000 kg resin/kg katalis.

                 Penggunaan : untuk memproduksi HDPE.

7.      Manfaat Polyethylene

Beberapa manfaat dari polyethylene antara lain :

Menurut F.W Billmeyer pada tahun 1984, LLDPE merupakan kepolimeran antara ethylne dengan α-olefin seperti butene, hexene, dan octene yang ditunjukan dengan rantai cabang pendek dengan densitas polyethylene cabang yang ditentukan tanpa adanya rantai cabang panjang. LLDPE diproduksi untuk berbagai macam barang, antara lain:

a)      LDPE digunakan sebagai container yang agak kuat dan dalam aplikasi film plastik seperti sebagai kantong plastik dan plastik pembungkus.

b)      LDPE dipergunakan untuk memperbaiki mampu cetak dengan mencampur atau dipakai untuk membuat kertas tahan air, kain tanpa tenunan, pelapis, dan seterusnya dengan jalan pelapisan. Dipakai juga untuk membebaskan cetakan, permolisan, dsb.

c)      HDPE digunakan sebagai bahan pembuat botol susu, botol/kemasan deterjen, kemasan margarin, pipa air, dan tempat sampah.

d)      untuk polietilen yang memiliki densitas tinggi, polimernya lebih keras, namun masih mudah untuk dibentuk sehingga banyak dipakai sebagai alat dapur misal ember, panci, juga untuk pelapis kawat dan kabel.

BAB III

PENUTUP

A.    Kesimpulan

B.     Saran

10

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2011. Pengolahan Plastic (Polyethylene) Pada Pembuatan Wadah Makanan Dan Perabot Rumah dalam http://ukhticha.blogspot.com/2011/08/pengolahan-plastic-polyethylene-pada.html?m=1 diakses tanggal 07/09/13

Anonim,2011. Mengenal plastik polietilen dalam http://polimerabduh.wordpress.com/2011/03/15/mengenal-plastik-polietilena/ diakses tanggal 07/09/13

Anonim, 2012. Polyetilen dan ethylene dalam http://teknologibahanalam.blogspot.com/2012/04/poly-etilen.html diakses tanggal 07/09/13

Anonim, 2012. Polietilena dalam http://id.wikipedia.org/wiki/Polietilena diakses tanggal 07/09/13

Anonim, 2012. Polietilena dalam http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/25569/4/Chapter%20II.pdf diakses tanggal 07/09/13

Anonim, 2012. Bahan pembuat plastik, bagaimana cara membuat plastik dalam http://www.amazine.co/14515/bahan-pembuat-plastik-bagaimana-cara-membuat-plastik/ diakses tanggal 07/09/13

Ratna dkk, 2010. Jenis jenis utama plastik dan cara pembuatan plastik dalam http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-smk/kelas_xi/jenis-jenis-utama-plastik-dan-cara-pembuatan-plastik/ diakses tanggal 07/09/13

Zulfikar, 2010. Polimer di sekeliling kita dalam http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-kesehatan/makromolekul/polimer-di-sekeliling-kita/ diakses tanggal 07/09/13

https://www.google.co.id/search?espv=2&q=proses+produksi+etilen+dalam+petrokimia&oq=proses+produksi+etilen+dalam+petrokimia&gs