aminasi

7/16/2019 Aminasi

http://slidepdf.com/reader/full/aminasi-568bd02c462dc 1/9

Tugas Proses Industri Kimia II

PRARANCANGAN PABRIK

MONOETHANOLAMINE

Disusun Oleh:

Kelompok 2

Danan Pan!u " #$$%&$%'%$%%$'(

Rahma) "una*+a #$2%&$%'%$%%$%(

Muhamma! Haikal #$2%&$%'%$%%$2(

Muhamma! ,u*-an #$2%&$%'%$%%$&(

Des Al.Ni/a* #$2%&$%'%$%%$0(

Am/a* A*1a #$2%&$%'%$%%2&(

3R3"AN TEKNIK KIMIA,AK3LTA" TEKNIK 3NI4ER"ITA" "5IAH K3ALA

DAR3""ALAM6 BANDA ACEH

2%$&

BAB I

7/16/2019 Aminasi


PENDAH3L3AN

Ethanolamine adalah senyawa hedroksamin yang pertama sekali dibuat oleh WURTZ

pata tahun 1860 dengan cara memanaskan ethylene chlorohydrine dan eeous ammonia dalam

tabung tertutup! "asil proses wurt# merupakan campuran senyawa$senyawa monoethanolamine

%&E'() diethanolamine %*E'( dan triethanolamine %TE'(! +ada tahun 1,8-

monoethanolamine) diethanolamine) dan triethanolamine telah berhasil dipisahkan secara

.raksionasi dan baru pada tahun 1,/8 ketiga senyawa tersebut diproduksi secara komersial di

'merika!

Ethanolamine banyak dipergunakan di industry$industri pemurnian minyak) gas bumi)

industry agro) deteren) kosmetika) dan industri tekstil! *i industri minyak dan gas bumi

ethanolamine dipergunakan sebagai absorben untuk menyerap gas$gas yang tidak diinginkan

terutama asam$asam belerang dan gas sul.ur lain!

ebutuhan ethanolamine di 2ndonesia dari tahun ke tahun terus meningkat! ebutuhan

tersebut rata$rata naik 130 ton4tahun %data import statistik perdagangan luar negeri$2ndonesia)

255!01/6$771,( dan kebutuhan ini dipenuhi dengan cara mengimport dari luar negeri! leh

karena itu) pabrik tersebut untuk didirikan di 2ndonesia! 9erdasarkan data statistik) pabrik yang

direncanakan berkapasitas sebesar 13 ton4hari yang terdiri dari monoethanolamine)

diethanolamine) dan triethanolamine!

+ada perencanaan pabrik monoethanolamine ini) bahan baku yang digunakan adalah

ethylene o:ide dan aeous ammonia yaitu 1;10! 'mmonia yang berlebihan itu kegunaannya

agar dapat menghasilkan ethanolamine yang tinggi!

BAB II

7/16/2019 Aminasi


"ELEK"I DAN 3RAIAN PRO"E"

+emilihan suatu proses dari berbagai proses yang tersedia) perlu dipertimbangkan

dengan tepat dan benar$benar atas dasar perkiraan ekonominya) sehingga dengan pilihan itu

dapat memberikan keuntungan yang memuaskan!

27$7 Pemilihan P*oses

+ada dasarnya pembuatan monoethanolamine %&E'( secara komersial hanya ada satu

proses) yaitu dengan mereaksiakn ethylene o:ide dengan ammonia di dalam reactor dengan

kondisi tertentu!

+ada saat sekarang ini proses pembuatan monoethanolamine ada tiga macam) yaitu ;

1! +roses lin dan 5chwoegler

/! +roses Reid dan <ewis

=! +roses <eonard

*itinau dalam peralatan dan kondisi operasi) ketiga proses di atas memiliki kesamaan

dalam pembuatan &E'! +ersamaannya terletak pada proses pemurnian produk!

>umlah perbandingan monoethanolamine) diethanolamine) dan triethanolamine yang

bergantung pada perbandingan molar dari ethylene o:ide dan ammonia! 'dapun konsentrasi

ammonia dalam larutan aeous ammonia yang masuk sangat menentukan tempertur reaksi serta

mempengarunhi waktu alannya reaksi!

*ari ketiga macam proses pembuatan monoethanolamine di atas) maka pada

perencanaan ini proses yang dipilih adalah proses leonard dengan alasan sebagai berikut ;

1! 5istem pemurniannya lebih sederhana dan peralatan yang dipakai lebih sedikit) sehingga

in?ertasi menadi lebih rendah!

/! Untuk proses <eonard) unit distilasinya tidak memakai stripper) sedangkan untuk proses

Reid dan <ewis menggunakan stripper!

=! Tidak memerlukan absorber ammonia) sedangkan pada proses Reid dan <ewis diperlukan

absorber mmonia!

7/16/2019 Aminasi


9erdasarkan ketiga alasan tersebut) maka dengan proses <eonard diharapkan dapat

memberikan keuntungan yang lebih layak serta produk yang dihasilkan lebih murni!

2727 3*aian P*oses

+embuatan alkanol amine dari bahan baku ethylene o:ide dan ammonia cair dengan

proses <eonard terdiri dari beberapa tahap yaitu ;

1! Tahap reaksi dalam reactor

/! Tahap pemisahan ammonia yang berlebihan

=! Tahap penguapan air

7! Tahap pemurnian produk

2727$7 Tahap Reaksi !alam Reak)o*

Ethylene o:ide) ammonia dan air diumpankan ke dalam reactor! +erbandingan molar

antara ammonia dan ethylene o:ide 1;10! *alam hal ini ammonia yang digunakan adalah

ammonia cair yang konsentrasinya =0@ berat! +roduk dari reactor terdiri dari

monoethanolamine) diethanolamine) dan triethanolamine!

Reaksi antara ethylene o:ide dan ammonia diaga pada .asa cair dan reaksi ini dikenal

sebagai reaksi aminasi) mekanisme reaksinya sebagai berikut ;

"= A "/ "7"

Reaksi pembentukan produk dalam reactor adalah ;

"= A B/"7 "/B/"7" %monoethanolamine(

Reaksi ini berlangsung pada temperature 170 oB dan tekanan 60 atm!

B/"7 A "/B/"7" "%B/"7"(/ %diethanolamine(

B/"7 A "%B/"7"(/ %B/"7"(= %triethanolamine(

Reaksi pembentukan produk monoethanolamine) diethanolamine) dan triethanolamine

berlangsung selama 700 detik dan dalam waktu 700 detik tersebut yang pertama sekali

terbentuk adalah monoethalamine! &onoethalamine yang terbentuk bereaksi dengan ethylene

7/16/2019 Aminasi


o:ide yang tersisa dan membentuk dietahanolamine kemudian #at tersebut bereaksi kembali

dengan ethylene o:ide dan menghasilkan triethanolamine!

>enis reactor yang digunakan sebagai tempat berlangsungnya reaksi adalah reactor aliran

sumbat atau plug .low reactor yang berbentuk helical coil! Reaksinya berlangsung secaraeksotermis dengan kon?ersi 100@ atas dasar ethylene o:ide!

272727 Tahap Pemisahan Ammonia +an Be*le8ihan

<arutan campuran yang keluar dari reactor berupa ammonia) air) monoethanolamine)

diethanolamine) dan triethanolamine merupakan umpan untuk menara pemisahan ammonia

%ammonia distillations(! +ada menara ini ammonia dipisahkan dari campurannya) kemudian

ammonia yang telah dipisahkan tersebut dikondensasikan sehingga diperoleh ammonia cair!

"asil kondensasi dikembalikan ke tangki penyimpanan ammonia dan merupakan umpan pada

reactor!

+roduk bawah distilasi merupakan umpan untuk menara dehydrator %menara penguapan

air() hasil bawah berupa ammonia) air) &E') *E' dan TE' dalam umlah yang sedikit!

+rinsip pemisahan ammonia yang berlebihan adalah didasarkan kepada perbedaaan titik

didih) maka dalam hal ini ammonia yang mempunyai titik didih terendah sehingga ammonia lah

yang harus dipisahkan pertama sekali dan begitu pula untuk selanutnya!

2727'7 Tahap Penuapan Ai*

<arutan campuran dari stripper ammonia diteruskan ke dehydrator) dimana pada kolom

ini air diuapkan! 'ir yang teruapkan didinginkan dan dikembalikan ke reaktor) sedangkan

campuran &E') *E' dan TE' diteruskan ke kolom pemurnian %distilasi(!

2727&7 Tahap Pemu*nian P*o!uk

<arutan campuran yang keluar dari dehydrator dipompakan ke kolom pemurnian) pemurnian tersebut dilakukan secara distilasi! +ada kolom distilasi 2) terutama sekali &E'

diuapkan) kemudian hasil pengupannya didinginkan dan diteruskan ke &E' storage!

5edangkan aliran baawahnya diteruskan ke kolom distilasi 22) dimana pada kolom ditilasi

kedua ini *E' yang diuapkan! "asil penguapan tersebut semuanya diembunkan dan dipompa

ke *E' storage! 'liran bawah dipompkan ke kolom ditilasi 222 dan disini aliran umpan masuk

7/16/2019 Aminasi


dienuhkan dengan reboiler) sehingga TE' akan teruapkan! 9agian yang teruapkan semuanya

didinginkan dan diteruskan ke TE' storage) sedangkan aliran bawah berupa buangan %ter(!

'dapun prisip dari tahap pemurnian adalah didasar pada perbedaaan titik didih

campuran! *engan demikina senyawa yang mempunyai titk didih terendah) itulah yang pertama sekali dipisahlkan dan begitulah untuk selanutnya!

2707 Bahan Baku

9ahan baku utama yang digunakan dalam proses pembuatan alkanolamine adalah

ethylene o:ide dengan ammonia! 5i.at$si.at dari bahan baku tersebut dapat dilihat pada Tabel

/!1 berikut ini!

Tabel /!1 5i.at .isik dari ethylene o:ide dan ammonia

o 5imbul Ethylene o:ida 'monia

1 9+ 10)7oB $==)7= oB

/ C+ $13 oB $--)- oB

= Tc 1,3)8 oB 1== oB

7 +c 107= psia 163- psi

'dapun si.at .isik yang lain dari ethylene o:ide adalah gas yang tidak berwarna) larut

dalam air) alkohol dan eter serta mengembun pada suhu rendah!

5i.at .isik yang lain dari ammonia adalah padda temperature dan tekanan standar

berbentuk gas dan tidak berwarna) berbau menusuk pada konsentrasi rendah dan bisa

mematikan pada konsentrasi tinggi) mudah larut dalam air dan membentuk basa kuat

ammonium hidroksida!

2707 "i1a) ,isik !an Te*mo!inamika Alkanolamine

7/16/2019 Aminasi


'lkanolamine merupakan #at yang tidak berwarna) berbau menusuk) serta dapat larut

sempurna dalam air dan alcohol! Zar tersebut tidak larut dalam pelarut non polar %seperti eter(!

+ada suhu kamar ia bersi.at cair! 5i.at .isik lain untuk alkanolamine dapat dilihat pada Tabel /!/

berikut!

Tabel /!/ 5i.at .isik dari alkanolamine

5imbul &E' *E' TE'

9+ %oB( 10)= /-)3 1-),

9+ %oB D 1 atm( 1-1 18- =60

5g %/04/0 oB( 1)01-, 1)0,1, 1)1/38

n %cps pada /0 oB( /7)1 =8 101)=

2707 "i1a) Kimia !a*i Alkanolamine

'lkanolamine cepat bereaksi dengan gas$gas yang bersi.at asam seperti "/5 dan B/!

1. Reaksi dengan asam) alkanolamine bereaksi dengan asam$asam halogen dan asam$asam

organic berdisosiasi tinggi) seperti asam p$nitroben#oat dan asam trichloroasetat dan akan

membentuk kristal garam) dimana reaksinya adalah;

"/B/"7" A "Bl "=BlB/"7"

'sam lemak rantai panang) seperti asam stearate dan asam oleat bila bergabung dengan

alkanolamine pada temperature kamar akan menghasilkan sabun alkanolamine yang netral

dan banyak digunakan sebagai emulsi.ier) bila sabun tersebut dipanaskan pada suhu 170$

160 oB akan terurai menadi ;

'mina ; "B/ "B$R

'mina ester ; R$BB/"7 "/

'mina eter ; R$BB/"7 "B$R

2. Reaksi dengan ester pada suhu 110 oB akan menghasilkan alkil$halida!

R$B$R A "/B/"7" R$B"B/"7" A R$"

7/16/2019 Aminasi


=! Reaksi dengan alkil$halida

"/B/"7" A R$Bl R$"B/"7" A "Bl

7! Reaksi dengan alkil$halida

"/B/"7" A / R$B"/Bl "B/"7 %B"$R(/ A "Bl

5. Reaksi dengan /)7)3 trinitrotoluene

B"= B"=

/$ $/ A "/B/"7" $ $ "B/"7" A "/

/ /

BAB III

7/16/2019 Aminasi


NERACA MA""A DAN NERACA PANA"

Reaski yang teradi pada Reakor 1 %R$01(

r

2nput C1 F 136!-/8 kg utput

Reaksi 5ecara eseluruhan;

Etilen :ide A 'mnonia &E'

Etilen :ide A &E' *E'

Etilen :ide A *E' TE'

*engan kon?ersi 100@ untuk etilen o:ide %Gaws ; 1,63(

Umpan &asuk %136!-/8 kg( +roduk eluar

5enyawa &assa

%kg(

&ol 5enyawa &assa %kg( &ol

B/"7 %etilen

o:ide(

11 /87 /36)76 "/B"/B"/"

%&E'(

11 /30 187)7/66

"= %amonia( 7= 3,8 /367)6 "%B"/B"/"(/

%*E'(

= 130 =0

"/ %air( 101 876 3!638 %B"/B"/"(=

%TE'(

600 7)0/-

"= %,mmonia( =, /=8 /=08)17

"/ %air( 101 876 3 638

TT'< 136!-/- TT'< 136 -/-

Reaktor-1 (R-01)

B"/B"/ A "= "/B"/B"/" %&E'(

B"/B"/A"/B"/B"/" "%B"/B"/"(/ %*E'(

B"/B"/ A "%B"/B"/"(/ %B"/B"/"(= %TE'(X(C2H4O) =

X(NH3)=

X(Air) = 65

%

X(Air) =

X(NH3) = 25

X(TA) =

X(!A) =

X("A) =

aminasi

Documents