Bahan Kimia dari Non-Hidrokarbon
1. Pembukaan
Selain hidrokarbon, industri petrokimia juga memanfaatkan berbagai senyawa non-hidrokarbon sebagai bahan dasar. Senyawa ini umumnya berasal dari gas alam, udara, batu bara, maupun produk samping dari proses pembakaran dan pengolahan minyak bumi. Beberapa bahan kimia non-hidrokarbon yang penting antara lain amonia, karbon hitam, karbon dioksida, karbon monoksida, hydrazine, hidrogen, asam nitrat, sulfur, asam sulfat, dan synthesis gas. Masing-masing memiliki peranan vital dalam industri pupuk, polimer, farmasi, material, dan energi.
2. Amonia
Amonia (NH3) diproduksi terutama melalui proses Haber-Bosch, yang menggabungkan nitrogen dari udara dengan hidrogen (umumnya dari reforming gas alam).
Reaksi utama:
N2 + 3H2 → 2NH3
Amonia merupakan bahan baku utama untuk pupuk urea, amonium nitrat, serta berbagai senyawa kimia nitrogen lainnya.
3. Karbon Hitam
Karbon hitam (carbon black) diperoleh dari pembakaran tidak sempurna hidrokarbon berat, biasanya minyak residu atau gas alam. Produk ini berbentuk bubuk hitam halus yang sangat penting dalam industri karet (ban mobil), tinta, cat, dan plastik.
Reaksi umum pembentukan:
CH4 → C + 2H2
4. Karbon Dioksida dan Karbon Monoksida
-
Karbon dioksida (CO2) banyak dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil. Selain sebagai limbah gas rumah kaca, CO2 digunakan dalam industri minuman berkarbonasi, pendinginan (dry ice), serta sebagai bahan baku sintesis urea.
-
Karbon monoksida (CO) terbentuk dari pembakaran tidak sempurna karbon atau hidrokarbon. CO digunakan sebagai reduktor dalam metalurgi serta sebagai komponen utama synthesis gas.
Reaksi umum:
2C + O2 → 2CO
C + O2 → CO2
5. Hydrazine
Hydrazine (N2H4) adalah senyawa nitrogen yang diperoleh dari reaksi amonia dengan oksidator tertentu (misalnya sodium hypochlorite).
Reaksi umum:
2NH3 + NaOCl → N2H4 + NaCl + H2O
Hydrazine digunakan sebagai bahan bakar roket, agen blowing pada plastik, serta dalam sintesis farmasi dan pestisida.
6. Hidrogen
Hidrogen (H2) sebagian besar diproduksi melalui steam reforming gas alam atau gasifikasi batubara.
Reaksi utama:
CH4 + H2O → CO + 3H2
CO + H2O → CO2 + H2 (water-gas shift reaction)
Hidrogen digunakan dalam proses hidrogenasi, pembuatan amonia, metanol, serta sebagai energi bersih di masa depan (fuel cell).
7. Asam Nitrat
Asam nitrat (HNO3) diproduksi dari oksidasi amonia melalui proses Ostwald.
Reaksi utama:
4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O
2NO + O2 → 2NO2
3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO
Asam nitrat digunakan dalam pembuatan pupuk, bahan peledak (TNT, nitrogliserin), serta zat warna.
8. Sulfur
Sulfur diperoleh dari penambangan atau pemurnian gas alam dan minyak bumi (removal of H2S).
Reaksi pemurnian (Claus process):
2H2S + O2 → 2S + 2H2O
Sulfur merupakan bahan baku utama untuk pembuatan asam sulfat.
9. Asam Sulfat
Asam sulfat (H2SO4) adalah bahan kimia industri paling penting, diproduksi terutama melalui proses kontak.
Reaksi utama:
S + O2 → SO2
2SO2 + O2 → 2SO3
SO3 + H2O → H2SO4
Asam sulfat digunakan dalam pupuk (superfosfat), baterai, pengolahan logam, dan berbagai sintesis kimia.
10. Synthesis Gas
Synthesis gas (syngas) adalah campuran CO dan H2, yang diperoleh dari gasifikasi batubara, reforming gas alam, atau oksidasi parsial hidrokarbon.
Reaksi utama:
CH4 + H2O → CO + 3H2
C + H2O → CO + H2
Syngas adalah bahan baku untuk produksi metanol, amonia, Fischer-Tropsch synthesis (bahan bakar cair), serta berbagai bahan kimia petrokimia lainnya.
Beberapa Solulsi Industri Petrokimia PT Tensor
Fluida
Struktur
Gambar
Proses