Pabrik Metanol Metanol merupakan bahan kimia yang memiliki banyak manfaat

Pabrik Metanol

Metanol merupakan bahan kimia yang memiliki banyak manfaat. Salah satu bahan yang dibuat dan metanol dikenal sebagai spiritus yang banyak digunakan untuk bahan bakar atau pelarut. 

Seorang pengusaha ingin membuat pabrik yang memproduksi metanol. Hal itu didasarkan pada keadaan daerah tempat dia tinggal mempunyai kondisi: 

a. Terdapat sumber gas alam (CH4) melimpah.

b. Tingkat pengangguran tinggi.

c. Upah Minimum Regional (UMR)-nya rendah.

d. Belum ada pabrik sejenis. 

e. Jauh dari jalan tol dan akses ke daerah tersebut masih sulit.

Produksi yang dinginkan minimal 32 ton per bulan. Desain pabrik diserahkan kepada seorang Insinyur Teknik Kimia. Berdasarkan hasil studi lapangan, terdapat dua proses yang dapat dipilih, yaitu: 

Proses A

Metanol (CH3OH) dibuat dari bahan baku gas CO2. Pada prosesnya, gas CO2 dihidrogenasi (direaksikan dengan gas hidrogen) dengan reaksi:

CO2(g) + 3H2(g) → CH3OH(g) + H2O(l)

menggunakan katalisator campuran zeolit dan tembaga (Cu/ZnO/Al2O3). Operasional pabrik dapat dilakukan pada suhu 300-500°C pada tekanan 59-100 atm, dengan kemurnian hasil mencapai 99% metanol.

Proses B

Metanol (CH3OH) dibuat dengan bahan baku gas alam (CH4) dan gas CO2. Pada proses ini, reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut. 

3CH4(g) + 2H2O(g) + CO2(g) → 4CH3OH(l)

Reaksi ini efektif berjalan pada suhu sekitar 270°C pada tekanan 40-100 atm dan katalisator Cu/ZnO tanpa zeolit (Al2O3), dengan hasil kemurnian mencapai 90% metanol. 

Pemilihan proses tersebut, selain reaksinya juga dipertimbangkan ketersediaan bahan baku, tenaga kerja, biaya proses, dan penyaluran hasilnya. 

Informasi berikut mungkin berguna: Massa atom relatif (Ar) C = 12, H = 1, O = 1.

1. Berikan tanda centang (✔) pada kolom "Benar" jika penyataan benar dan pada kolom "Salah" jika pernyataan salah.

Jawab:

No.	Pernyataan	Benar	Salah
1.	Kondisi yang kurang mendukung dari keinginan pengusaha tersebut membangun pabrik metanol adalah kondisi geografis terkait transportasi		✔
2.	Apabila dilihat dari efisiensi pabrik berdasarkan kadar metanol yang dihasilkan, maka pilihannya adalah proses B dengan kadar 90%.		✔
3.	Dengan waktu efektif 11 bulan dalam satu tahun, maka produksi yang diharapkan dalam satu tahun adalah 384 ton.	✔
4.	Apabila hanya faktor suhu yang diperhatikan, maka proses yang membutuhkan energi lebih rendah adalah proses A.		✔

   (1) Karena tidak berkaitan denga letak geografis

   (2) Karena proses A memberikan kemurnias sebesar 99%

   (4) Karena suhu pada proses B lebih rendah

2. Jika pertimbangan yang digunakan adalah prinsip ekonomi atom pada kimia hijau (green chemistry), proses manakah yang Anda pilih?

〇 Proses A

〇 Proses B 

Jelaskan alasan Anda memilih proses tersebut menggunakan perhitungan.

Jawab:

✔ Proses B

3. Berdasarkan Proses B, untuk mendapatkan produk sesuai target, berapa ton kebutuhan minimal untuk setiap bulan:

a. gas alam (CH4) 

b. gas karbon dioksida (CO2)

Jawab:

Mol CH3OH = 32 ton/32 = 1 ton mol

a. mol CH4 = ¾ ×1 ton mol = 0,75 ton mol

    m CH4 = mol × Mr = 0,75 ton mol × 16 = 12 ton

b. mol CO2 = ¼ × 1 ton mol = 0,25 ton mol

    m CO2 = mol × Mr = 0,25 ton × 44 = 11 ton

 ++++++++++++++++++++++++++

Semoga Bermanfaat dan Berkah

Jangan Lupa Belajar Terus

Ingat Cita-Cita, Orang Tua, dan Keluarga

Share :