Analisis sustainability untuk proses pembuatan amonia

Abstract

Saat ini, industri kimia terus mengalami perkembangan dan kemajuan pesat secara global, dan semakin banyak industri melakukan perumusan sustainability dalam industri kimia. Sustainability dapat didefinisikan sebagai suatu keadaan ketika proses industri yang dilangsungkan dapat memenuhi aspek lingkungan, sosial, dan ekonomi sehingga proses yang dilangsungkan menjadi lebih efisien, ramah lingkungan, dan produknya dapat dimanfaatkan semua orang secara berkelanjutan. Salah satu industri yang mengalami kemajuan secara global adalah amonia, yang banyak dimanfaatkan sebagai pupuk, gas refrigeran, bahan plastik, bahan peledak, dan lain-lain. Ada banyak masalah terjadi dalam proses industri amonia, misalnya banyaknya reaksi kesetimbangan yang menyebabkan yield amonia sedikit proses berlangsung lambat, kebutuhan energi dan biaya investasi yang besar, serta adanya emisi polutan dihasilkan. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian analisis sustainability dalam proses pembuatan amonia, untuk mengetahui apakah proses produksi amonia telah memenuhi prinsip sustainability atau belum sehingga dapat dilakukan perbaikan proses yang memenuhi sustainability. Penelitian ini dilakukan dengan beberapa tahap. Pertama-tama, dilakukan pemilihan proses kimia dan spesifikasi bahan baku dan kondisi operasi proses. Kemudian dilakukan simulasi menggunakan contoh dari ASPEN Plus sehingga didapatkan data intensitas bahan, energi, dan jumlah emisi limbah dari proses tersebut secara lengkap. Hasil simulasi dianalisis menggunakan 5 indikator sustainability, Setelah semua proses dianalisis, dapat dibuat strategi perbaikan proses supaya proses produksi amonia tersebut memenuhi prinsip sustainability. Setelah dianalisis menggunakan kelima indikator sustainability, proses pembuatan amonia memiliki nilai intensitas energi yang besar, dan jumlah polutan dan intensitas bahan yang cukup besar. Hal ini menunjukkan proses pembuatan amonia belum memenuhi aspek lingkungan dan aspek ekonomi, sehingga perlu dilakukan strategi perbaikan proses pengurangan energi untuk memenuhi prinsip sustainability. Integrasi panas menggunakan analisis pinch dapat menjadi solusi untuk mengurangi intensitas energi. Analisis pinch terdiri dari beberapa tahap: ekstraksi data termal, pembuatan kurva komposit, dan desain integrasi panas menggunakan diagram grid. Berdasarkan analisis pinch, % penghematan energi yang dapat dilakukan sebesar 84,27 %. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa integrasi panas merupakan langkah perbaikan proses yang baik supaya proses pembuatan amonia dapat memenuhi sustainability dan eco-efficiency.