Prancangan Pabrik Aseton dari Asetilen

Standar

Aseton pertama kali diselidiki tahun 1595 dengan cara mendestilasi kering timbal asetat. Kemudian pada tahun 1932 komposisi yang benar pertama kali ditemukan oleh Leibig dan Dumas. Beberapa tahun kemudian Williamson mengetahui secara pasti susunan dari keton dan menganggap keton sebagai metil asetat. Akibat permintaan pasar yang terus meningkat, pada tahun 1920 aseton mulai diproduksi dengan menggunakan isopropil alkohol (Kirk-Othmer, 2004). Aseton juga dikenal sebagai propanon, dimetil keton, 2-propanon, propan-2-on, dimetilformaldehida dan β-ketopropana, adalah senyawa berbentuk cairan yang tidak berwarna dan mudah terbakar. Ia merupakan keton yang paling sederhana. Aseton larut dalam berbagai perbandingan dengan air, etanol, dietil eter dan lain lain. Aseton digunakan untuk membuat plastik, serat, obat-obatan dan senyawa-senyawa kimia lainnya. Selain dimanufaktur secara industri, aseton juga dapat ditemukan secara alami, termasuk pada tubuh manusia dalam kandungan kecil (Naibaho, 2007).

Jenis Proses

Ada beberapa jenis proses pembuatan aseton, antara lain (Faith and Keyes, 1961):

1. Proses Cumene Hidroperoksida

Mula-mula cumene dioksidasi menjadi cumene hidroperoksida dengan udara atmosfer atau udara yang kaya oksigen dalam satu atau beberapa oksider. Temperatur yang digunakan adalah antara 80-130 oC dengan tekanan 6 atm, serta  penambahan Na2CO3. Pada umumnya proses oksidasi ini dijalankan dalam 3 atau 4 reaktor yang dipasang seri.

Reaksi : C6H5CH(CH3)2 C6H5(CH3)2 ——> C6H5OH + CH3COCH3

Hasil dari oksidasi pada reaktor pertama mengandung 9-12% cumene hidroperoksida, 15-20% pada reaktor kedua, 24-29% pada reaktor ketiga dan 32-39% pada reaktor selanjutnya. Kemudian produk reaktor keempat dievaporasikan sampai konsentrasi cumene hidroperoksida menjada 75-85%. Kemudian dengan penambahan asam akan terjadi reaksi pembelahan cumene hidroperoksida menjadi suatu campuran yang terdiri dari phenol, aseton dan berbagai produk lain seperti chumil phenol, acetophenonn, dimethyl phenilcarbinol, α-metthyl styren dan hidrosiaseton. Campuran ini kemudian dinetralkan dengan penambahan Natrium phenoxide atau basa lain atau dengan ion exchanger yang lain.

Kemudian campuran dipisahkan dan crude aseton diperoleh dengan cara distilasi. Untuk mendapatkan kemurnian yang diinginkan perlu dilakukan penambahan satu atau dua kolom distilasi. Jika digunakan dua kolom, kolom pertama untuk pemisahan impurities seperti asetaldehid atau propionaldehid. Sedangkan kolom kedua berfungsi untuk memisahkan fraksi-fraksi berat yang sebagian besar terdiri dari air. Aseton diperoleh sebagai hasil atas menara kedua.

2. Proses Oksidasi Propilen

Proses oksidasi propilen menjadi aseton dapat berlangsung pada fasa cair maupun gas. Reaksi berlangsung pada suhu 145 0C dan tekanan 10 atm dengan bantuan katalis bismuth phospomolibdat pada alumina. Pada proses ini hasil reaksi terdiri dari aseton dan propanaldehid.

Reaksi : CH2=CHCH3 + ½ O2 ——> CH3COCH3 + CH3CH2CHO

3. Proses Oksidasi Isopropyl Alkohol

Pada pembuatan aseton dengan proses ini, isopropil alkohol dicampur dengan udara dan digunakan sebagai umpan reaktor yang beroperasi pada suhu 200-800 0C. Reaksi dapat berjalan dengan baik dengan menggunakan katalis seperti yang digunakan pada proses dehidrogenasi isopropil alkohol.

Reaksi : CH3CHOHCH3 + ½ O —–> 2H2O + CH3COCH3

Reaksi ini sangat eksotermis (43 kkal/mol) pada 25 0C dan untuk itu diperlukan
pengontrolan suhu yang sangat cermat untuk mencegah turunnya yield yang dihasilkan. Untuk mendapatkan konversi yang baik, reaktor dirancang agar hasil dapat langsung didinginkan. Proses ini jarang digunakan bila dibanding dengan proses dehidrogenasi.

4. Proses Dehidrogenasi Isopropil Alkohol

Proses lain yang sangat penting untuk memproduksi aseton adalah dehidrogenasi katalitik dimana reaksinya adalah endotermis.

Reaksi : CH3CHOHCH3 + 66,6 kkJ/mol (pada 3270C) —-> CH3COCH3 + H2

Pada proses ini isopropil alkohol diuapkan dengan vaporizer dan dipanaskan dalam HE dengan menggunakan steam kemudian dimasukkan ke dalam multi tubular fixed bed reaktor. Ada sejumlah katalis yang dapat digunakan dalam proses ini yaitu zinc oksida, zicronium oksida, copper oksida, chronium oksida, silikon okasida dan lain-lain. Kondisi operasi reaktor ini adalah 1 atm dan suhu 250-350 0C. Dengan proses ini konversi dapat mencapai 75-98 %.

Gas panas keluar dari reaktor yang terdiri dari isopropil alkohol, aseton, dan hidrogen dilewatkan kondensor parsial, untuk dipisahkan antara gas non condensable (H2) dengan aseton, isopropil alkohol dan air. Hasil dari kondensor ini didistilasi, aseton diambil sebagai hasil atas sedangkan campuran isopropil alkohol dan air sebagai hasil bawah. Hasil bawah ini didestilasi lagi untuk recovery isopropil alkohol yang diambil sebagai hasil atas yang kemudian di-recycle ke reaktor.

5. Hidrasi Asetilen

Reaksi dalam fase gas dan menggunakan katalis Fe2O3– ZnO. Dengan temperatur 230 0C dan tekanan 1,8 atm.

Reaksi : 2 CH≡CH + 3 H2O ——> CH3COCH3 + CO2 + H2O

About buyunkch4n1490

semua yang akan dilakukan di iringi dengan niat yang tulus ikhlas tanpa mengharap sesuatu. saling berbagi apa yang dimiliki, mungkin kita sama-sama membutuhkannya

Komentar ditutup.