alkilasi katalis

Download ALKILASI KATALIS

Post on 03-Oct-2015

56 views

Category:

Documents

7 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Alkilasi Katalis, PAP, Teknik Kimia

TRANSCRIPT

PowerPoint Presentation

ALKILASI KATALISPENGANTARAlkilasimerupakan penambahan jumlah atom dalam molekul menjadi molekul yang lebih panjang dan bercabang.Alkilasi dalam proses industri minyak bumi merupakan salah satu proses yang digunakan untuk meningkatkan angka oktan pada produk minyak bumi. Senyawa-senyawa olefin tersebut akan membentuk gugus alkil didalam molekul aromatik. Alikilasi akan mengkombinasikan olefin dengan berat molekul rendah (umumnya terdiri dari campouran propilena dan butilena) dengan isobutene.Alkilasi katalis menawarkan kemungkinan-kemungkinan pelaksanaan reaksi pada kondisi sedang dan dengan variasi olefin yang luas dibandingkan dengan alkilasi termis. Suhu reaksi berkisar antara 30-105oF dan dengan tekanan 1 atm-150 psig. Katalis yang banyak digunakan secara komersil untuk proses alkilasi ini adalah aluminium klorida (AlCl3), asam sulfat (H2SO4), dan asam fluoride (HF)Reaksi secara umum adalah sebagai berikut: RH + CH2=CRR R-CH2-CHRRPada proses alkilasi asam sulfat, komponen gasoline dengan angka oktan tinggi dibuat melalui reaksi isobutana dengan olefin.Butilen adalah yang paling umum dipakai karena produk yang dihasilkan mempunyai kualitas yang tinggi yang dapat diperoleh hanya dengan sedikit asam sulfat dibandingkan dengan olefin lainnya jika diproses pada kondisi operasi yang sama.

Alkilasi asam sulfat

Proses :Umpan olefin dan iso butana harus kering dengan kadar sulfur rendah untuk mengurangi kelebihan katalis asam dan menjaga mutu produk alkilat. Umpan kering olefin dan isobutana bersama sirkulasi dimasukkan ke dalam reaktor melalui beberapa pipa untuk menjaga temperatur sepanjang reaktor.Reaksi yang terjadi adalah eksotermikKeluaran dari reaktor masuk ke pengendapan (settler) , dimana endapan asam (S.G = 1, alkilat S.G = 0,7) disirkulasi ke reactorFase hidrokarbon berkadar HF 1-2 % mengalir melalui penukar panas ke iso-stripper. Butana jenuh (make up) juga dimasukkan ke isostripper.Produk alkilat dikeluarkan dari bawah isostripper. Isobutana yang belum bereaksi ditampung dari samping isostripper dan disirkulasi kembali ke reaktor.Semua produk dibebaskan dari HF dengan pemurnian KOH sebelum meninggalkan unit. Pada bagian atas isostripper keluar isobutana dan propane, ke dalam depropanizer dan dihasilkan produk propane bermutu tinggi.Sedangkan isobutana disirkulasi lagi untuk kembali ke reaktor.

Diagram alir sederhana proses alkilasi asam sulfat:

Secara garis besar unit alkilasi itu terdiri menjadi 3 bagian yaitu :1 Bagian Reaktor dan Treating2. Bagian Pendingin3. Bagian Fraksionasi

Umur katalis untuk berbagai umpan olefin:

OlefinUmur Asam : bbl alkilat/bbl asamTinggiRendahRata-rataButilen301018Amilen1659Propilen957Polimer Butilen selektif221016Polimer Butilen tak selektif151,56Kualitas berbagai alkilat:

Umpan OlefinPerforman Alkilat F-3Performan Alkilat F-4RendahTinggiTipikalRendahTinggiTipikalPropilen110,5120,2113,3128,8142,8135,2Butilen115,8128,8122,2136,3158,4146,6Amilen113,3122,2118,5132,9145,1138,4Alkilasi dengan menggunakan asam fluoride sebagai katalis telah dijumpai dalam 2 kelompok operasi pengilangan minyak. Pertama dalam pembuatan komponen dasar untuk deterjen sintesis, yang diperoleh dari alkilasi benzene dengan rolefin yang sesuai, seperti propilena tetramer, olefin yang diturunkan dari perengkahan lili, dan lain-lain. Kedua dalam pembuatan komponen blending untuk avgas yang berkualitas tinggi melalui alkilasi isobutana dengan propilena, butilena dan pentilena (amilena).Operasi proses ini sangan sama dengan operasi alkilasi asam sulfat. Perbedaannya yang sangat penting adalah terletak adalah pada pengolahan asam bekas yang siap dan terus-menerus dapat diregenerasi sehingga konsumsi asam flourida sangat sedikit.Pada alkilasi isobutana dengan butilena, proses alkilasi HF memproduksi suatu alkilat yang mengeandung 2,2,3 trimetil pentane yang persentasenya lebih besar daripada proses alkilasi asam sulfat. Angka oktan alkilat yang dihasilkan sangat tergantung pada jenis olefin sebagai berikut :i-C4H10 + i-C4H8 iso Oktana (ON = 92-94 )i-C4H10 + i-C5H10 iso Nonana (ON = 90-92 )i-C4H10 + i-C3H6 iso Oktana (ON = 89-91 )

Alkilasi asam fluoridaProses :Regenerasi asam bekas ini dipengaruhi oleh cara destilasi yang sangat sederhana, dimana asam dapat dipisahkan dari campuran azeotrop H2O-HF dan polimer yang terbentuk dari proses alkilasi. Titik didih HF pada tekana 1 atm adalah 19,4 oC dan berat jenisnya 0.988.Tanpa proses regenerasi, baik air maupun polimer akan terakumulasi didalam asam dan akan berpengaruh buruk terhadap yield dan kualitas produk.Asam yang sudah diregenerasi didaur ulang kedalam reactor.Alkilasi adalah proses fasa cair yang mengubah etilen propilen dan isobutilen menjadi bahan dasar campuran yang mempunyai angka oktan tinggi dengan adanya katalis aluminium klorida (AlCl3). Sebagai promotor, katalis yang dipakai adalah asam klorida (HCl). Konsentrasi HCl dijaga dengan cara menginjeksikan air ke dalam reactor. Alkilasi ini juga dikenal sebagai Alkilasi DIP (Diisopropil).Proses alkilasi menggunakan katalis AlCl3, contohnya adalah alkilasi benzene dengan etilen untuk memproduksi etil benzene yang sangat luas dipergunakan pada pembuatan stirena. Reaksi dilaksanakan pada titik didih alkilat yaitu sekitar 105oC, dan penguapan benzena dari reaktor akan melepaskan panas reaksinya. Katalis berbentuk granular dimasukkan secara terus menerus ke dalam reaktor dengan pengangkat berputar (screw conveyor).

Alkilasi alumInium kloridaAlkilasi merupakan katalis asam pospat dimaksudkan untuk memproduksi isopropyl benzene atau kumen dengan mereaksikannya propilen dengan benzena. Katalis asam pospat berbentuk padatan dapat mengandung campuran kieselguhr, tepung, magnesia, alumina, seng, klorida, seng oksida, dan lain-lain yang dikalsinasi pada suhu 180 sampai 250oC. Rasio benzena dan propilen dijaga pada 6/1 atau lebih besar dan yield yang diperoleh sekitar 96% vol kumen dan 4% vol adalah alkilat aromatik berat.

Alkilasi asam posfatTERIMA KASIH