BAB II

TINJAUAN TEORI

2.1 Pengertian Umum Polimer Termoplastik

Polimer termoplastik adalah polimer yang mempunyai sifat tidak

tahan terhadap panas. Jika polimer jenis ini dipanaskan, maka akan

menjadi lunak dan didinginkan akan mengeras. Proses tersebut dapat

terjadi berulang kali, sehingga dapat dibentuk ulang dalam berbagai

bentuk melalui  cetakan yang berbeda untuk mendapatkan produk polimer

yang baru.

Polimer yang termasuk polimer termoplastik adalah jenis polimer

plastik. Jenis plastik ini tidak memiliki ikatan silang antar rantai

polimernya, melainkan dengan struktur molekul linear atau bercabang.

2.2 Deskripsi Vinyl Chloride Monomer (VCM)

Vinyl chloride monomer (VCM) merupakan senyawa organik

dengan rumus molekul C2H3Cl. Dalam perkembangannya, VCM

diproduksi sebagai produk antara dan digunakan untuk bahan baku

pembuatan polimer terutama polivinyl chloride (PVC). PVC memiliki

kegunaan yang sangat luas, antara lain sebagai bahan pembentuk

bermacam-macam plastik, lapisan pelindung, dan lapisan perekat. Dari

kegunaan yang beragam tersebut, tidak heran jika kebutuhan PVC semakin

bertambah. Sehingga kebutuhan VCM juga terus meningkat. vcm yang

sebelumnya diperoleh dari acetylene sekarang vcm mulai diproduksi dari

6

7

proses transcatalytic di klorinasi etilen, oxychlorination dari produk

sampingan hidrogen klorida, dan dehidroklorinasi etilena diklorida

berlangsung dalam reaktor tunggal. VCM juga di produksi dari etana dan

acetylene dengan HCL, HCL hasil dari klorinasi etilene dapat direaksikan

dengan acetylene sehingga dapat berguna sebagai penghubung dua reaksi.

2.3 Macam - macam Produksi Vinyl Chloride Monomer, yaitu:

2.3.1 Produksi dari Ethylene

Sekitar 95% dari vinil klorida yang dihasilkan oleh reaksi

yang terintegrasi dimulai dengan klorin, etilena, dan udara. Dua

proses yang digunakan untuk menghasilkan 1,2-dikloroetana (EDC),

biasa dikenal dengan nama lama etilen diklorida (EDC).

Direct chlorination

EDC (Ethylene dichloride) dibuat dengan mereaksikan

etilen dan klorin dan iron (III) klorida sebagai katalis, senyawa ini

bereaksi exothermically.:

CH2 = CH2 + Cl2 → ClCH2CH2Cl

Proses ini menghasilkan EDC kemurnian tinggi dan hasil

yang tinggi.

Oxychlorination

Plant vinil klorida menggunakan daur ulang HCl untuk

menghasilkan lebih EDC melalui oxychlorination, yang

memerlukan reaksi etilena, oksigen, dan hidrogen klorida dengan

8

menggunakan tembaga (II) klorida sebagai katalis untuk

menghasilkan EDC:

CH2 = CH2 + 2 HCl + ½ O2 → ClCH2CH2Cl + H2O.

Reaksi ini secara eksotermik.

Thermal cracking

Ketika dipanaskan sampai 500 ° C pada tekanan 15-30

atm (1,5 sampai 3 MPa), Uap EDC terurai untuk menghasilkan

vinil klorida dan anhydrous HCl.

ClCH2CH2Cl → CH2 = CHCl + HCl

Reaksi thermal cracking terjadi secara endotermik, dan

umumnya dilakukan dalam fired heater. Meskipun waktu dan

suhu dikendalikan dengan hati-hati, menghasilkan jumlah yang

signifikan dari diklorinasi produk samping hidrokarbon. Dalam

prakteknya, konversi EDC relatif rendah (50 sampai 60 persen).

Pembakaran segera dipadamkan dengan EDC dingin untuk

menghentikan reaksi samping yang tidak diinginkan.

Menghasilkan campuran uap-cair kemudian menuju ke

puryficattion system. Beberapa proses menggunakan sistem

absorber-stripper untuk memisahkan HCl dari hidrokarbon

diklorinasi, sedangkan proses lain menggunakan sistem destilasi

kontinyu didinginkan.

9

2.3.2 Produksi dari Acetylene

Acetylene bereaksi dengan anhidrat gas hidrogen klorida

melalui katalis klorida merkuri untuk membuat vinil klorida:

C2H2 + HCl → CH2 = CHCl

Reaksi eksotermik dan sangat selektif. Kemurnian produk

dan hasil yang umumnya sangat tinggi. Metode pembuatan VCM

dengan mereaksikan acetylene dengan HCl merupakan metode

yang pertama kali digunakan dalam memproduksi vinyl chloride

monomer (VCM). Metode ini dilakukan dengan mereaksikan

acetylene yang berada pada fasa uapnya dengan HCl. Reaksi ini

berjalan dengan bantuan mercury chloride (HgCl2) dan karbon

aktif sebagai katalis. Karbon aktif yang digunakan sebagai carrier

mercury chloride ini dapat diperoleh dari batu bara atau coke

petroleum. Pada proses ini, HCl bebas air dihasilkan dari reaksi

antara gas H2 dan gas Cl2, sedangkan acetylene dikeringkan

terlebih dahulu kemudian dilewatkan tumpukan karbon dengan

tujuan untuk menghilangkan zat-zat yang dapat merusak katalis

seperti sulfida. Acetylene dan HCl dicampur dengan

menggunakan mixer untuk kemudian dipanaskan terlebih dahulu

sebelum masuk ke dalam reaktor.

 

10

2.3.3 . Produksi dari Ethane

Ethylene terbuat dari cracking ethane dan kemudian

ethylene digunakan untuk produksi vinil klorida. Oleh karena itu,

untuk menghemat biaya pengolahan untuk pembuatan etilen,

berbagai upaya telah dilakukan untuk mengkonversi etana langsung

ke vinil klorida. Konversi etana untuk vinil klorida dapat dilakukan

dengan berbagai rute, yaitu:

Suhu tinggi klorinasi:

C2H6 + 2 Cl2 → C2H3Cl + 3 HCl

Suhu tinggi oxychlorination:

C2H6 + HCl + O2 → C2H3Cl + 2 H2O

Suhu tinggi oksidativ klorinasi:

2 C2H6 + 3/2 O2 + Cl2 → 2 C2H3Cl + 3 H2O

Halangan utama pada penggunaan ethane adalah kondisi

memaksa yang diperlukan untuk penggunaannya, yang dapat

dikaitkan dengan kurangnya fungsi molekul. Berbeda dengan etilen,

yang mudah mengalami penambahan klorin, etana pertama harus

difungsikan oleh reaksi substitusi, yang menimbulkan berbagai

reaksi berturut-turut dan rantai samping. karena itu, harus dikontrol

secara kinetik untuk mendapatkan hasil vinil klorida maksimal.