Akrilonitril, Isobutene, Styrene dan Chlorophrene

Posted by : Maggie DL Senin, 19 Juni 2017

MAKALAH PETRO DAN OLEOKIMIA

“Akrilonitril, Isobutene, Styrene dan Chlorophrene”

OLEH :

KELOMPOK 2

FITRIANI (1407110030)

FUTHANUL WEWE (1407114583)

LENI TRIANI (1407112363)

MAGGIE DARLENE L (1407113363)

M. ADRIAN TANJUNG (1407114621)

TANTRI WILINDA J (1407120358)

TENGKU URAIANI (1407123109)

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA S1

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS RIAU

PEKANBARU

2016

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan limpahan rahmat dan hidayah-Nya sehingga makalah yang berjudul “Acrylonitril, Isobutene, Styrene dan Chlorophrene” ini dapat terselesaikan.

Pada kesempatan ini penyusun mengucapkan terima kasih kepada dosen pembimbing mata kuliah Pengantar Industri Petrokimia dan Oleokimia yang mana telah banyak memberikan arahan sehingga makalah ini dapat diselesaikan dengan baik, demikian juga kepada semua pihak yang telah membantu penyelesaian makalah ini.

Penyusun menyadari dalam menulis makalah ini masih banyak kekurangan, oleh karena itu diharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi perbaikan penulisan makalah ini.

Pekanbaru,13 Oktober 2016

Penyusun

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR..................................................................................... 2

DAFTAR ISI.................................................................................................... 3

BAB I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang.......................................................................... 4

1.2. Tujuan....................................................................................... 4

BAB II. ISI

2.1. Acrylonitril,............................................................................... 5

2.2. Isobutene................................................................................... 18

2.3. Styrene....................................................................................... 24

2.4. Chlorophrene............................................................................ 29

BAB III. PENUTUP

3.1. Kesimpulan................................................................................ 35

DAFTAR PUSTAKA...................................................................................... 36

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia adalah salah satu dari sedikit negara dengan keanekaragaman sumberdaya alam yang melimpah sebagai bahan baku utama industri petrokimia berupa minyak bumi, gas alam, batubara dan biomassa. Ketersediaan bahan baku tersebut dapat mendorong perkembangan industri petrokimia yang merupakan penopang industri nasional dalam upaya pemenuhan kebutuhan manusia terhadap pangan, sandang, papan dan energy.

Petrokimia adalah bahan-bahan atau produk-produk yang dihasilkan dario minyak dan gas bumi. Industri Petrokimia merupakan industri yang membuat berbagai macam produk yang berasal dari minyak bumi. Umumnya produk petrokimia berupa barang-barang atau bahan-bahan yang dalam kehidupan kita sehari-hari banyak dipakai di rumah tangga seperti: plastik- plastik untuk produk-produk elektronik, telekomunikasi, dan rumah tangga, peralatan plastic untuk industri mobil dan pesawat terbang.

1.2 Tujuan

1. Untuk dapat menambah pengetahuan tentang Akrilonitril, isobutene, styrene, dan chloroprene

2. Untuk dapat mengetahui proses pembuatan metil ester

BAB II

ISI

2.1 Akrilonitril

Akrilonitril adalah sebuah senyawa organik dengan rumus kimia CH₂CHCN.Senyawa ini adalah cairan tidak berwarna yang mudah menguap, meskipun sampel komersial dapat menjadi kuning karena kotoran.Dari segi struktur molekul, senyawa ini terdiri dari gugus vinil yang terikat dengan sebuah nitril.Senyawa ini adalah monomer penting untuk pembuatan plastik seperti poliakrilonitril.Senyawa ini reaktif dan beracun pada dosis rendah.

Akrilonitril dihasilkan oleh amoksidasi katalitik dari propilena, juga dikenal sebagai proses SOHIO. Pada tahun 2002, kapasitas produksi sedunia diperkirakan mencapai 5 juta ton per tahun.Asetonitril dan hidrogen sianida adalah produk samping yang diambil kembali untuk dijual.Dalam kenyataannya, lumpuhnya permintaan asetonitril pada tahun 2008-2009 disebabkan oleh penurunan permintaan akrilonitril.

2CH₃-CH=CH₂ + 2NH₃ + 3O₂ → 2CH₂=CH-C≡N + 6H₂O

Dalam proses SOHIO, propilena, amonia, dan air (oksidator) yang melewati fluidized bed reactor yang berisi katalis pada 400-510 °C dan bertekanan 50-200 kPag. Reaktan melewati reaktor hanya sekali, sebelum dipadamkan dalam larutan asam sulfat.Kelebihan propilena, karbon monoksida, karbon dioksida, dan dinitrogen yang tidak larut yang dibuang langsung ke atmosfer atau dibakar.Larutan terdiri dari akrilonitril, asetonitril, asam hidrosianat, dan amonium sulfat (dari kelebihan amonia). Sebuah kolom recovery akan membuang sebagian besar air, akrilonitril dan asetonitril dipisahkan dengan distilasi. Secara historis, salah satu katalis pertama yang berhasil adalah bismuth fosfomolibdat sebagai katalis heterogen.

2.1.1 Metoda mula-mula dalam pembuatan Akrilonitril

1. Penambahan hidrogen sianida dengan etilen oksida yang membentuk sianohidrin, yang kemudian didehidrasi menjadi Akrilonitril. Cara ini dikembangkan oleh IG Farber. Proses ini diadopsi dari american cyanamid dan union carbide, dan kemudian ditinggalkan pada tahun 1965.

2. Reaksi antara hidrogen sianida dengan acetilen. Cara ini dikembangkan oleh bayer dan digunakan oleh american cyanamid, du pont, monsanto hingga tahun 1970.

3. Produksi lactonitril dari asetaldehid dan hidrogen sianida yang selanjutnya didehidrasi menjadi acrylonitril. Cara ini dikembangkan dan diindustrialisasikan oleh hoechst di gresheim (knapsack-greisheim) hingga tahun 1959 dan sebagian tetap digunakan oleh perusahaan jepang nasarhino untuk pembuatan asamlaktat dengan hidrolisis lactonitril.

4. Ammoxidasi propiler dengan nitrogen oksida yang dikomersialisasikan oleh du pont di beamont, texas hingga tahun 1966

2.1.2 Pembuatan Akrilonitril Dari Ammoxidasi Propilen

1. Prinsip transformasi

Pembentukan Akrilonitril dengan cara ammoxidasi propilen terjadi berdasarkan exotermis tinggi berikut ini :

CH₂ = CH – CH₃ + NH+

O ®

= -515 kJ mol

Hal tersebut jelas memperlihatkan bahwa hasil ini secara keseluruhan dapat dijelaskan dari produksi acrotein sebagai produk intermediet utama. Dalam kondisi ini skema reaksinya sebagai berikut :

Transformasi ini juga dikarakterisasi oleh pentingnya asumsi dari sisi degradasi reaksi propiler dan turunan nitrogen dan oksigennya, yang menunjukkan secara simultan pembentukan hidrogensianida, acetonitril, nitrogen, karbonmonoksida, dan karbondioksida yaitu :

Karena reaksi ini merupakan reaksi eksotermis yang tinggi, ditemukan bahwa total exotermis pembuatan acrylonitril lebih tinggi daripada yang diindikasikan oleh teori dari hal tersebut sama tingginya dengan 650 hingga 670 kJ/mol.

Gambar 2.1 Diagram alir pembuatan akrilonitril dari ammoxidasi propilen

2. Katalis

Untuk mengimbangi hasil rendah yang dihasilkan dari pengembangan sisi reaksi. Banyak formula-formula katalis telah direkomendasikan, dan performa mereka telah meningkat hasilnya secara tetap terhadap waktu. Mereka semua menggunakan pencampuran oksida berdasarkan antimany, arsenik, bismut, cobalt, timah, besi, molibdenum, nikel, phosporus, telurium, uranium, vanadium, dan lain-lain dengan atau tanpa ada pendukung.

Pengembangan yang paling signifikan atau berarti dicapai oleh sohio, yang mula-mula menggunakan bismuth phosphomolybdate. Sistem ini telah diulang kembali pada tahun 1967 dengan pencampuran berdasarkan oksida antimony dan uranium (katalis 21). Pada tahun 1972, sohio kemudian mengembalikan menjadi bismuth phospomolybdate (katalis 41) yang dibuat dengan penambahan cobalt, nickel, dan potasium, dan mencapai perolehan produktifitas acrylonitril 10 menjadi 35 %. Empat generasi katalis (katalis 49) akhirnya muncul pada tahun 1978, yang memperoleh sedikit perbaikan dalam hasil, tetapi menawarkan sifat-sifat mekanis yang lebih baik dari sebelumnya.

Kerjasama antara distillers dan PAIK, diikuti oleh Border ChemicAIS, yang semula berdasarkan pengembangan dua tahap proses. Dalam tahap pertama, propiler diubah menjadi acroleir pada katalis menurut selenium dan tembaga oksida dan dalam tahap kedua, amonia direaksikan dalam sistem termasuk MoO₃dan bermacam campuran lainnya. Teknologi tahap tunggal kemudian dikembangkan, yang meliputi penggunaan molybdenum oksida yang dinaikkan oleh soda abu, atau cobalt molybdate dan telurium oksida dan juga diikuti dengan penggunaan sishim antimony dan timah oksida. Hasil terbaik saat ini diperoleh dengan formulasi menurut cobalt, besi, dan molybdenum.

3. Kondisi operasi

Sebagai aturan, ammoxidasi propilen terjadi dengan adanya kelebihan kecil amoniak dan oksigen dalam perbandingan stokiometri. Kemurnian reaktan yang digunakan secara umum sangat tinggi (lebih 90% berat untuk propilen dan 99,5 % untuk amoniak). Dengan sistem katalis yang tertentu, khususnya perubahan sistem pertama, penambahan uap panas (steam) meningkatkan selektifitas dan batasan konversi dari amoniak menjadi nitrogen. Akan tetapi, kecenderungan saat ini, berhubungan dengan perbaikan performa katalis dan kemajuan didalam metalurgi yaitu untuk menghilangkan pengurangan air untuk memperoleh optimisasi neraca energi yang lebih baik dari operasi. Pada table 11.12 terdapat sejumlah daftar tipe komposisi umpan (molal) bergantung pada tipe katalis yang digunakan.

Pengalaman memperlihatkan bahwa hasil acrylonitril meningkat dengan perbandingan propilen dan amoniak. Dalam prakteknya, bagaimanapun pendekatan perbandingan stokiometri mendekati ketepatan (rasio = 1) dan dalam kasus yang pasti, oprasi merupakan suatu peristiwa yang terjadi pada nilai substokiometri yang mendekati 0,8. Hal ini disebabkan reaksi secara normal kurang lengkap dan amoniak bersisa didalam gas keluaran reactor. Ketidak bergantungan sisa mula-mula memberikan peningkatan terhadap reaksi kimia. Hal ini dapat dihindari dengan menetralisasi secara cepat sisa tersebut dengan menggunakan asam sulfur. Jadi, peningkatan rasio propilen NH₃ menghasilkan penghilangan material mentah yang tidak berguna. Proyek penelitian yang sedang berlangsung dilaksanakan untuk pengembangan performa katalis yang lebih baik dan pengembangan teknik untuk memperoleh kembali amoniak yang mengizinkan merecycle propilen dan amoniak pada saat selektifitas acrylonitril sedang bertahan tinggi.

Temperature reaksi biasanya berada dalam range 400 hingga 500 ⁰C dan sisa tekanan dibawah 0,3 .10⁶ Pa absolute. Rasio molar asetonitril acrylonitril meningkat dengan cepat diatas suhu 400^oC dan mencapai puncak antara 470 sampai 480^oC.

4. Performa Katalis

Suatu waktu melalui konversi propilen yang sebenarnya lengkap yang mana amoniak lebih tinggi dalam fluidized bed (lebih 95%) dari pada didalam fixed bed yang mendekati 85%. Akibatnya transformasi acrylonitril sangat sensitive terhadap jenis katalis dan terhadap kondisi operasi khususnya waktu paruh yang harus dijaga konstan diatas 1 sekon. Hasilnya kemungkinan sama tinggi dengan 72 hingga 75 % molar. Dengan system katalis terakhir yang sedang beroperasi didalam fluidized bed dan mendekati 78 % molar dengan operasi yang sama dalam fixed bed.

Table 11.13 menawarkan beberapa indikasi mengenai tipe komposisi gas-gas pembuangan yang meninggalkan reactor amoxidasi propilen sesuai dengan teknologi yang digunakan. Hal tersebut juga memperlihatkan proporsi yang tinggi dari produk yang penggunaannya setelah pemisahan dan pemurnian yang dapat mempengaruhi ekonomi operasi. Dengan demikian asetonitril yang dapat digunakan sebagai pelarut ekstraksi butadiene biasanya dibakar. Kemungkinan lain untuk mengubah acetonitril menjadi acrylonitril melalui reaksi berikut ini:

Reaksi tersebut terjadi dengan adanya kehadiran potassium bromide berdasarkan katalis yang digunakan. Hydrogen sianida disediakan untuk mensintesis asam methacrylik, metionin, dan lain sebagainya. Dalam banyak kasus bagaimanapun, hydrogen sianida juga dibakar untuk memperkecil resiko polusi dan kecelakaan.

5. Industri Manufactur

Dengan teknologi sohio, proses katalis fluidized bed memperlihatkan banyak metoda industri yang tersebar luas.

Tabel 2.1 Macam-Macam Komposisi Molardari Reactor Feed untuk Produksi Akrilonitril oleh Propylene Ammonidation

Katalis	Komponen
Katalis	Propilen	Ammonia	Air	Steam
Sohio	1	1,5 - 2	10 - 20	2 - 4
Sohio	1	1,05 - 1,2	10 - 15	-
Pcukdistillers	1	1,1 - 1,2	10 - 15	-

Tabel 2.2 Produksi Akrilonitril oleh Propylene Ammonidation. Macam-Macam Komposisi Reactor Effluent (%vol)

Katalis	Fluidized bed		Fixed bed
Katalis	Sohio 41	Nitto 13	Pcuk	Distillers
Effluent composition	-	-	-	-
Acrylonitril	5,2	5,3	4,3	-
Hydrogen cyanide	1,8	1,1	1,0	-
Acetonytrile	0,7	0,1	0,3	-
Carbon monoxide	1,0	0,8	0,5	-
Carbon dioxide	1,6	2,9	1,2	-
Higher nitriles	-	-	-	-
Heavy product	-	-	-	-
Propane	0,8	0,8	0,6	-
Propylene	0,5	0,2	0,3	-
Water	26,3	25,2	33,6	-
Ammonia	0,2	1,0	1,1	-
Oxygen	2,2	1,8	4,0	-
Nitrogen	59,7	60,8	53,1	-
Total	100,0	100,0	100,0	-

2.1.3 Amoxidasi Propilen Didalam Fluidized Bed (Proses Sohio)

Flowsheet dari tipe pemasangan ini (gambar 11.19) terdiri dari operasi berikut ini :

1. Reaksi

Terjadi didalam vessel khusus (gambar 11.20) pada bagian bawah yang mana campuran udara dikompres menjadi 0,15 dan 0,3. 10⁶ Pa absolute dan peningkat kualitas amoniak dimasukkan, yang sebelumnya diuapkan dan dipanaskan antara 150 dan 200 ^oC dengan melalui head exchanger. Campuran umpan mula-mula ini didistribusikan pada bagian bawah fluidized bed dan kemudian mencapai katalis bed yaitu fluidizes. Kualitas kimia propilen harus besar dari 95 % berat yang kemudian dimasukkan secara terpisah diatas distributor sebelumnya, setelah umpan pertama diuapkan dan dipanaskan sekitar 200^oC. Tinggi dari fluidisasi yaitu 7-8 meter. Peralatan pipa-pipa pencelupan dengan boiler internal air ditempatkan didalam katalis bed. Ini disediakan untuk membuang kalor atau panas yang diubah oleh reaksi dan untuk mengendalikan suhu antara 420 dan 480 ^oC, ketika menghasilkan uap panas tekanan tinggi (diatas 3.10⁶ Pa absolute) sedangkan cyclone separator dipasang pada bagian atas dari reactor untuk menahan partikel-partikel katalis yang masuk kedalam gas-gas pembuangan.

Gambar 2.2 Diagram dari reaktor sohio untuk produksi akrilonitril oleh fluidized bed amoxidation dari propilen

2. Pendinginan Produk

Untuk mencegah setiap reaksi didalam gas-gas pembuangan, khususnya penambahan hydrogen sianida untuk acrylonitril dan pembentukan polimer yang menyebabkan penurunan hasil gas-gas yang keluar dari bagian atas reactor didinginkan secara cepat. Gas-gas mula-mula dikirimkan menuju boiler quench untuk menghasilkan uap bertekanan rendah dan kemudian langsung menuju menara pendingin yang temperaturnya sekitar 80 sampai 85 ^oC. Kondisi operasi ini terjadi pada bagian bawah menara yang artinya kadar larutan asam sulfur atau asam ammonium sulfat dibuat untuk menetralisasi amoniak. Air pembersih dalam bagian atas membuang sisa-sisa asam. Perlakuan ini diseratai dengan produksi larutan ammonium sulfat yang kemudian dikosongkan dari campuran organic yang terkandung didalamnya.

3. Produk Recovery

Setelah penambahan pendinginan antara 40 sampai 45^oC dengan pertukaran panas yang tidak langsung, gas-gas yang dinetralisasi dikirim menuju absorber yang sedang beroperasi dengan air dingin (5^oC) untuk memperoleh kembali hydrogen sianida, asitonitril, dan acrylonitril yang maksimum serta komponen-komponen berat. Sisa-sisa gas pembuangan yang tetap memiliki kandungan hidrokarbon dan nitril yang sangat rendah dibakar. Karena asetonitril dan acrylonitril memiliki titik didih yang sebanding (bp_1,013= 81,6 dan 77,33 ^oC) dan juga membentuk azeotrop dengan sifat-sifat yang sama dengan air. Pemisahannya relative sulit karena membutuhkan sekitar 70 hingga 80 tray. Heteazeotrop diperoleh pada bagian atas setelah penyelesaian, hasil fasa larutan cair digunakan sebagai reflux dan hydrogen sianida serta asetonitril yang kaya fasa organic dikirim menuju tahap pemurnian. Larutan cair asetonitril diperoleh kembali pada bagian bawah yang mengandung lebih dari 97 % berat dari destilasi azeotropik (60 tray) sedangkan sisa-sisa air digunakan sebagai cairan absorbsi cairan setelah pendinginan menjadi 5^oC.

4. Pemurnian Acrylonitril

Operasi ini terdiri dari beberapa distilasi untuk urutan berikut ini :

a) Pemisahan hydrogen sianida (memerlukan 40 hingga 50 tray)

b) Pembuangan zat-zat impurities karbonilat (aseton, asetaldehid, propionaldehid, acrolein, dan lain-lain yang memerlukan 50 sampai 60 tray).

c) Pemurnian vakum acrylonitril (memerlukan 25 hingga 30 tray).

Adanya sianohidrid yang berkemungkinan besar untuk menguraikan menjadi HCN dan campuran-campuran karbonidrat dan untuk menurunkan kemurnian produk akhir. Penguraian dan pemurnian tersebut diperlukan untuk mengaktifkan penstabil (asam oxalic) penambahan untuk polimerisasi inhibitor.Sisa hydrogen sianida dipisahkan pada bagian atas dan direcycle menuju kolom distilasi sebelumnya.

2.1.4

Ammoxidasi propilen dalam fixed bed (PCUK/Distillers Process)

Gambar 2.3 Produksi Akrilonitril oleh fixed bed amomoxidation dazri propilen (PCUK/DSistillers procces)

Flow sheet (gambar 2.3) pengoperasian pabrik dengan fixed bed memperlihatkan sifat-sifat utama sebagai berikut:

1. Reaksi

Terjadi pada umpan amoniak yang dipanaskan pada temperatur 220^oC. Sedangkan proporsi propilen dan udara yang dikompres (0,3.10⁶Pa absolute) yang dikendalikan. Pemanasan tersebut terjadi dalam reactor multitube (dimensi pipa katalis → inside diameter 25 – 30 mm dengan dan tinggi 3 – 3,5 m). Pipa-pipa tersebut digunakan dimaksudkan untuk membuang kalor-kalor yang dihasilkan dari reaksi kimia dalam reactor yang kemudian didinginkan dan selanjutnya menghasilkan uap panas bertekanan tinggi.

2. Pendinginan

Gas-gas yang keluar dari reaktor ammoxidasi dipanaskan pada suhu 380-400^oC . pertama didalam boiler untuk menghasilkan tekanan uap rendah dan kemudian dengan berhubungan langsung dengan menara operasi yang pada bagian bawahnya terdapat asam sulfur untuk menetralisasi sisa-sisa amoniak dan air pada bagian atas. Pengambilan amonium sulfat dapat dilakukan dengan menggunakan campuran –campuran organik yang terdapat didalam gas-gas.

3. Pemisahan

Perubahan perolehan kembali produk juga hampir sama dengan proses sohio dengan pendinginan pada temperatur sekitar 40^oC, kondensasi parsial, absorbsi nitril dan komponen-komponen berat dengan air dingin (5^oC) dan juga dengan pembakaran gas-gas sisa.

4. Pemurnian

Keistimewaan tahap ini adalah proses yang mempunyai kemampuan untuk menghilangkan zat-zat impuritis dengan menggunakan acrolein. Keuntungan dari pembentukan cianohidrin adalah adanya hidrogen sianida. Operasi ini terjadi pada temperatur rendah (20^oC) didalam reaktor yang diagitasi, baik secara kontinu dengan menggunakan katalis tembaga atau secara semi kontinu dengan menggunakan soda api (caustic soda) yang diikuti dengan netralisasi. Cianohidrin yang diperoleh kemudian dibuang dengan destilasi vakum. Pengambilan kembali cianohidrin dikirim menuju evaporator untuk memperoleh kembali acrylonitril yang dimaksudkan. Perlakuan ini harus dilakukan pada temperatur dibawah 55^oC untuk mencegah terjadinya kerusakan pada cianohidrin.

Distilasi yang digunakan dipakai untuk memisahkan urutan berikut ini :

a) Hidrogen sianida (40 hingga 45 tray)

b) Asetonitril dalam 2 kolom destilasi yang operasinya didasarkan pada pemisahan heteroazeotrop antara air dan sebaliknya. Acrylonitril pada bagian atas colom pertama (40 hingga 50 tray) dan sebaliknya. Acrylonitril pada bagian atas kolom kedua (60 hingga 65 tray) dan air yang diambil direcycle menuju kolom destilasi utama.

c) Campuran-campuran ringan dan air sisa pada tekanan atmosfir (50 sampai 60 tray)

d) Campuran-campuran berat dibawah vakum (25 – 30 tray) dengan destilat acrylonitril murni yang direcycle menuju kolom pemisahan terakhir.

2.1.5 Metoda Lain Dalam Pembuatan Akrilonitril

1. Pembentukan Etilen Cianohidrin

Reaksi pembentukannya sebagai berikut

CH₂ – CH₂ + HCN → CH₂OH – CH₂ – CN

CH₂OH – CH₂– CN → CH₂ = CH – CN +H₂O

Pembuatan cianohidrin seperti yang diilustrasikan dalam sintesis acrylat. Kalau untuk dehidrasi, reaksi ini dapat dilakukan dalam fasa cair pada temperatur sekitar 200^oC dengan menggunakan katalis magnesium format atau karbonat yang larut dalam fasa uap antara 250 – 350 ^oC dengan hasil molal lebih dari 90 %.

2. Penambahan Sianida Dengan Asetilen

Reaksi esotermik yang tinggi yaitu sebagai berikut

HC = CH +HCN → CH₂= CH – CN ∆H^O₂₉₈ = -175 kJ/mol

Reaksi ini telah dilakukan secara industri dalam fasa cair dengan menggunakan katalis yang terdiri dari cuprow clorida dan ammonium clorida dalam larutan asam hidrokolik. Besarnya sisa dari asetilen digunakan (6-15 mol/mgHCN) pada tekanan diatas 0,1 . 10⁶ Pa absolut dan pada temperatur 80 sampai 90 ^oC. Hasil molarnya diatas 90 % terhadap hidrogen sioanida dan 75 – 80 % terhadap asetilen. Yang utama dari produk adalah asetaldehid, vinylacetile, divinyasetilen, vinylclorida, cyanobutana, laktonitril, metil vinil keton dan sebagainya.

Reaksi yang sama juga dapat dilakukan dalam fase uap (goodrich) sekitar temperatur 500 – 600 ^oC.

3. Melalui Pembentukan Laktonitril

Bahan mentah yang digunakan adalah asetaldehid yang dirubah/dikonversi menajdi acrylonitril dalam dua tahap yaitu :

Dalam tahap pertama laktonitril dibentuk dengan penambahan hidrogen sianida terhadap asetaldehid.

CH₃ – CHO + HCN → CH₃ – CHON – CN

Reaksi ini yang mana exotermiknya tinggi dan sangat cepat, terjadi antara 10 dan 20 ^oC dan pada pH antara 7 – 7,5 dengan hasil molar 97 – 98 %.

5. Dalam tahap kedua, laktonitril didehidrasi menjadi acrylonitril, reaksinya sebagai berikut

CH₃ – CHOH – CN → CH₂ = CH – CN +H₂O

Untuk mencegah redekomposisi menjadi asetaldehid dan hidrogen sianida, reaksi tersebut dilakukan dengan kelebihan asam prophane yang besar dengan penyemprotan pada temperatur 600 – 700 ^oC didalam reaktor yang mana laktonitril dikontakkan dengan gas inert bebas dan oksigen selama lebih dari 3 detik. Jumlah total hasil molar sekitar 90% terhadap asetaldehid dan 92% terhadap hidrogen sianida.

4. Nitrat Oksida dengan Propilen

Meliputi konversi berikut ini :

4CH₂ = CH – CH₃ + 6NO → 4CH₂ = CH - CN + 6H₂O + N₂

Reaksi diatas dilakukan pada tekanan atmosfer dan pada temperatur antara 480 – 550 ^oC dengan menggunakan katalis peroksida yang diletakkan pada silika atau besi oksida, kalium, dan dengan propilen berlebih. Gas-gas inert (nitrogen, steam, dll) digunakan sebagai pencair-pencair untuk mengabsorbsi panas yang dihasilkan selama konversi atau perubahan yang mana hasil molarnya adalah 70 % terhadap propilene.

2.1.6 Proses Pengembangan

Proses ini dibuat untuk mengubah hidrokarbon secara langsung, terutama etilen dan propilen dengan metode-metode utama berikut ini :

1. Reaksi HCN pada temperatur tinggi (antara 760 hingga 1000^oC) dengan menggunakan katalis untuk mencapai dehidrogenasi sebelumnya.

2. Reaksi HCN dengan adanya oksigen

Asahi dan Du Pont telah mengembangkan proses untuk konversi etilen fasa uap pada temperatur antara 330 dan 360^oC pada katalis nikel atau paladium yang ditempatkan pada alumina (kadar asam kemungkinan dari penambahan asam hidrokolik) dan diselesaikan oleh untsur seperti vanadium dan cesium.

CH₂ = CH₂ + HCN + 12O₂ → CH₃ = CH – CN + H₂O

Hasil molar yang didapat lebih dari 90 %.

3. Ammoxidasi Parafin

Monsanto dan Power Gas ICI telah mengusulkan proses yang menggunakan propana sebagai pengganti propilen, reaksinya sebagai berikut :

CH₃ – CH₂ – CH₃ + NH₃ + 2O₂ → CH₂ = CH – CN + 4 H₂O

Dua perubahan teresbut melakukan amosidah parafin ini pada suhu sekitar 480 sampai 520 ^oC dengan menggunakan katalis antimony, tungsten, uranium dan vanadium.

2.2 Isobutene

Isobutena pada bidang elastomer, sebagian besar digunakan untuk membuat karet khusus, karet butyl oleh kopolimerisasi dengan isoprena dalam jumlah yang kecil. Hal ini sangat penting untuk pembuatan bagian dalam tabung, tetapi sisa produksinya rendah dan meliputi hampir tidak 10 persen dari SBR (Stirene butadiene Rubber). Isobutena juga digunakan untuk memproduksi bahan aditif untuk oli-oli (polyisobutena), detergen (di- and triisobutylenes) dan pada saat sekarang ini untuk pembuatan MTBE.

Isobutene didapat dari :

a. Ekstraksi pemotongan C₄ dari pemecahan uap atau pemecahan katalitik

b. Teknik Reaksi dehidrogenasi isobutana yang serupa dengan propilena atau n-butena di dalam kondisi operasi yang tersubstansi serupa, pengembangan produk tertentu oleh Air product (Proses houdry catofin), phillips (proses star) dan UOP ( proses oleflex)

Di dalam hal ini, penambahan persediaan isobutene bisa diperoleh dari isomerisasi n-butana,dimana operasinya menggunakan dua varian, satu diantaranya mencakup pendaur ulangan dari n-butana yang tidak dikonversi setelah proses pemisahan.lazimnya,isomerisasi belangsung pada fasa gas sekitar 150-200^oC, dibawah tekanan hidrogen sekitar 1,5 sampai 2,5 x 10⁶Pa absolut. Adanya katalis pada pembentukan ulang, didasarkan platinum (0,35 persen berat) yang disimpan pada alumina oleh klorida organik. Salah satunya dengan mengkonversinya dari 40 menjadi 50 persen dan dengan selektivitas molar adalah 95 sampai 100 persen, untuk LHSV 3 hingga 5 h^-1, masa aktif katalis selama 3 tahun dan perbandingan molar hidrogen 0,1 sampai 0,5. Proses komersial yang utama dari ini adalah pengembangannya yang dilakukan oleh BP (British petroleum), IFP (Institut Francais du Petrole), Union Oil (butomerate),UOP (Butamer),etc.

Dengan proses shell, pada fasa cair,operasinya akan mengeluarkan AlCl₃ (3 sampai 10 persen berat) dari dalam SbCl₃ dan asam hidrokloric (5 persen berat dari umpan) pada 2.10⁶ Pa absolute, dan antara 65 sampai 100^oC.salah satunya dengan mengkonversinya diatas 60 persen.

2.2.1 Ekstraksi Pemotongan C4

Di dalam industri untuk isobutene dapat dipisah dengan memakai dua metoda, yaitu hidrasi dan eterifikasi.

1. Hydrasi

Reaksi :Eksotermik

Katalis: Asam Sulfur

Bahan baku: C₄(n-butana dan 38.5% isobutene)

Hasil samping : Butana

Kondisi operasi: Tekanan : 0.4 – 0.5 x 10⁶ Pa abs

Suhu : 120 ^oC

Yield: 98 – 99.8%

2. Eterifikasi

Reaksi :Eksotermik

Katalis: Asam Cuka

Bahan baku: MTBE

Hasil samping : Dimethil eter

Kondisi operasi: Tekanan : 0,6 10⁶ Pa abs

Suhu : 150-300 ^oC( terutama 275 ^oC )

Yield: 99,9 %

Gambar 2.4 Cracking isobutene

Pada bab ini hanya akan membahas lebih lanjut mengenai hidrasi isobutene.

Hidrasi

Proses hidrasi dari pemotongan C₄ untuk memperoleh isobutene menggunakan t-butanol dengan H₂O mengikuti reaksi ekotermik pada medium asam.

Proses ini berdasarkan stabilitas yang paling besar dari ion karbon tersier yang dibandingkan dengan ion pertama dan kedua, mengikuti konversi pemilihan ari isonutene pada campuran di pemotongan C₄.Proses juga dikembangkan menggunakan 40 sampai 50 % berat pelarut dan beroperasi pada temperatur rendah (CFR,BASF, dll) dengan yield antara 90 dan 95 % dan kemurnian diatas 99%. Pada kenyataan ditunjukkan proses terjadi 30^oC, dan dengan 45 % berat asam sulfur, hidrasi isobutene 1500 kali lebih cepat dari n-butene dan 300 kali lebih cepat dari 1,3-butadiena.Sebagai contoh di indusri, kita memakai proses CFR. Teknik ini mempunyai tiga langkah, yaitu :

a. Absopsi : di proses ini menggunakan tiga absorber/settler carbon-steel. Umpan masuk mengalirpada aliran berlawanan dengan 50% berat asam sulfur. Pada temperatur 50^oC dan 0,4 sampai 0,5x10⁶Pa. Sirkulasi eksternal medium reaksi menggunakan agitasi dan pendingin. Fasa hidrokarbon (raffinat) dibusakan dengan kaustik dicampur dengan air dan kemudian dikirim ke batas battery.

b. Regenerasi : fasa aqeuous (eksrak) peratama diflashkan dibaeah hampa udara di stage pembakaran untuk mencabut hidrokarbon. Fasa ini dalam bentuk bagian sulfat dihidrolisa menjadi t-butyl alkohol. Kemudian, dikirim untuk kolom regenerasi carbon-steel, yang mana terbentuk 3 bentuk, dilusi asam, regenerasi isobutene, dan konsentrasi asam yang dioperasikan pada temperatur sekitar 120^oC.

c. Purifikasi : gas effluent dari regenerator mengandung isobutene, tidak dikonversi dengan akohol, polymer dan air. Isobutene ini dibusakan dengan kaustik untuk mengembunkan polymer dan bagian t-butanol. Sisa alkohol dan isobutene direcover dengan didinginkan dan dipissahkan dengan distilasi. T-butil polimer bebasdidistilasi di dalam bentuk pada keadaan azeotrop dengan air dan direcycle ke regenerasi. Di proses ini, 87 sampai 93 % dari umpan isobutene direcover di kemurnian 99 samapai 99,8 % dan 5% di polimerisasi denagn produk digunakan dalam gasolin.

Gambar 2.5 Pemisahan hidrasi isobutene dengan CFR proses.

Dehydrogenasi Isobutane

Reaksi :Endodermis

Katalis: Alumina dan Platinum

Bahan baku: Isobutane

Hasil samping : isobutene

Kondisi operasi: Suhu : 150-200 ^oC

Tekanan : 1,5 – 2,5 10⁶ Pa abs

Yield: 80%

Tabel 2.3 Perbandingan Kondisi Proses Pembentukan styrene

	Isomerisasi		Dehydrogenasi
	hydrasi	etherifikasi	Dehydrogenasi
Reaksi	Eksotermik	Eksotermik	Endodermis
Katalis	Asam Sulfur	Cuka	Alumina dan Platinum
Bahan baku	C₄(n-butana dan 38.5% isobutene)	MTBE	Isobutane
Hasil samping	Butanes	Isobutane dan MTBE	isobutene
Kondisi operasi	Tekanan : 0.4 – 0.5 x 10⁶ Pa abs Suhu : 120 ^oC	Tekanan : 0,6 10⁶ Pa abs Suhu : 150-300 ^oC ( terutama 275 ^oC )	Temperatur: 150-200 ^oC Tekanan : 1,5 – 2,5 10⁶ Pa abs
Yield	98 – 99.8%	99,9 %	80%

Turunan Isobutene

· Methyl tert-Butyl Ether

Methyl tert-Butyl Ether dibuat hampir sama dari isobutene yang diisolasikan bereaksi dengan metanol dengan bantuan katalis asam, biasanya ion asam diganti resin.

· Butyl Rubber

Butyl Rubber adalah sebuah copolymer dari isobutene dengan 2 - 5% isoprene. Butyl rubber digunakan untuk ban dalam untuk ban tubeless karena impermeabilitas di udara.

· tert-Butanol

tert-Butanol merupakan isobuten yang dihidratkan dengan bantuan sebuah katalis asam seperti 60 % asam sulfur pada temperatur rendah diantara 10-30^oC. tert-Butanol dapat digunakan untuk octane improver dan menjadi bahan pembuat MTBE.

· Methallyl chloride

Methallyl chloride merupakan hasil dari proses klorinisasi dari isobuten. Kondisi proses nya pada temperatur antara 400-500^oC. Reaksi dari proses ini :

· Triisobutylaluminum

Triisobutylaluminum merupakan hasil dari reaksi isobuten dengan penambahan aluminium dan gas hidrogen. Hasil samping dari proses ini ialah diisobtylaminum hydrida. Reaksinya sebagai berikut.

2.3 Styrene

Styrene (C₆H₅C₂H₅) adalah salah satu senyawa kimia yang mempunyai kegunaan yang sangat besar terutama dalam industri plastik, sebagai zat antara untuk pembuatan senyawa kimia lainnya, dan sebagai monomer yang digunakan untuk membuat karet sintesis. Styren diproduksi dengan cara dehydrogenasi ethylbenzene.

Dari tahun ketahun kebutuhan styrene di Indonesia makin meningkat, hal ini terlihat dengan meningkatnya impor styrene di Indonesia. Diperkirakan kebutuhan tersebut akan meningkat pada tahun-tahun mendatang dengan makin berkembangnya industri pengolahan styrene.

Proses yang akan dibahas dalam makalah ini adalah proses Dehidrogenasi etilbenzene. Bahan Baku yaitu : Ethylene (C₂H₄), Benzene (C₆H₆), Etil Klorida (C₂H₅Cl), Alumunium Klorida (AlCl₃). Produk yaitu : Styrene (C₈H₈), Etil Benzene (C₈H₁₀), Toluene (C₇H₈ atau C₆H₅CH₃), Methane (CH₄), Hidrogen (H₂), Di-etil Benzene (C₆H₄ . C₂H₅).

2.3.1 Reaksi Pembentukan Styrene

Reaksi ini Terdiri atas reaksi utama dan reaksi samping.

Reaksi Utama :

AlC₃

Alkilasi benzene

CH₂CH₃Cl

C₆H₆ + CH₂ = CH₂ C₆H₅C₂H₅

Benzene Etilen Etil benzene

SnO.FeO

Dehidrogenasi Etil Benzene

C₆H₅C₂H₅ + C₆H₅C₂H₃ + H₂∆H = + 28.1 Kcal

Etil benzene Styrene Hidrogen

Reaksi Samping :

Reaksi samping dari alkilasi benzene (asumsi polietil benzene yang dihasilkan adalah dietil benzene)

C₆H₆ + 2CH₂ = CH₂ à C₆H₄[CH₂CH₃]₂

Di-etil benzene (poli-etil benzene)

Reaksi samping Dehidrogenasi Etil Benzene :

C₆H₅C₂H₅+ H₂ à C₆H₅CH₃ + CH₄

Etilbenzene Toluene Metane

C₆H₅C₂H₅à C₆H₆ + CH₂ = CH₂

Etil Benzene Benzene Etilen

(C₆H₅C₂H₅)_n à (C₆H₅C₂H₃)_n + nH₂

Polimerisasi

2.3.2 Uraian Proses

Pada proses pembuatan styrene, terjadi dua tahap proses yaitu proses alkilasi dan proses dehidrogenasi dimana pada proses alkilasi bertujuan untuk menghasilkan ethyl benzene sedangkan pada proses dehidrogenasi bertujuan untuk menghasilkan styren.

Feed berupa benzene basah dialirkan ke pengering azeotropic untuk dikeringkan. Benzene yang telah kering ini kemudian masuk ke alkilator bersama dengan aluminium klorida. Pada alkilator ditambahkan pula reaktan berupa etilen yang ditambahkan etil klorida, etil klorida disini berfungsi sebagai sumber hidrogen dan klorin sebagai radikal bebas untuk katalis. Produk dari proses alkilasi ini adalah etil benzene dan polialkil benzene yang didominasi oleh di-etil benzene.

Produk alkilasi beserta reaktan yang tidak bereaksi masuk ke separator sedangkan etil klorida akan keluar melalui bagian atas tangki kemudian keluar sebagai gas melalui vent. Di dalam separator terjadi pemisahan untuk aluminium klorida. Aluminium klorida yang keluar dari separator dikembalikan lagi ke reaktor alkilator sedangkan produk dan reaktan yang tersisa dialirkan kembali ke dealkilator. Di dalam kolom ini terjadi pemisahan dengan temperatur tinggi untuk memisahakan di-etil benzene. Ethyl benzene mentah, benzene, dan etilen yang keluar sebagai produk atas kolom dealkilator dipompakan menuju settling tank untuk menetralkan etil benzene dan memisahkan benzen basah dari ethyl benzene dengan cara mencucinya dengan 50% NaOH serta utntuk menghilangkan poliethyl benzene yang masih tersisa.

Gambar 2.6 Diagram alir Pembuatan styrene dengan dehidrogenasi etilbenezene

Hasil pencucian dari settling tank dialirkan ke stripper guna menghilangkan polyethyl benzene. Polietil benzene yang keluar dari stripper dialirkan ke polyalkil still untuk dimurnikan. Kemudian Ethyl benzene dan benzene yang merupakan produk atas striper didistilasi di benzene column. Polietil benzene yang telah dimurnikan di polyalkil still dikembalikan ke kolom dealkilator. Benzene basah yang keluar sebagai top produk benzene column dikembalikan sebagai feed di azeotropic dryer sedangkan etil benzene mentah dialirkan ke etilbenzene column. Ethylbenzene lalu di cuci dengan kaustik soda 20%, kemudian di lakukan pengeringan dalam sebuah caustic bed dengan bantuan flake NaOH.

Tahap selanjutnya yaitu dehidrogenasi ethyl benzen. Dehydrogenasi ethylbenzen adalah tahap untuk memproduksi styrene. Steam dari superheater digunakan untuk memanaskan etilbenzene kering yang akan masuk ke bagian catalic dehydrator. Hal ini dilakukan agar dapat mencapai kondisi operasi reaktor yaitu 800 ^oC. Katalis pada proses Dehydrogenasi berupa SnO atau FeO.

Dalam proses,etilbenzene yang telah dipisahkan dalam kolom destilasi akan dikembalikan lagi ke catalytic dehydrator, maka kemungkinan gas H₂ akan berekasi dengan etilbenzene dan menghasilkan toluene dan metane. Proses ini juga memungkinkan terjadi penguraian etil benzene sehingga terdapat benzene dan etilen sebagai produk catalytic dehydrator. Kemudian produk – produk tersebut mengalami pemansan awal dalam quench tower dengan bantuan steam. Gas H₂ serta etilen dan metane yang merupakan fase ringan dikeluarkan dari vent quench tower. Sulfur stabilizer di tambahkan pada keadaan ini dan campuran hidrokarbon dilewatkan ke sejumlah destilasi vacuum untuk memisahkan impuritisnya pada temperatur rendah untuk mencegah terjadinya polymerisasi styrene. Benzene dan toluene dipisahkan pada tekanan 160 mm dan temperature 90 ^oC dalam benzene column. Kolom kedua yaitu etil benzene column dioperasikan pada tekanan 35 mm dan temperature 90^oC untuk memisahkan styrene dari ethyl benzene. Etil benzene tersebut kemudian dikambalikan ke catalytic dehydrator. Destilasi vakum terakhir pada finishing column untuk menghilangkan tar dan sulfur. Hasil akhir didapatkan styrene pada top produk finishing column dan didinginkan pada temperature 10 ^oC sedangkan tar disimpan dalam storage atau dimurnikan kembali dalam batch tar stil dan dikeluarkan sebagai bottom produk.

Fungsi Alat :

1. Azeotropic Dryer

Untuk mengurangi kadar air yang ada di dalam benzene atau untuk mengeringkan benzene yang bercampur dengan air

2. Settling tank

Tempat pencucian produk dari alkilator dengan soda kaustik.

3. Stripper

Menghilangkan polyethyl benzene dan memisahkan benzene basah dari ethylbenzene.

2. Benzene column

Untuk memisahkan benzene dari etilbenzene.

a. Alkylator

Sebagai tempat terjadinya proses alkylasi antara benzene kering dengan etilena dan dibantu oleh etil klorida serta aluminium klorida.

b. Etyl benzene Coloum

Sebagai tempat pemisahan etil benzene dari polietil benzene.

c. Polyalkyl still

Memurnikan produk polialkil yaitu dietil benzene.

d. Dryer

Tempat mengeringkan etilbenzene.

e. Catalytic Dehydrogenasi

Sebagai tempat berlangsungnya reaksi dehidrogenasi etil benzene dengan bantuan katalis SnO atau Fe

f. Quench Tower

Tempat pemanasan awal produk catalytic dehydrator dengan bantuan steam.

g. Finishing Coloum

Sebagai tempat pemisahan terakhir antara stirena dan produk hidrokarbon lainnya.

h. Batch tar Still

Tempat pemurnian tar.

2.3.3 Kegunaan Styrene

Styrene memiliki beberapa kegunaan, yaitu :

a. Sebagai bahan polimerik resin.

b. Senyawa kimia yang mempunyai kegunaaan yang sangat besar dalam pembutan berbagai macam plastic yang sangat di gunakan oleh manusia dalam kehidupan sehari-hari

c. Sebagai bahan pembentuk karet sintetis.

2.4 Chlorophrene

Chloroprene atau 2-chloro-1,3-butadiena merupakan monomer dari polycloroprene yang sering dikenal dengan sebutan Neoprene. Polymer ini di produksi sejak tahun 1930 dengan metode Du Pont de Nemours yang ditemukan oleh Carothers dan Collins selama mereka bekerja dalam pembuatan vinylacetylene. Metode ini melibatkan acetylene sebagai bahan mentah, lalu pada tahun 1936 ditemukan metode Distugil yang melibatkan butadiene sebagai bahan mentah. Chloroprene memiliki sifat – sifat sbb :

1. Anti korosi

2. Tidak dapat menyala

3. Adesif

2.4.1 Produksi Chloroprene

1. Produksi Chloroprene dari Acetylen

a. Dimerisasi Acetylene menjadi Monovinylacetylen.

Reaksi yang terjadi pada tahap ini adalah :

Suhu reaksi antara 50^oC - 100^oC (suhu optimal antara 65^oC - 70^oC), pada tekanan absolut 0.1 - 0.4x10⁶ Pa, gas acetylen kering (99% volume) dimasukan pada pelarut non air yang mengandung katalis (Cuprous chloride). Medium reaksi dibuat dari campuran pelarut, terutama untuk pembentukan dua fasa yaitu fasa berat mengandung senyawa amina (Dimethylamine atau Methylamine Hydrochloride) dan Dimethylformamide, keduanya mampu melarutkan cuprous chloride. Fasa ringannya umumnya mengandung senyawa Hidrokarbon (heksane) yang dibiarkan pada produk reaksi hasil ekstraksi, untuk pencegahan pembentukan Divinylacetylene atau ter. Dalam kondisi ini, selektivitas operasi mendekati 100 % untuk konversi melebihi 50%.

b. Penambahan asam hidrokloric pada monovinylacetylene :

Pada tahap kedua ini gas Vinylacetylene di masukkan kedalam campuran yang mengandung (% berat) air 70.5%, asam hidrocloric 19.5 % dan cuprous chloride 10% pada suhu sekitar 50 ^oC dan tekanan absolute 2 x 10⁵. Selektivitas mendekati 90% mol untuk konversi 15% monovinylacetylene. Produk utamanya adalah Dichlorobutenes, Methilvinylketone dan lain – lain.

2. Produksi Chloroprene dari Butadiene

Proses ini berlangsung pada tiga tahap berurutan sebagai berikut:

a. Chlorinasi Butadiene

Hasil dari proses ini adalah dua isomer dichlorinat, yaitu 1,4-dichloro 2-butena dan 3,4-dichloro 1-butena. Reaksi yang terjadi dapat dilihat pada gambar.

b. Isomerisasi 1,4-dichloro 2-butena.

c. Dehydrochlorinasi 3,4-dichloro 1- butene pada soda kaustik.

2.4.2 Kondisi Operasi

1. Chlorinasi

Tahap ini dapat dilakukan dalam fasa cair tetapi di industri biasanya dilakukan dalam fasa gas dengan kondisi pada suhu antara 250 - 350⁰C (optimum sekitar 300⁰C) dengan tekanan atmosfir untuk memperoleh beberapa produk dan lebih tinggi yield nya. Reaksi berlangsung dengan butadiene yang akses besar ( 3 - 6 per 1 mol chlorine ). Produk dari reaksi berupa fasa ringan (1-chloro dan 2-chloro butadiene) dan fasa berat (trichlorobutene, tetreachlorobutene, telomere, tar). Selektivitas dengan respek pada butadiene yang akses 90% molar, untuk tiap konversi mendekati 15% dan kecepatan 1000 h^-1.

Isomerisasi

Kondisi ini berlangsung pada fasa cair pada temperatur 100⁰C dan tekanan 0.1 . 10⁰Pa absolute dengan komposisi ( % molar ) 21 % 3,4-dichloro 1-butene , 7% cis-1,4-dichloro 2-butene dan 72% trans -1,4-dichloro 2-butene. Ketiga komponen ini berbeda titik didihnya yaitu berturut – turut 123, 154, dan 158⁰C sehingga dalam kesetimbangan uap dengan cairnya jauh lebih kaya 3.4-dichloro 1-butene (52 %) , yang merupakan awal pempentukan chloroprene.

Operasi dapat dipercepat dengan melibatkan katalis (cuprous chloride) dalam larutan pada pelarut organic ( seperti α-picoline), dan dengan peningkatan temperature diatas 160⁰C, sehingga sejumlah besar produk dibentuk: 1-chlorobutadien, asam hidroklorik, dan khususnya polymer. Begitu juga untuk pencegahan terjadinya reaksi samping lebih baik mempertahankan level termal rendah, 105-125⁰C dan penguapan dibawah tekanan vakum ( kira – kira 20 kPa absolute ) , di dalam itu juga ada sebuah inhibitor dimasukan untuk mencegah polymerisasi dari pengembang (phenothiazine). Untuk konversi 1,4-dichloro 2-butene sekitar 80 % selektivitas molar 3,4-ispmer akses 75%.

Dehidrochlorinasi

3,4-dichloro 1-butenea biasanya dehidrochlorinasi dengan pemanasan sederhana dalam fasa cair, pada suhu sekitar 80⁰C – 110⁰C dan tekanan atmosfir. Dalam sebuah larutan yang mengandung air untuk melemahkan caustic soda (5 – 15%) dan sebuah inhibitor (seperti asam picric). Kefektifan agitasi secara mekanik perlu pada keseluruhan campuran yang mengandung air (caustic) dan fasa organic (dichlorobutene).

Produk utama adalah 1-chlorobuatadiene, diproduksi dari residu dichloro 2-butene atau terbentuk selama reaksi, polymer, sodium chloride dan monochloro butene (1-chloro 1-butene, 2-chloro 1-butene dll). Untuk mengontrol polimerisasi yang tidak di inginkan, reaksi berlangsung pada kondisi bebas oksigen dengan suhu rendah dan inhibitor. Efektifitas bertambah dengan penambahan pelarut seperti methanol dan etanol atau katalis. Penambahan kaustik soda sebanyak 30% atau katalis basa lainnya sangat diperlukan seperti ammoniak. Tanpa adanya katalis, waktu yang diperlukan sekitar 3 hingga 5 jam dengan selektivitas besar dari 95% molar untuk tiap konversi mendekati 95%.

2.4.3 Proses

1. Chlorinasi

Butadiene mula – mula diuapkan dan dikeringkan pada ayakan molecular. Umpan kering yang tidak terkonversi menjadi gas direcycle, suhunya dinaikkan hingga 150⁰C lalu dicampurkan dengan chlorine. Campuran ini lalu dimasukkan ke dalam reactor Chlorinasi. Produk dialirkan keluar pada temperature 340⁰C, lalu didinginkan hingga suhu 105⁰C dan distabilkan dengan destilasi pada tekanan atmosferik (5⁰C , 12x10⁴ Pa). Gas murni yang dibentuk diberi tekanan ulang sebesar 2x10⁵ Pa menggunakan blower dan sebagian besar di recycle ke reactor clorinasi. Sisanya dijadikan sebagai pembersih, di kirimkan melalui sebuah adsorber. Operasi itu terus – menerus dilakukan lalu dichlorobutene didinginkan sampai -50⁰C dan lalu dimurnikan, kembali dimasukkan pada kolom stabilizing. Asam hidroklorik tinggal di puncak adsorber yang mungkin dikonsentrasikan atau dinetralkan setelah penyerapan dalam air. Aliran bawah dari stabilisasi di fraksionasi kedalam vakum (20 kPa, 95⁰C) untuk memisahkan sebagian besar dichlorobutene yang di produksi dalam destilat, sisanya dibawah mengandung komponen berat dalam larutan. Larutan ini dikirim ke sebuah falling film evaporator untuk memurnikan residu dichlorobutene yang di recycle ke fraksionasi sebelumnya.

2. Isomerisasi

Tahap kedua yaitu isomerisasi dari 1.4-dichloro 2-butene dalam sebuah ecxanger/reactor dari jenis boiler, rekaan dengan operasi kolom destilasi di bawah vakum (20 kPa, 75⁰C pada puncak) dan lalu di murnikan didalam destilat. Cuprous chloride dalam larutan α-picoline pertama ditambahkan pada umpan dichlorobutene dari chlorinasi dan suhu campuran dinaikkan mendekati 115⁰C dalam boiler dengan steam tekanan rendah, sidestream dimasukkan kedalam falling film evaporator pada tahap sebelumnya, untuk pencegahan akumulasi produk berat dan pencemaran peralatan dan memurnikan dichlorobutene yang dihasilkan. Destilasi itu berlangsung dengan adanya phenothiazine dipompakan pada level condenser. Destilat dengan 3.4-dichloro 1-butene direcycle dari tahap separasi merupakan dehydrochlorinasi dalam sebuah seri reactor agitasi yang dioperasikan pada 90⁰C dan dibawah tekanan rendah (5x10⁵ Pa) untuk menjaga sebagian medium dalam fasa cair, jumlahnya 10% larutan caustic, dengan preheated 65⁰C dan asam picric digunakan sebagai penghambat (inhibitor) polymerisasi.

3. Dehydrochlorinasi

Pembagian produk dan pemurnian merupakan bagian proses penanganan akhir yang berlangsung pada fasa aliran uap, sebelumnya didinginkan dan diberikan tekanan sekitar 40 sampai 50⁰C dari reactor dehydrochlorinasi akhir. Perlakuan pertama melibatkan pengendapan fasa cairan yang dibutuhkan dan pemindahan membentuk fasa larutan yang mengandung air. Fraksi organik dipisahkan dengan steam melalui sebuah packing yang didesain untuk membagi (separate) chloroprene pada bagian puncak.

3,4-dichloro 1-butene yang tidak terkonversi tinggal pada bagian bawah dipisahkan dari air dengan pengendapan dan pengeringan, lalu dimurnikan dari komponen berat dengan penguapan didalam sebuah kolom, yang berada pada bagian bawah. Sekali lagi diendapkan dan dikeringkan lalu di recycle ke dehydrochlorinasi. Setelah pendinginan air/chloroprene heteroazeotrope ditinggalkan pada bagian puncak untuk pembentukan dua fasa, fraksi yang lebih rendah dipindahkan sebagai sebuah pengaliran kembali (reflux). Aliran ini dikirimkan pada kolom pemurnian akhir (tekanan atmosferik, suhu -60⁰C pada puncak), operasi melibatkan sebuah inhibitor polymerisasi (phenothiazine nitrosodiphenylamin) yang dipompakan pada level condenser. Kandunagn 1-chlorobutadiena dipindahkan dalam sebuah withdrawal yang berisi chloropriene murni, dipisahkan dalam destilasi, dikeringkan dan disimpan dibawah atmosfer nitrogen, pada suhu kurang dari 0⁰C menggunakan pendingin.

2.4.4 Metode Lain dalam Memproduksi Chloroprene

Metode lain yang dapat digunakan untuk pembuatan cloroprene adalah:

Metode Distiller dengan bahan butena (biasanya 2-butena) dicampurkan dengan butadiene lalu dichlorinasi menjadi chlorobutena dan chlorobutana yang selanjutnya dapat dikonversikan menjadi chloroprene
Metode Monsanto, Shell, ICI dengan menggantikan chlorine dengan asam hidroklorik dan oxychlorinasi butadiene pada temperature sekitar 260 sampai 290⁰C dan tekanan atmosferik, didalam cupric chloride yang disimpan dalam sebuah support yang didasarkan pada alumina dan batu apung dan operasi didalam sebuah fluidized bed.

Gambar 2.7 Pembuatan Chloroprene dari butadiene

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

1. Proses pembuatan acrylonitril secara garis besar yaitu dengan cara ammoxidasi propilene yang terbagi atas

v Proses sohio yaitu ammoxidasi propilen dalam fluidized bed.

v Proses PCUK / Distiller yaitu ammoxidasi propoilen didalam fixed bed.

2. Isobutena pada bidang elastomer, sebagian besar digunakan untuk membuat karet khusus, karet butyl oleh kopolimerisasi dengan isoprena dalam jumlah yang kecil. sobutena juga digunakan untuk memproduksi bahan aditif untuk oli-oli (polyisobutena), detergen (di- and triisobutylenes) dan pada saat sekarang ini untuk pembuatan MTBE.

3. Isobutene didapat dari :

a. Ekstraksi pemotongan C₄ dari pemecahan uap atau pemecahan katalitik

4. Styrene (C₆H₅C₂H₅) adalah salah satu senyawa kimia yang mempunyai kegunaan yang sangat besar terutama dalam industri plastik. Klasifikasi atau metode prosesnya ada 2 macam, yaitu :

· Dehydrogenasi Ethylbenzene

· Hydrogenasi –dehydat acetophenone

5. Chloroprene dapat dimanfaatkan dalam aplikasi – aplikasi yang melibatkan bahan pelarut (seperti gasket, manifold, permukaan mantel dll), kondisi operasi yang sulit (sepatu, sabuk transmisi), dan untuk pembuatan lem. Proses Chloroprene ada 3 tahap yaitu:

a. Chlorinasi

b. Isomerisasi

c. Dehidrochlorinasi

DAFTAR PUSTAKA

Chauvel, A dan G. Lefebvre. 1989. Petrochemical Procces : Technical and Economic Characteristics Jilid 1. Paris : Institut Francais Du Petrole Publications.

Wittcoff, Harold A. dan Bryan G.Reuben. 1996. Industrial Organic Chemistry. New York : John Wiley and Son, Inc.

Modul Kuliah Proses Industri Kimia 2. 2013. Politeknik Negeri Sriwijaya: Palembang.

Donald L. Burdick dan William L. Leffler. 1990. Petrochemicals in Nontechnical Language. Powell Publishing Company : Lahoma.

Subscribe to Posts | Subscribe to Comments

Maggie's Blog

Akrilonitril, Isobutene, Styrene dan Chlorophrene

Leave a Reply

Popular Posts

Blogger templates

Labels

Blog Archive

Mengenai Saya

Blogroll

About

Weekly post