Proses Pembuatan PVC - Poly Vinyl Chloride

Proses Pembuatan PVC (Poly Vinyl Chloride)

Apa itu PVC ? untuk apa kita mengetahuinya. Jadi PVC itu kependekan dari polyvinyl chloride dengan nama IUPAC :
Poli(kloroetanadiol) adalah polimer termoplastik urutan ke tiga dalam hal jumlah pemakaian di dunia, setelah polietilenadan polipropilena. Diseluruh dunia lebih dari 50% PVC yang di produksi dipakai dalam konstruksi. sebagai bahan bangunan. PVC relatif murah, tahan lama dan mudah dibentuk. PVC bisa dibuat lebih elastis dan fleksibel dengan menambahkan plasticizer, umumnya ftalat. PVC yang fleksibel umumnya dipakai sebagai bahan pakaian, pipa, atap, dan insulasi kabel listrik. PVC diproduksi dengan cara polimerisasi monomer vinil klorida (CH2=CHCl). Karena 57% massanya adalah klor, PVC adalah polimer yang menggunakan bahan baku minyak bumi terendah di antara polimer lainnya.

Tahapan Pembuatan PVC
Secara garis besar proses produksi PVC dilakukan melalui tiga tahapan reaksi. PVC yang dihasilkan dalam tahapan-tahapan produksi ini merupakan PVC murni. Tahap-tahap pembuatan PVC, antara lain:

A. Klor-Alkali

Proses yang pertama yaitu Proses Klor-Alkali, gas klorin (Cl2) merupakan produk utama yang dihasilkan pada tahapan ini, disamping produk-produk sampingan berupa natrium hidroksida (NaOH), gas hydrogen (H2) dan natrium hipoklorit (NaOCl).

Dalam Proses Klor-Alkali ini garam natrium klorida (NaCl) dilarutkan dalam air dan dimurnikan serta dikonsentrasikan. Larutan garam yang murni dan terkonsentrasi ini kemudian dielektrolisa melalui teknologi klor-alkali mutakhir yang dkembangkan oleh Asahi Glass Company (AGC), yaitu teknologi membran penukar kation (cation exchange membrane) menghasilkan caustic soda, gas klorin dan gas hydrogen. Natrium hipoklorit merupakan produk turunan yang didapat dengan mereaksikan caustic soda dan gas klorin. ASC memanfaatkan teknologi Klor-Alkali yang paling ramah lingkungan karena mengkonsumsi energi secara minimum, bebas polusi dan menghasilkan kualitas produk yang superior.
Dalam proses yang pertama, caustic soda (NaOH) merupakan produk utama yang dihasilkan, disamping produk-produk sampingan berupa gas klorin (Cl2), gas hydrogen (H2) dan natrium hipoklorit (NaOCl).

2NaCl + 2H2O → Cl2 + H2 + 2NaOH

Natrium hipoklorit dan asam klorida merupakan produk turunan yang didapat dengan mereaksikan natrium hidroksida dan gas klorin.

NaOH + Cl2 → NaOCl + HCl

B. EDC/VCM

Proses yang kedua, yaitu Proses EDC/VCM yang menghasilkan monomer vinil klorida (vinyl chloride monomer atau disingkat dengan VCM) sebagai produk utama. Proses produksi VCM dilakukan dengan dua langkah secara bersamaan, yaitu Direct Chlorination (DC) dan proses Oxy-Chlorination (OC).

Dalam Proses Direct Chlorination, gas klorin yang dihasilkan dari Proses Klor-Alkali direaksikan dengan ethylene untuk menghasilkan ethylene dichloride (EDC) dimana penggunaan utamanya adalah sebagai bahan baku pembuatan VCM. Reaksinya adalah:

CH2=CH2 + Cl2 → ClCH2CH2Cl

Dalam Proses Oxy-Chlorination, ethylene direaksikan dengan asam klorida (HCl) dan oksigen (O2) menghasilkan ethylene dichloride (EDC). Reaksi pada proses ini adalah:

CH2=CH2 + 2 HCl + ½ O2 → ClCH2CH2Cl + H2O

Ethylene dichloride yang dihasilkan melalui kedua langkah diatas kemudian dilakukan proses cracking menjadi vinil klorida (VCM) sebagai produk utama dan asam klorida (HCl) sebagai produk sampingan. Sebagian dari asam klorida yang dihasilkan dari proses cracking EDC kemudian digunakan kembali dalam Proses Oxy-Chlorination untuk menghasilkan EDC.

C. Polimerasasi

Dalam proses yang ketiga, yaitu Proses PVC, vinil klorida (VCM) dipolimerisasi menjadi resin polivinil klorida (PVC) dalam reactor batch. Setelah proses polimerisasi, sisa VCM yang tidak bereaksi dalam proses polimerisasi kemudian dipisahkan dari resin PVC melalui proses stripping. Resin PVC kemudian dikeringkan hingga didapat resin PVC berkualitas tinggi dengan tingkat kemurnian tinggi yang memenuhi standard kesehatan dan higienis internasional disamping memenuhi standard teknis untuk tuntutan aplikasi yang tinggi. Reaksi polimerisasi PVC adalah sebagai berikut:

Mekanisme polimerisasi yang dilakukan adalah dengan metode radikal bebas yang terdiri dari tiga tahap: