Pembuatan Propilen Oksida

I. Pendahuluan

II. Sifat Fisik dan Kimia Bahan Baku dan Produk2.1 Sifat Fisik dan Kimia Bahan Bakua. Isobutana Sifat fisik isobutana : Rumus Kimia : iC4H10 Berat molekul (kg/kgmol) : 58,123 Titik didih (1 atm), 0C : -11,57 oC Titik beku (1 atm), 0C : -159,46 oC Temperatur kritis (1 atm),0C : 135,14 oC Tekanan kritis, atm : 36 atm Kenampakan : gas (yaws,1999) Kemurnian : 99,5% Impurities nC4H10 : 0,3 % C3H8 : 0,2 % b. Propilen Adapun sifat-sifat propilen adalah sebagai berikut : Rumus molekul : C3H6 Berat molekul : 42 g/gmol Kenampakan : Gas tidak berwarna (pada suhu kamar) Kemurnian : 99 % Titik didih : -47,5 C (murni, 1 atm) Suhu kritis : 92 CTekanan kritis : 45,5 atm Densitas Cairan : 612 kg/m3 (pada normal boiling point) (Perry, 1984; Kirk dan Othmer, 1996)

c. Udara Sifat Fisika : Komposisi O2 : 21 % N2 : 79 % Berat Molekul (kg/kgmol) : 28,12 (Hysys,2006) Titik didih (1 atm) : -182,83 oC Titik beku (1 atm) : -218,7 oC Temperatur Kritis (1atm) : 118,5 oC Tekanan kritis (atm) : 49,74 atm Kenampakan (suhu kamar) : gas d. Tert-butyl hydroperoxide (TBHP) Adapun sifat-sifat TBHP adalah sebagai berikut : Rumus kimia : C4H10O2 Berat molekul (kg/kgmol) : 90 Titik didih (1 atm), oC : 89 Titik beku (1 atm), oC : 4,45 Temperatur kritis (1 atm), oC : 303 Titikkritis, atm : 42,83 Kenampakan (suhu kamar) : cairan tidak berwarna (Yaws,1999)

2.2 Sifat Fisik dan Kimia Produka. Propilen Oksida Propylene oxide (methyloxirane, 1,2-epoypropane) adalah cairan tidak berwarna yang mempunyai titik didih rendah (34,2oC). Merupakan senyawa kimia organik yang sangat penting dan terutama digunakan sebagai intermediate untuk pembuatan polyether polyols, propylene glycol, alkanolamines dan glycol ether. Rumus kimia : C3H6OBerat molekul : 58 kg/kmol Titik didih : 34,23oC Titik beku : -111,93oC Temperatur kritis : 209,1oC Tekanan kritis : 4920 kPa Densitas : 829, kg/m3 b. Tert-Butyl Alcohol (TBA) Rumus kimia : C4H10O Berat Molekul ( kg/kgmol) : 74,12 Titik didih : 53 oC Temperatur kritis : 233,05 oC Densitas (25oC) kg/m3 : 0,785 Kemurnian : 99,899 % (Hysys,2006)III. Kegunaan ProdukKegunaan utama dari propilen oksida ini meliputi untuk pembuatan flexile foams (48%) dan propilen glikol (25%) dan sisanya digunakan untuk pembuatan polipropilen glikol, pemurnian campuaran komponen silikon organik, desinfektan minyak mentah dan produk petroleum, sterilisasi alat-alat kedokteran dan disinfektan makanan dan untuk menstabilkan organik halogen.

IV. Pemilihan Proses4.1 Jenis-jenis ProsesSebenarnya metode pembuatan propilen oksida sangat banyak. Namun yang telah diterapkan secara komersial pada industri adalah sebagai berikut: a. Proses Asam Parasetik. Proses ini dikembangkan oleh Japanese Daicel Ltd. Asetaldehid, etilasetat, katalis logam dan udara dicampur dalam gas sparged reactor menghasilkan asam parasetat. Hasil dipekatkan menjadi sekitar 30% dan diumpankan ke reaktor eopoksidasi:

Propilen oksida dan asam oksida terbentuk dalam gas sparger tray-tower reaktor, propilen, asam asetat dan etil asetat dipisahkan dengan destilasi.b. Proses Hidrogen Peroksida Reaksi oksidasi propilen menjadi propilen oksida dengan hidrogen peroksida adalah sebagai berikut:

Bayer dan Degusa mengembangkan proses propilen oksida dengan bahan baku pembantu hidroperoksida dan propionik. Reaksi pembentukan paracid ( peroxypropionic) diikuti epoksidasi propilen:

Oksidasi asam propionat dilaukan dalam solvent inert dengan katalis asam diikuti dengan pemekatan paracid dari epoksidasi propilen dalam reaktor. Propilen oksidasi dan hasil samping dengan destilasi, asam diumpankan ke tahap pertama. Oksida yang dihasilkan dari proses ini sekitar 80% (Kirk Orthmer, 1949).c. Proses Klorohidrin (Dow Chemical) Proses ini merupakan suatu proses pembuatan propilen oksida dimana tahap tahap prosesnya adalah klorohidrasi propilen dengan klorohidrin dengan Ca(OH)2 reaksinya adalah:

Propilen, klorin dan air dialirkan ke klorohidrinasi tower dasar dengan jumlah air yang berlebihan. Keluaran menara merupakan larutan propilen klorohidrin. Temperatur reaksi klorohidrin sekitar 4090 oC. Tekanan atmosferik atau sedikit diatasnya. Hasil yang diperoleh dari propilen klorohidrin dalah 8790%. Selain itu juga terbentuk propilen diklorida. Larutan propilen diepoksidasi dalam reaktor lime milk menjadi propilen oksida. Keluar dari reaktor, propilen oksida dimurnikan dengan menggunakan dua menara destilasi.d. Proses Hydroperoksida (Hydroperoxide Process). Proses ini dikembangkan oleh Halcon Internaional dan Atlantic Richfield Coorporation. Prosesnya adalah sebagai berikut:

Dewasa ini etilbenzen dan isobutana telah digunakan pada industri sebagai bahan pembantu. Isobutana teroksidasi menjadi butilhidroperoksida tersier.

Sedikit butillkohol tersier juga terbentuk. Tahap berikut adalah epoksidasi propilen dengan adanya katalis logam.

Reaksi berlangsung pada fase cair dengan tekanan 25 45 atm dan suhu 95 110 oC waktu tinggal sekitar 2 jam serta konversi terhadap tert butil hidroperoksida (TBHP) mencapai 100 % (Kirk Orthmer, 1949 ).

4.2 Pemilihan ProsesDari bermacam macam proses pembuatan propilen oksida yang telah diuraikan di atas, maka dalam perancangan ini dipilih proses hidroperoksida dengan pertimbangan sebagai berikut : 1. Konversi lebih tinggi dan menghasilkan hasil samping yang mempunyai nilai tinggi. 2. Reaksi yang terjadi dan prosesnya relatif sederhana sehingga memudahkan dalam penerapan teknologi dan perancangannya. 3. Bahan baku yang relatif mudah diperoleh.

4.3 Deskripsi ProsesSecara umum, proses pembuatan propilen oksida terdiri dari tiga tahapan proses, yaitu: 1. Tahap Persiapan Bahan Baku 2. Tahap Reaksi 3. Tahap Pemurnian Produk

V. Kesimpulan