Proses Pembuatan Acetaldehyde

Diagram Alir Proses Acetaldehyde

Tahapan Proses:1. Acetylene dihidrasi dengan asam sulfat dan mercury sulfate menghasilkan acetaldehyde. Acetylene yang digunakan:Kemurnian 99,5%Tekanan oprasi pada reactor : 15 psiSuhu : 70-100oC2. Selama reaksi terjadi mercury sulfate akan berubah menjadi metallic mercury dan akan dibuang melalui bawah bagian reaktor dengan wujud lumpur. 3. Sebagian lumpur itu di lewatkan ke catalyst recovery untuk diubah menjadi mercury sulfate kembali. 4. Hasil reaktor lain berupa uap acetaldehyde,air,dan sebagian acetylene yang belum bereaksi kemudian di masukkan ke dalam scrubber.Acetaldehyde yang ada di srubber diresap dengan air secara counter current.5. Hasil bawah scrubber berupa larutan acetaldehyde sedangkan hasil atas berupa gas acetylene. Larutan acetaldehyde kemudian dimasukkan kedalam kolom,hasil atas kolom berupa acetaldehyde dengan kemurnian 80-99%,sedangkan hasil bawah berupa air.(sumber :Faith,keyes)

PEMBAHASANSifat sifat Bahan BakuSifat FisikAcetyleneC2HAsam Sulfat( H2SO4)Mercurous Sulfat (Hg2SO4)Acetaldehyde (CH3CHO)

Berat Molekul26 gram/mol98 gram/mol497,2 gram/mol44 gram/mol

Melting Point-81,8 C10,49 C-123,5 C

Boiling Point-84 C338 C20,16 C

Spesifik Gravity0,911,847,56

Temperature Kritis35,85 C187,15 C

Tekanan Kritis61,6 atm

63,2 atm

Sifat Kimiaa. Acetylene (C2H2) Merupakan gas yang tidak berwarna, berbau tajam Larut dalam aceton, air, dan alkohol Mudah terbakar Dengan penambahan alkohol atau phenol dan carbon xylic acid membentuk vinyl ester dengan reaksi sebagai berikut : RCOOH + C2H2RCOOCH = CH2 Dengan penambahan asam klorida akan membentuk binyl chloride dengan reaksi sebagai berikut : C2H2 + HCl CH2 = CHCl b. Asam Sulfat (H2SO4) Sangat korosif Larut dalam air Dapat melarutkan hampir semua logam c. Mercurous Sulfat (Hg2SO4) Larut dalam asam sulfat dan air d. Acetaldehyde (CH3CHO) Mudah terbakar Dapat bereaksi pada suhu diatas 400 C membentuk methane dan karbon monoksida dengan reaksi sebagai berikut : CH3CHO CH4 + CO Dapat dengan mudah mereduksi larutan ammoniakal dan perak oksida menjadi cermin perak. Reaksi chlorine dengan acetaldehyde akan menghasilkan chloral (CCl3CHO) dengan cara mengganti 3 atom hydrogen dalam gugus methyl. Acetaldehyde dengan penambahan alkohol dan carbonxylic acid dapat membentuk vinyl ester dengan reaksi sebagai berikut : RCOOH + C2H2 RCOOH + CH2 Acetaldehyde dapat bereaksi membentuk acetaldol.Material KonstruksiNoNama alatFungsi alatMaterial alatAlasan

1Tanki acetyleneMenyimpan acetylene (gas)TembagaTahan terhadap tekanan tinggi (15 psi, tekanan max yang diizinkan dalam penyimpanan acetylene)

2Tanki asam sulfatMenyimpan asam sulfatHigh-density crosslinked polyethylene (XLPE)Tahan terhadap bahan kimia dan korosi

3Tanki mercurous sulfateMenyimpan larutan mercurous sulfateStainless steel tipe 316Tahan korosi dan tahan oksidasi

4ReaktorTempat mereaksikan acetylene dan asam sulfat menjadi acetaldehydeCast Iron (GS-40CrNiSi)Tahan korosi, tahan temperatur tinggi, dan tekanan tinggi

5ScrubberMenyerap acetaldehyde dengan air secara counter currentStainless steel tipe 316Tahan korosi dan tahan oksidasi

6ColumnMeningkatkan kemurnian larutan acetaldehyde hingga 80%-99%.Stainless austenitic steel 1.4571Tahan korosi

7Tanki acetaldehydeTempat menyimpan acetaldehydeStainless steel tipe 316Tahan korosi dan tahan oksidasi

8Pipa tanki acetylene ke reactorPipa untuk megalirkan acetylene dari tanki penyimpanan acetylene ke reaktorCarbon SteelDapat menangani temperatur rendah

9Pipa tanki asam sulfat ke reactorPipa untuk megalirkan asam sulfatdari tanki penyimpanan asam sulfat ke reaktorPVCTahan terhadap asam sulfat

10Pipa tanki mercurous sulfate ke reactorPipa untuk megalirkan mercurous sulfate dari tanki penyimpanan mercurous sulfate ke reactorStainless steel tipe 316Tahan korosi dan tahan oksidasi

Pipa dari scrubber ke tanki acetaldehydeMengalirkan acetaldehyde dari column ke tanki penyimpanStainless steel tipe 316Tahan korosi

Alat yang Berbahan PolimerA. Tangki penyimpanan Asam SulfatMaterial : High-density crosslinked polyethylene (XLPE)Alasan: Tahan terhadap bahan kimia dan korosiXLPE adalah polietilena dengan kepadatan menengah hingga tinggi yang memiliki sambungan cross-link pada struktur polimernya. Sifat ketahanan terhadap temperatur tinggi meningkat seperti juga ketahanan terhadap bahan kimia. Sifat-sifat : Sifat kimia nya stabil kecuali pada halida dan oksida kuat. Larut dalam hidrokarbon aromatik dan hidrokarbon yang terklorinasi diatas suhu 70oCKeunggulan XLPE1. Kuat, Tensile strength tinggi, tahan lama2. Tahan terhadap asam/basa, tetapi dapat dirusak oleh asam nitrat pekat3. Tidak ada pelarut yang dapat melarutkan polietilen secara sempurna pada suhu biasa4. Polietilen yang berikatan silang (cross-link) oleh penyinaran radio aktif, energy tinggi seperti sinar beta, sinargama, dll, kekuatan tarik dan ketahanan retak akan menjadi lebih baik, selain itu titik lunaknya meningkat (250oC)5. Pada suhu rendah bersifat fleksibel, tahan impact, dan tahan bahan kimia serta korosi6. Memiliki sifat kimia yang cukup stabil7. Tidak bereaksi dengan larutan di dalamnya8. Tidak tahan terhadap cahaya UVKelemahan XLPE1. Tidak tahan terhadap sinar UV2. Akan retak di bawah pengaruh tegangan apabila berhubungan dengan berbagai surfaktan, minyak mineral, alkali, alcohol, dll

B. Pipa tanki asam sulfat ke reactorKegunaan : untuk megalirkan asam sulfat dari tanki penyimpanan asam sulfat ke reaktorAlasan : Tahan terhadap asam sulfat serta tahan korosiPVC, adalah polimer termoplastik urutan ketiga dalam hal jumlah pemakaian di dunia, setelah polietilena dan polipropilena. Di seluruh dunia, lebih dari 50% PVC yang diproduksi dipakai dalam konstruksi. Sebagai bahan bangunan, PVC relatif murah, tahan lama, dan mudah dirangkai. PVC bisa dibuat lebih elastis dan fleksibel dengan menambahkan plasticizer, umumnya ftalat. PVC yang fleksibel umumnya dipakai sebagai bahan pakaian, perpipaan, atap, dan insulasi kabel listrik.PVC diproduksi dengan cara polimerisasi monomer vinil klorida (CH2=CHCl). Karena 57% massanya adalah klor, PVC adalah polimer yang menggunakan bahan baku minyak bumi terendah di antara polimer lainnya.Sifat umum : Umumnya kuat namun ringan Secara kimia stabil (tidak bereaksi dengan udara, air, asam, alkali dan berbagai zat kimia lain) Mudah dibentuk, khusunya dipanaskan Fleksibel/plastis Harganya relatif murah. Tahan untuk asam sulfat 60%

Manfaat untuk fabrikator: Tahan benturan Ketahanan kimia yang sangat baik dan tahan korosi Mudah untuk di pabrikasi, dilas dan di machiningAlasan Pemilihan PVC a. Manfaat bagi LingkunganKandungan klor (Cl) dalam PVC diketahui memberikan sifat-sifat yang unik bagi bahan ini. Tidak seperti umumnya bahan plastic yang merupakan 100% turunan dari minyak bumi, sekitar 50% berat PVC adalah dari komponen klornya, yang menjadikannya sebagai bahan plastic yang paling sedikit mengonsumsi minyak bumi dalam proses pembuatannya. Relative rendahnya kommponen minyak bumi dalam PVC menjadikannya sebagai salah satu bahan yang paling ramah lingkungan.b. PVC merupakan bahan yang memerlukan energy produksi terendah, emisi karbondioksida terendah, serta konsumsi bahan bakar dan bahan baku terendah diantara bahan plastic lainnya.c. PVC tahan secara biologi dan kimiaSifat PVC yang menarik membuatnya cocok untuk berbagai macam penggunaan. PVC tahan secara biologi dan kimia, sehingga membuatnya menjadi plastic yang dipilih sebagai bahan pembuat pipa..secara kasar, setengah produksi resin PVC dunia dijadikan pipa untuk berbagai keperluan perkotaan dan industry. Sifatnya yang ringan, kekuatan tinggi, dan reaktivitas rendah menjadikannya cocok untuk berbagai keperluan. Pipa PVC juga bisa dicampur dengan larutan semen atau disatukan dengan pipa HDPE oleh panas, menciptakan sambungan permanen yang tahan kebocoran.d. Tahan terhadap sinar UVSalah satu kandungan yang melekat di pipa PVC adalah stabilizer yang berfungsi untuk melindungi serangan sinar UV yang ada pada sinar matahari. Mungkin beberapa perubahan warna bisa saja terjadi, ini disebabkan adanya dampak perlawanan dari sifat kandungan tersebut. Cara mengatasinya adalah dengan mengecat pipa dengan cat latex yang tidak mengandung minyak.

Keuntungan-Keuntungan pipa PVC yang lain: 1. Kuat namun ringan2. Secara kimia stabil (tidak bereaksi dengan udara, air, asam, alkali, dan bahan kimia lain)3. Mudah dalam penyambungan4. Mudah dibentuk, khususnya dipanaskan5. Dapat diwarnai6. Fleksibel, plastis7. Harga relative murah8. Penginstalan mudah9. Tahan korosi10. Hampir bebas pemeliharaan11. Toleransi terhadap kemiringan sambungan12. Ternyata di seluruh dunia, lebih dari 50% konstruksi menggunakan bahan PVC. Alasan pemilihan PVC adalah karena harganya terjangkau, tahan lama, dan PVC merupakan salah satu bahan yang termasuk mudah untuk dirangkai. Beberapa bahan PVC juga ada yang dibuat lebih elastic dan fleksibel dengan menambahkan plasticizer yang umumnya dipakai sebagai bahan pakaian, perpipaan, atap, dan insulasi kabel listrik.Kekurangan Pipa PVC:1. Tidak tahan terhadap api2. Cenderung mudah bocor bila dibandingkan dengan pipa besi3. Tidak tahan terhadap pelarut organic dan fluida panas4. Tidak tahan terhadap benda tajam5. Diperlukan perlindungan pada pipa yang dipasang tidak lurus (tikungan, dll)6. Jika fluktuasi perubahan suhu lingkungannya kontras, pipa pvc mudah rapuh, mudah rusak jika disambung dengan pipa/aksesoris dari bahan logam, daya tahan terhadap tekanan dibawah daya tahan tekanan pipa logam

DAFTAR PUSTAKAFaith, Keyes & Clark., 1955, Industrial Chemical, 4thed, John Wiley and Sons, Inc., New York.Malcolm, P.S., 2001. Polymer Chemistry: An Introduction, diindonesiakan oleh Lis Sopyan, cetakan pertama, PT Pradnya Paramita: JakartaOdian, G. 1991. Principles of Polymerization. 3rd edition, John Wiley & Sons, Inc: New YorkVan Krevelen, D.W., 1990. Properties of Polymers. Elsevier Science B.V: AmsterdamReaktor

Catalyst Recovery

Scrubber

Column

Mercurous Sulfate

Acetylene

Sulfuric Acid

Water

Acetylene

To recycle

Acetaldehyde

Water