http://grharvianto.blogspot.com/2012/03/sejarah-penggunaan-dan-proses-produksi.htmlOksidasi n butana dan Oksidasi asetaldehidSebelum komersialisasi proses Monsanto, kebanyakan asam asetat diproduksi melalui oksidasi asetaldehida. Sekarang oksidasi asetaldehida merupakan metoda produksi asam asetat kedua terpenting, sekalipun tidak kompetitif bila dibandingkan dengan metode karbonilasi metanol. Asetaldehida yang digunakan dihasilkan melalui oksidasi butana atau nafta ringan, atau hidrasi dari etilena. Saat butena atau nafta ringan dipanaskan pada kondisi 45 55 bar, dan suhu 395 475 K bersama udara disertai dengan beberapa ion logam yang berfungsi sebagai katalis, termasuk ion mangan, kobalt dan kromium, terbentuk peroksida yang selanjutnya terurai menjadi asam asetat sesuai dengan persamaan reaksi dibawah ini. 2C4H10 + 5 O2 4 CH3COOH + 2 H2OUntuk pemisahan asam asetat dilakukan dengan proses destilasi pada 4 kolom. Reaksi ini menghasilkan yield sebesar 70 80%. Produk sampingan seperti butanon, etil asetat, asam format dan asam propionat juga mungkin terbentuk. Produk sampingan ini juga bernilai komersial dan jika diinginkan kondisi reaksi dapat diubah untuk menghasilkan lebih banyak produk samping, namun pemisahannya dari asam asetat menjadi kendala karena membutuhkan biaya lebih banyak lagi.Melalui kondisi dan katalis yang sama asetaldehida dapat dioksidasi oleh oksigen udara menghasilkan asam asetat.2 CH3CHO + O2 2 CH3COOHDengan menggunakan katalis modern (Co / Mn) pada kondisi operasi 3 -10 bar dan suhu 335 - 355 K, reaksi ini dapat memiliki rasio hasil (yield) lebih besar dari 95%. Produk samping utamanya adalah etil asetat, asam format dan formaldehida, semuanya memiliki titik didih yang lebih rendah daripada asam asetat sehingga dapat dipisahkan dengan mudah melalui porses destilasi dengan 3 kolom.

http://arenlovesu.blogspot.com/2010/04/asam-asetat.htmlMacam-macam ProsesProses-proses pembuatan asam asetat yang banyak digunakan dalam industri dewasa ini adalah sebagai berikut :1. Karbonilasi MethanolReaksi utama yang terjadi pada karbonlasi methanol secara langsung yaitu :CH3OH + CO CH3COOHAdapun reaksi samping yang terjadi adalah :CO + H2O CO2 + H2Reaksi berlangsung dalam reaktor sparger ( reaktor gelembung ) dengan katalisator Rhodium Iodine atau Cobalt Iodine.Proses karbonilasi methanol dibagi lagi menjadi dua macam, yaitu proses BASF dan proses Monsanto. Perbandingan kedua pross tersebut di atas di sajikan dalam tabel berikut :Tabel 1.4. Perbandingan Proses BASF dan Proses Monsanto No. Pertimbangan BASF Monsanto1 Bahan baku Methanol dan CO Metanol dan CO2 Yield 90 % 90 99%3 Kondisi operasi 500 bar, 455-515 K 30-60 bar, 425-475 K4 Katalis Co / HItidak efektif Rh / HIefektif5 Alat Pemurnian 3 kolom destilasi 4 kolom destilasi6 Biaya investasi tinggi tinggi7 Biaya operasi rendah rendah1. Oksidasi Hidrokarbon ( n-Butana )n-Butana (secara komersial terdiri dari 95% n-Butana, 2,5% isobutana, dan 2,5% Pentana) dioksidasikan dengan bantuan katalis Cobalt atau Mangan Asetat. Reaksi utama yang terjadi adalah : C4H10 + O2 CH3COOH + H2OProses berlangsung pada kondisi suhu 395 475 K dan tekanan 45 55 bar, dengan yield 70 80 %.1. Oksidasi Asetaldehid Fase Cair ( Proses Hoechst AG )Proses oksidasi asetaldehid berlangsung dengan bantuan katalis Co / Mn pada kondisi operasi suhu 335 355 K dan tekanan 3 -10 bar. Yield yang dapat diperoleh sebesar 93 96%. Reaksi utama yang terjadi adalah :CH3CHO + O2 CH3COOHPerbandingan Proses Hoechst AG dengan Proses Oksidasi n-Butana disajikan pada tabel berikut :Tabel 1.5. Perbandingan Proses Hoechst AG dengan Proses Oksidasi n-ButanaNo. Pertimbangan Hoechst AG Oksidasi n-Butana1 Bahan baku Asetaldehid n-Butana2 Yield 93- 96 % 70 80 %3 Kondisi operasi 3 10 bar, 335 355 K 45 55 bar, 395 475 K4 Katalis Co / Mn Co / Mn5 Alat Pemurnian 3 kolom destilasi 4 kolom destilasi6 Biaya investasi rendah Rendah7 Biaya operasi rendah RendahDari beberapa proses pembuatan asan asetat tersebut di atas, maka dipilih pembuatan asam asetat Proses Monsanto dengan alasan-alasan sebagai berikut :1. Yield reaksi yang tinggi ( 99% ) dan hasil samping yang rendah2. Bahan baku yang mudah diperoleh dari dalam negeri dengan harga lebih murah.3. Reaktor bekerja pada tekanan yang tidak terlalu tinggi ( 30 60 bar ) sehingga mudah dicapai.1.4.2. Kegunaan ProdukPruduk asam asetat telah banyak digunakan oleh berbagai industri antara lain :1. Industri PTA merupakan pengkonsumsi asam asetat terbesar yang digunakan sebagai media pelarut katalis. Industri PTA cenderung memilih menggunakan asam asetat yang berbahan baku methanol dengan tingkat kemurnian lebih tinggi yang hingga kini belum diproduksi di dalam negeri.2. Industri Ethyl Asetat sebagai bahan baku utama, dimana untuk memproduksi 1 ton ethyl asetat diperlukan 680 kg asam asetat.3. Industri tekstil, terutama industri pencelupan kain dimana asam asetat berfungsi sebagai pengatur pH.4. Industri asam cuka, asam asetat sebagai bahan baku utama.5. Industri benang karet, sebagai bahan penggumpal ( co-agulant ) ketika latex dikeluarkan dari extruder.Disamping itu, asam asetat juga digunakan sebagai bahan setengah jadi untuk membuat bahan-bahan kimia seperti vinyl asetat, selulosa asetat, asam asetat anhydrid, maupun chloro asetat.1.4.3. Sifat-sifat Fisika dan Kimia Bahan Baku dan Pruduk1. Bahan Baku1. Methanol Sifat-sifat Fisik MethanolTabel 1.6. Sifat Fisik MethanolRumus molekul CH3 OHBerat molekul 32,042 gr/gmolCTitik didih pada 1 atm 64,7 CTitik beku pada 1 atm -97,7 CTemperatur kritis 239,43Tekanan kritis 79,9 atm C) 0,7864 gr/ccDensitas (cair, 25Specific gravity 1,11 gr/cm3 C) 127,2 mmHgTekanan uap(25 C) -39.869 kal/gmol (cair, 25fG C) -57.130 kal/gmol (cair, 25fH C = 0,00968 cp ) C = 0,541 cp ) ; ( uap, 25Viskositas ( cair, 25 C = 0,3274 kal/hC ) C = 0,6054 kal/hC ) ; ( uap, 25Specific Heat ( cair, 25 C = 12,1 kal/hmC ) C = 163,5 kal/hmC ) ; ( uap, 25Konduktivitas termal ( cair, 25 C = 22,6 dyne/cm )Tegangan muka ( dalam air, 20Kelarutan dalam air Larut sempurna Sifat-sifat Kimia Methanol Reaksi methanol dengan asam asetat menghasilkan esterCH3OH + CH3COOH CH3COOCH3 + H2O Bereaksi dengan karbon monoksida membentuk asam asetatCH3OH + CO CH3COOH + H2O Reaksi esterifikasi dengan katalis asam dari isobutylene dan methanol membentuk Methyl Tertier Butyl Ether ( MTBE )CH3OH + H2C-C(CH2)2 (CH3)3-C-O-CH3 Reaksi dehidrogenasi oksidatif dari methanol dengan katalis Ag Molybdenum-Fe2O3 akan menghasilkan formaldehydeMo-Fe2O3CH3OH CHO2 + H2 Reaksi dengan asam karboksilat katalisasi asam dapat membentuk metil ester, dengan penghilangan air secara azeotropikH+CH3OH + C-C=COOH CH3-C-COOCH3 + H2OCH3 CH31. 1. Karbon Monoksida Sifat-sifat Fisik Karbon MonoksidaTabel 1.7. Sifat Fisik Karbon MonoksidaBerat molekul 28,01 gr/gmolDensitas pada STP 1,250 gr/cm3 CTemperatur kritis -140,23Tekanan kritis 34,529 atmVolume kritis 93,06 cm3C)C = 5,01 kal/molC); (100C = 4,97 kal/molC); (0C = 5,03 kal/molSpecific Heat ( volume konstan, 1 atm ) (-100C)C = 7,01 kal/molC); (100C = 6,97 kal/molC); (0C = 7,05 kal/molSpecific Heat ( tekanan konstan, 1 atm ) (-100C)C = 48,831 kal/molC); (100C = 46,656 kal/molC); (0C = 43,457 kal/molEnthropy ( 1 atm ) (-100C)C = 4529,8 kal/molC); (100C = 3831,8 kal/molC); (0C = 3130,6 kal/molEnthalpy ( 1 atm ) (-100 Sifat-sifat Kimia Karbon Monoksida Bereaksi dengan methanol membentuk asam asetatCH3OH + CO CH3COOH + H2O Bereaksi dengan hidrogen membentuk methanolCO + H2 CH3OH Bereaksi dengan dimetil amine membentuk dimetil nonamide(CH3)2NH + CO (CH3)2NHCO1. Produk Asam Asetat Sifat-sifat Fisik Asam AsetatTabel 1.8. Sifat Fisik Asam AsetatRumus molekul OCH3 C OHBerat molekul 60,053 gr/gmol CTitik leleh pada 1 atm 16,6 CTitik didih pada 1 atm 117,9Specific Gravity 1,051 gr/cm3 C ) 1,07 x 10-3Koefisien ekspansi ( 20 KTemperatur kritis ( cair ) 594,45Tekanan kritis ( cair ) 57,1 atmVolume kritis ( cair ) 2,85 cc/ grC, udara = 22,2 dyne/cm)C, udara = 27,6 dyne/cm); (75Surface Tension (20C = 0,42 cp)C, udara = 1,22 cp); (110Viskositas (20CSpecific Heat 0,487 kal/gr C ) 6,3 kal/grPanas pelarutan dalam air ( 18 C ) -1.927,1 kal/grf ( 25H C ) -1.549,9 kal/grf ( 25G Sifat-sifat Kimia Asam Asetat Reaksi dengan alkohol menghasilkan esterCH3OH + CH3COOH CH3COOCH3 + H2O Pembentukan garam keasaman2CH3COOH + Zn (CH3COO)2Zn2+ + H2 Reaksi konversi menjadi esterCH3COOH CH2OH CH3COOCH2 -Benzyl alcohol Benzyl asetat Konversi ke klorida-klorida asam C503CH3COOH + PCl3 3CH3COCl + H3PO3 Substitusi dari alkyl/aryl groupCl2P Cl2P Cl2PCH3COOH ClCH2OH Cl2CHCOOH Cl3CCOOHChloroacetic Dichloroacetic Trichloroacetic Pembentukan esterCH3COOH + CH3CH2OH CH3COOC2H5 + H2O Reaksi dari halida dengan ammoniaCl2 NH3CH3COOH ClCH2COOH NH2CH2COONH4Chloroacetic acid H+NH2CH2COOHAminoacetic acid1.4.4. Tinjauan Proses Karbonilasi Secara UmumReaksi karbonilasi adalah reaksi antara karbon monoksida dengan gugus fungsional yang mengandung oksigen secara katalitik menjadi senyawa organik. Senyawa organik tersebut dapat berupa senyawa jenuh maupun senyawa tak jenuh dan harus mengandung suatu gugus fungsional seperti hidroksi, alkoksikarbonil, amino, atau halogen.Reaksi kimia selalu terjadi pada pusat logam selama katalisasi berlangsung dengan tahap-tahap sebagai berikut :1. Dengan senyawa jenuh, terjadi penambahan daya oksidasi pada logam yang secara teori akan meningkatkan tahap oksidasinya menjadi 2 tahap; dengan senyawa tak jenuh, karbonil hidrid ditambahkan ke dalam sistem elektron. Kedua reaksi menghasilkan pembentukan ikatan karbon.2. Tahap selanjutnya pembentukan intermediate acyl-logam dengan berpindahnya penempatan CO.3. Tahap terakhir adalah eliminasi reduktif atau solvolisis dari organometalik kompleks untuk menghasilkan produk.Diposkan oleh arenloveu di 9:59:00 PM

http://kimiaringgostar.blogspot.com/2012/05/asam-asetat.htmlAsam Asetat (Acetic Acid) adalah senyawa kimia dengan rumus molekul CH3COOH, berupa cairan jernih tak berwarna, berbau tajam dan berbau asam, larut dalam air, alkohol, dan eter. Bahan kimia ini memiliki titik didih 117,9oC pada tekanan 1 atm, dan pada konsentrasi tinggi akan menimbulkan korosi pada beberapa jenis logam.Ada beberapa macam proses yang telah dikembangkan untuk pembuatan Asam Asetat dalam industri dengan cara sebagai berikut :1. Asam Asetat dari Asetaldehid dan UdaraPembuatan Asam Asetat dari Asetaldehid dan Udara dilakukan pada suhu 60 80oC dan tekanan 3 - 10 bar (Ullmann). Pada kisaran suhu tersebut 4 mol udara masuk ke dalam reaktor untuk setiap 1 mol Asetaldehid. Sebagai katalis adalah Mangan Asetat. Dengan konversi 25% diperoleh kemurnian Asam Asetat 99 % (Faith , K., 1975). Reaksi yang terjadi : CH3CHO + O2 ===> CH3COOH2. Asam Asetat dari Metanol dan Karbon MonoksidaAsam Asetat dibuat dengan mereaksikan CH3OH dan CO. Perbandingan bahan baku masuk reaktor adalah 90 95 % Karbon Monoksida, 0 5% Hidrogen dan 5 % Metanol. Katalis yang digunakan adalah Rhodium dan Iodin. Reaksi berlangsung pada suhu 350 oC dan tekanan 700 atm. Reaksi umumnya berlangsung selama 1,5 2 jam. Reaksi yang terjadi : CH3OH + CO ===> CH3COOH 3. Oksidasi Senyawa Hidrokarbon ( n-Butana )n-Butana ( Secara komersial terdiri dari 95 % n-Butana, 2,5 % Isobutana, 2,5 % Pentana) dioksidasikan dengan katalis Cobalt atau Mangan Asetat. Udara digelembungkan melalui larutan pada tekanan 850 psi dan pada suhu 800-1475oF. Nitrogen yang tidak bereaksi meninggalkan reaktor membawa bermacam-macam produk oksidasi (Formiat, Aseton, Metil Etil Keton, Metana dan lain-lain) dan produk buatan yang tidak bereaksi. Uap yang meninggalkan reaktor diembunkan dan dipisahkan. 4. Proses dari alkohol dengan Quick-Vinegar fermentationAsam Asetat dibuat dengan mereaksikan C2H5OH dan O2.Reaksi yang terjadi adalah : C2H5OH + O2 (udara) ===> CH3COOH Bahan baku yang masuk reaktor berupa campuran yang mengandung alkohol 10,5 % dan Asam Asetat 1 %. Proses ini berjalan dengan bantuan bakteri pada suhu 30 35OC dan tingkat keasaman 12 14 %. Asam Asetat bisa dihasilkan dalam waktu 8 10 jam untuk sekali proses. Dari proses - proses diatas, dipilih proses 1 yaitu Asam Asetat dari Asetaldehid dan Udara dengan katalis Mangan Asetat, dengan alasan sebagai berikut :a. Memiliki kondisi operasi tidak terlalu tinggi.b. Proses reaksinya cepat.c. Bahan baku murah dan mudah didapat.d. Proses lainnya memilki resiko tinggi dalam pengoperasiannya.e. Tidak perlu bahan pembantu yang banyak.Oksidasi asetaldehidaSebelum komersialisasi proses Monsanto, kebanyakan asam asetat diproduksi melalui oksidasi asetaldehida. Sekarang oksidasi asetaldehida merupakan metoda produksi asam asetat kedua terpenting, sekalipun tidak kompetitif bila dibandingkan dengan metode karbonilasi metanol. Asetaldehida yang digunakan dihasilkan melalui oksidasi butana atau nafta ringan, atau hidrasi dari etilena. Saat butena atau nafta ringan dipanaskan bersama udara disertai dengan beberapa ion logam, termasuk ion mangan, kobalt dan kromium, terbentuk peroksida yang selanjutnya terurai menjadi asam asetat sesuai dengan persamaan reaksi dibawah ini.2 C4H10 + 5 O2 4 CH3COOH + 2 H2OUmumnya reaksi ini dijalankan pada temperatur dan tekanan sedemikian rupa sehingga tercapai suhu setinggi mungkin namut butana masih berwujud cair. Kondisi reaksi pada umumnya sekitar 150C and 55atm. Produk sampingan seperti butanon, etil asetat, asam format dan asam propionat juga mungkin terbentuk. Produk sampingan ini juga bernilai komersial dan jika diinginkan kondisi reaksi dapat diubah untuk menghasilkan lebih banyak produk samping, namun pemisahannya dari asam asetat menjadi kendala karena membutuhkan biaya lebih banyak lagi.Melalui kondisi dan katalis yang sama asetaldehida dapat dioksidasi oleh oksigen udara menghasilkan asam asetat.2 CH3CHO + O2 2 CH3COOHDengan menggunakan katalis modern, reaksi ini dapat memiliki rasio hasil (yield) lebih besar dari 95%. Produk samping utamanya adalah etil asetat, asam format dan formaldehida, semuanya memiliki titik didih yang lebih rendah daripada asam asetat sehingga dapat dipisahkan dengan mudah melalui distilasi.

Proses Monsanto Pembuatan Asam Asetat

Reaksi karbonilasi tidak terbatas pada olefin. Garam kobalt iodida mengkonversi metanol menjadi campuran asam asetat dengan reaksi sebagai berikut: Me OH + CO---------> MeCOOH + MeCOOMe CoCl2 Reaksi tersebut lebih efisien dan selektif jika katalis yang digunakan adalah katalis dari golongan 9 (rhodium, kobalt atau iridium), tetapi kompleks dari Rh paling aktif dan hal ini menjadi dasar dari proses Monsanto Asam Asetat. Reaksi terdiri dari dua siklus yang berpasangan: siklus iodida yang mengkonversi metanol yang tidak reaktif menjadi iodometana, dan siklus karbonilasi rodium.Proses Monsanto Pembuatan Asam Asetat

Reaksi karbonilasi tidak terbatas pada olefin. Garam kobalt iodida mengkonversi metanol menjadi campuran asam asetat dengan reaksi sebagai berikut: Me OH + CO---------> MeCOOH + MeCOOMe CoCl2 Reaksi tersebut lebih efisien dan selektif jika katalis yang digunakan adalah katalis dari golongan 9 (rhodium, kobalt atau iridium), tetapi kompleks dari Rh paling aktif dan hal ini menjadi dasar dari proses Monsanto Asam Asetat. Reaksi terdiri dari dua siklus yang berpasangan: siklus iodida yang mengkonversi metanol yang tidak reaktif menjadi iodometana, dan siklus karbonilasi rodium.http://dunia-wahyu.blogspot.com/2011/11/proses-monsanto-pembuatan-asam-asetat.htmlProses Monsanto Pembuatan Asam Asetat

Reaksi karbonilasi tidak terbatas pada olefin. Garam kobalt iodida mengkonversi metanol menjadi campuran asam asetat dengan reaksi sebagai berikut: Me OH + CO---------> MeCOOH + MeCOOMe CoCl2 Reaksi tersebut lebih efisien dan selektif jika katalis yang digunakan adalah katalis dari golongan 9 (rhodium, kobalt atau iridium), tetapi kompleks dari Rh paling aktif dan hal ini menjadi dasar dari proses Monsanto Asam Asetat. Reaksi terdiri dari dua siklus yang berpasangan: siklus iodida yang mengkonversi metanol yang tidak reaktif menjadi iodometana, dan siklus karbonilasi rodium.Prinsip siklus katalitik pada proses Monsanto diilustrasikan pada Gambar 1. Pada kondisi normal, kecepatan reaksi ditentukan oleh adisi oksidatif dari iodometana menjadi koordinasi 4, kompleks 16 elektron [RhI2(CO)2]- (a), produksi koordinasi 6, kompleks 18 elektron [(H3C)Rh(CO)2]- (b). Tahap ini diikuti oleh imsersi perpindahan CO, menghasilkan kompleks asil 16-elektron (c). Koordinasi dari CO mengembalikan kompleks 18-elektron yang kemudian mengalami eliminasi reduktif dari asetil iodida dengan regenerasi dari [RhI2(CO)2]-. Air kemudian menghidrolisisasetil iodida menjadi asam asetat dan meregenerasi HI:CH3COI + H2O ------> CH3COOH + HITidak ada anion lain yang bekerja seperti iodida pada sistem katalis ini, dan kemampuan khusus dari beberapa faktor. Diantaranya dengan laju tertinggi dari adisi oksidatif dari oksidatif dari iodometanan relatif terhadap haloalkana lainnya pada tahap laju yang ditentukan. Selain itu, ion I- yang merupakan ligan yang baik untuk Rh (I), tampak pada pembentukan kompleks koordinasi lima, [RhI2(CO)2]- yang melalui adisi oksidatif dengan iodeometana kompleks lebih cepat daripada [RhI2(CO)2]- . Asam kuat HI efektif pada halogenasi metanol:CH3OH + HI-----> CH3I + H2OAlkohol yang berlebih dikarbonilasi secara bersama sama, walaupun reaktifitasnya menurun untuk MeOH > EtOH > PrOH. Sebagian besar mekanisme yang telah diuraikan melalui studi kinetik dan spektroskopi in situ IR. Intermediet didapatkan dalam bentuk [Rh2(COMe)2(CO)2I6)2-, yang bereaksi dengan CO menghasilkan [Rh(COMe)I3(CO)2]-. Proses Monsanto digunakan pada kebanyakan industri asam asetat den menggantikan alternatif sebelumnya seperti oksidasi butana atau oksidasi etilenyang dikatalisis dengan paladium atau tembaga.Katalis kobalt dengan adanya hidrogen, tidak hanya mengkarbonilasi menjadi asam karboksilat tetapi juga mereduksi asam menjadi alkohol, sehingga keseluruhan reaksi berdasarkan homologasi alkohol. CO2CO8,I-

CH3OH + CO + 2H2 --------------------> CH3CH2OH + H2O180C, 200 Barr

Log InSign UpTop of Form

Bottom of FormExploreZoom

PRINSIP PEMBUATANTeknologi pembuatan asam asetat mungkin yang paling beragam daripembuatan semua bahan kimia organik industri. Ada beberapa teknik yangdigunakan dalam pembuatan asam asetat, diantaranya ialah; karbonilasi methanol,sintesis gas metan, oksidasi asetaldehida, oksidasi etilena, oksidasi alkana, oksidatiffermentasi, dan anaerob fermentasi. Karbonilisasi methanol merupakan teknik yangumum digunakan dalam produksi industry asam asetat dan menjadi teknik penghasilasam asetat lebih dari 65% dari kapasitas global. Dari asam asetat yang diproduksioleh industri kimia, 75% diantaranya diproduksi melalui karbonilasimetanol.Sisanya dihasilkan melalui metode-metode alternatif.1. Karbonilisasi methanolKebanyakan asam asetat murni dihasilkan melalui karbonilasi. Dalam reaksiini,metanoldankarbon monoksidabereaksi menghasilkan asam asetat CH3OH+CO CH 3COOHProses ini melibatkaniodometanasebagaizat antara, dimana reaksi itu sendiri terjadi dalam tiga tahap dengankatalislogamkomplekspada tahap kedua. (1) CH3OH +HICH 3I+ H2O(2) CH3I +CO CH3COI(3) CH3COI + H2O CH3COOH + HIKarbonilasi metanol sejak lama merupakan metode paling menjanjikan dalamproduksi asam asetat karena baik metanol maupun karbon monoksida merupakanbahan mentahkomoditi. Proses karbonilisasi pertama yang melibatkan perubahanmetanol menjadi asam asetat dikomersialisasikan pada tahun 1960 oleh BASF. Padametode BASF ini digunakan katalis kobalt dengan promotor iodida dalam tekanan3

yang sangat tinggi (600 atm) dan suhu tinggi (230oC) menghasilkan asam asetatdengan tingkat selektivitas mencapai 90%. Pada tahun 1968, ditemukan kataliskompleksRhodium,cis[Rh(CO)2I2]yang dapat beroperasi dengan optimal padatekanan rendah tanpa produk sampingan. Pabrik pertama yang menggunakan katalistersebut adalah perusahan kimiaASMonsanto pada tahun 1970, dan metodekarbonilasi metanol berkatalis Rhodium dinamakanproses Monsantodan menjadimetode produksi asam asetat paling dominan. Proses Monsanto berjalan padatekanan30-60atmdantemperatur150-200C. Proses ini memberikan selektivitas yakni lebih besar dari 99%. Pada era 1990'an, perusahan petrokimiaBritishPetroleummengkomersialisasi katalis Cativa ([Ir(CO)2I2]) yang didukung olehruthenium. Proses Monsanto dapat digantikan denganproses Cativa, yang merupakan proses serupa menggunakan katalisiridium. Proses Cativa sekarang lebihbanyak digunakan karena lebih ekonomis dan ramah lingkungan, sehinggamenggantikan proses Monsanto.2. Sintesis gas metanAsam asetat disintesis dari metana melalui dua tahap. Tahap pertama, gasmetan, bromina dalam bentuk hidrogen bromida (40 wt% HBr/H2O) dan oksigendireaksikan dengan menggunakan katalis Ru/SiO2menghasilkan CH3Br dan CO.Tahap kedua CH3Br dan CO direaksikan lagi dengan H2O dengan bantuan katalisRhCl3menghasilkan asam asetat dan asam bromide. Mekanisme reaksinya dapatditunjukkan:4

3.Oksidasi Hidrokarbon (n-butana) dan oksidasi asetaldehida fase cairSebelum komersialisasi proses Monsanto, kebanyakan asam asetatdiproduksi melalui oksidasiasetaldehida.Namun, metode manufaktur ini masih yangpaling penting, meskipun tidak sekompetitif dengan metode karbonilisasi metanol.Dalam produksi asetaldehida dapat dihasilkan melaluioksidasidari butanaatau nafta ringan, atau hidrasi dari etilena. Ketikabutanaatau cahayanafta dipanaskan dengan udara di hadapan berbagai logamion,termasukmangan,kobalt dankromium;peroksidabentuk dan kemudian membusuk untuk menghasilkan asam asetat sesuai denganpersamaan kimia:2C4H10+ 5O2 4CH3COOH + 2H2ODalam reaksi ini dijalankan pada suhu dan tekanan yang tinggi namun tetapmenjaga butana dalam keadaan cair. Tipikal kondisi reaksinya ialah padatemperature 150C, tekanan 55 atm dan yield 70-80 %. Produk sampingan mungkinjuga terbentuk termasukbutanone,etil asetat,asam format,danasam propionat. Produk sampingan ini juga bernilai komersial, dan kondisi-kondisi reaksi dapatdiubah untuk menghasilkan lebih banyak dari mereka jika ini bermanfaat secaraekonomis. Namun, pemisahan asam asetat dari produk tersebut dapat menambahbiaya proses. Di bawah kondisi yang sama dan menggunakan sejeniskatalissebagaimana digunakan untuk oksidasi n-butana,asetaldehidadapat dioksidasi olehoksigendiudarauntuk menghasilkan asam asetat (Prosen Hoescht AG) 2CH3CHO + O2 2CH3COOHDengan menggunakan katalis modern, reaksi ini dapat menghasilkan asamasetat lebih besar dari 95%. Produk sampingan utama adalah etil asetat, asam format5 dan formaldehida, yang semuanya memilki titik didih yang lebih rendah dari asamasetat sehingga dapat dipisahkan dengan teknik destilasi. Perbandingan ProsesHoechst AG dengan Proses Oksidasi n-Butana disajikan pada tabel berikut :Tabel 1.5. Perbandingan Proses Hoechst AG dengan Proses Oksidasi n-ButanaNo. Pertimbangan Hoechst AG Oksidasi n-Butana1 Bahan baku Asetaldehid n-Butana2 Yield 93- 96 % 70 80 %3 Kondisi operasi 3 10 bar, 335 355 K 45 55 bar, 395 475 K4 Katalis Co / Mn Co / Mn5 Alat Pemurnian 3 kolom destilasi 4 kolom destilasi6 Biaya investasi rendah Rendah7 Biaya operasi rendah Rendah4. Oksidasi alkanaDalam metode ini asam asetat dibuat dari etilena dengan melalui prosesWacker menghasilkan asetaldehida dan kemudian dioksidasi seperti dalam metodeoksidasi asetaldehida menghasilkan asam asetat. Teknik ini dikembangkan olehperusahaan kimia Showa Denko yang membuka pabrik etilen oksidasi diOita,Jepang,pada tahun 1997. Proses ini dikatalisis olehpaladiumdidukung katalis logam padaheteropoly asamsepertiasam tungstosilicic. 5. Oksidatif fermentasiDalam sejarah manusia, asam asetat dalam bentuk cuka, telah dibuat melaluimetode fermentasi dengan bantuan bakteri asam asetat dari genusAcetobacter.6

Dengan membutuhkan sedikit oksigen, bakteri ini dapat menghasilkan cuka dariberbagai bahan makanan beralkohol. Umumnya bahan yang digunakan adalah bahanmakanan termasukapel,anggur,dan fermentasibiji-bijian,gandum,beras,atau kentangmashes. Reaksi kimia keseluruhan difasilitasi oleh bakteri ini adalah:C2H5OH + O2 CH3COOH + H2OSebuah larutan alkohol dimasukan dalam reaktor dehodrogenasi dandiinokulasi denganAcetobactersehingga dalam beberapa bulan kemudian akanmenjadi cuka. Dalam industry, proses pembuatan cuka akan berlangsung cepatdengan meningkatkan pasokanoksigenke bakteri.6.Fermentasi AnaerobMetode ini menggunakanbakteri anaerob,termasuk anggota dari genusClostridium,yang dapat mengubah gula menjadi asam asetat secara langsung, tanpamenghasilkan etanol sebagai produk perantara. Reaksi kimia secara keseluruhandilakukan oleh bakteri ini bisa direpresentasikan sebagai:C6H12O6 3CH3COOHHal yang menguntungkan dari penggunaan metode ini dalam sudut pandangkimia industry ialah bakteriacetogenic inidapat menghasilkan asam asetat dari satu-senyawa karbon, sepertimetanol,karbon monoksida,atau campurankarbon dioksida danhidrogen. Reaksinya dapat dituliskan:2CO2+ 4H2 CH3COOH + 2H2OKarenaClostridiumdapat mengubah gula secara langsung menghasilkanasam asetat maka dapat menekan biaya produksi dalam artian penggunaan metode inilebih efisien jika dibandingkan dengan metode oksidasi etanol dengan bantuanbakteri Acetobacter. Namun, yang menjadi kendala ialah bakteriClostridiumkurang7PIK Pembuatan Asam AsetatIndustri Asam AsetatAdd To Collection1.7KReads17Readcasts19Embed Views

Published byAkhmad Kautsar

Top of Form

Bottom of FormTIP Press Ctrl-F to search anywhere in the document.Info and RatingCategory:Books - Non-fiction > Health & Lifestyle

Rating:

Upload Date:03/29/2011

Copyright:Attribution Non-commercial

Tags:This document has no tags.

Flag document for inapproriate contentRelated

22 p.

Sintesis Asam Asetatzumpith3674 Reads

9 p.

As Wadsepul05577 Reads

10 p.

A Set AtNila Lena114 ReadsLeave a CommentTop of FormYou must be logged in to leave a comment.SubmitCharacters: 400Bottom of Form

Rosa Delimaini gimana si ngesave dalam bentuk pdf .. kok ga bisa2 yaa :(03 / 25 / 2012About About Scribd Blog Join our team! Contact UsAdvertise with us Get started AdChoicesSupport Help FAQ PressPartners Publishers Developers / APILegal Terms Privacy Copyright Copyright 2012 Scribd Inc.Language:English 3.Oksidasi Hidrokarbon (n-butana) dan oksidasi asetaldehida fase cairSebelum komersialisasi proses Monsanto, kebanyakan asam asetatdiproduksi melalui oksidasiasetaldehida.Namun, metode manufaktur ini masih yangpaling penting, meskipun tidak sekompetitif dengan metode karbonilisasi metanol.Dalam produksi asetaldehida dapat dihasilkan melaluioksidasidari butanaatau nafta ringan, atau hidrasi dari etilena. Ketikabutanaatau cahayanafta dipanaskan dengan udara di hadapan berbagai logamion,termasukmangan,kobalt dankromium;peroksidabentuk dan kemudian membusuk untuk menghasilkan asam asetat sesuai denganpersamaan kimia:2C4H10+ 5O2 4CH3COOH + 2H2ODalam reaksi ini dijalankan pada suhu dan tekanan yang tinggi namun tetapmenjaga butana dalam keadaan cair. Tipikal kondisi reaksinya ialah padatemperature 150C, tekanan 55 atm dan yield 70-80 %. Produk sampingan mungkinjuga terbentuk termasukbutanone,etil asetat,asam format,danasam propionat. Produk sampingan ini juga bernilai komersial, dan kondisi-kondisi reaksi dapatdiubah untuk menghasilkan lebih banyak dari mereka jika ini bermanfaat secaraekonomis. Namun, pemisahan asam asetat dari produk tersebut dapat menambahbiaya proses. Di bawah kondisi yang sama dan menggunakan sejeniskatalissebagaimana digunakan untuk oksidasi n-butana,asetaldehidadapat dioksidasi olehoksigendiudarauntuk menghasilkan asam asetat (Prosen Hoescht AG) 2CH3CHO + O2 2CH3COOHDengan menggunakan katalis modern, reaksi ini dapdan formaldehida, yang semuanya memilki titik didih yang lebih rendah dari asamasetat sehingga dapat dipisahkan dengan teknik destilasi. Perbandingan ProsesHoechst AG dengan Proses Oksidasi n-Butana disajikan pada tabel berikut :Tabel 1.5. Perbandingan Proses Hoechst AG dengan Proses Oksidasi n-ButanaNo. Pertimbangan Hoechst AG Oksidasi n-Butana1 Bahan baku Asetaldehid n-Butana2 Yield 93- 96 % 70 80 %3 Kondisi operasi 3 10 bar, 335 355 K 45 55 bar, 395 475 K4 Katalis Co / Mn Co / Mn5 Alat Pemurnian 3 kolom destilasi 4 kolom destilasi6 Biaya investasi rendah Rendah7 Biaya operasi rendah Rendah4. Oksidasi alkanaDalam metode ini asam asetat dibuat dari etilena dengan melalui prosesWacker menghasilkan asetaldehida dan kemudian dioksidasi seperti dalam metodeoksidasi asetaldehida menghasilkan asam asetat. Teknik ini dikembangkan olehperusahaan kimia Showa Denko yang membuka pabrik etilen oksidasi diOita,Jepang,pada tahun 1997. Proses ini dikatalisis olehpaladiumdidukung katalis logam padaheteropoly asamsepertiasam tungstosilicic. 5. Oksidatif fermentasiDalam sejarah manusia, asam asetat dalam bentuk cuka, telah dibuat melaluimetode fermentasi dengan bantuan bakteri asam asetat dari genusAcetobacter.6

ekanisme Pembuatan Asam Asetat dalam PabrikDalam pabrik pembuatan asam asetat lebih sering menggunakan metodekarbonilasi methanol. Ada dua macam proses pembuatan asam asetat dalam pabrikyakni proses monsanto dan proses cativa. Proses monsanto menggunakan kataliskompleksRhodium(cis[Rh(CO)2I2]), sedangkan proses cativa menggunakankatalisiridium([Ir(CO)2I2]) yang didukung olehruthenium.1.Proses MonsantoMetode ini pertama kali dikembangkan oleh pabrik Perusahaan Monsanto diTexas City. Keunggulan dari metode ini ialah dapat dijalankan pada tekanan yangrendah. Bahan dasar dari pembuatan asam asetat menggunakan metode ini ialahmethanol. Prinsip pembuatannya ialah methanol direaksikan dengan gas CO2mengahsilkan asam asetat difasilitasi katalis rhodium. Sebelumnya pembuatan asamasetat dengan teknik BASF dapat dilakukan dengan menggunakan katalisiodinepromoted kobalt, namun kurang efektiv dalam hal biaya karena katalis inibekerja pada tekanan tinggi yakni sekitar 7.500 lb/in2. Sedangkan katalis rhodiumbekerja pada tekanan antara 200 - 1800 lb/in2. Katalis rhodium menghasilkan asamasetat sampai 99 % sedangkan katalis iodinepromoted kobalt hanyaatalis rhodium menghasilkan asamasetat sampai 99 % sedangkan katalis iodinepromoted kobalt hanya sekitar 90 %saja. Mekanisme kerja proses monsanto berjalan dengan beberapa tahap,1. Siklus katalitik konversi metanol menjadi metiliodidaCH3OH + HI CH3I + H22.Penambahan katalis Rh (I) kompleks (d8segi empat planar) ke dalam metiliodida menghasilkan struktur baru koordinat 6 alkil rhodium (III) kompleks(d6). CH3I + [Rh-kompleks]Mekanisme Reaksi KatalisKatalis Carbonylation terdiri dari dua komponen utama yaitu rhodiumkompleks yang larut dan iodida promotor. Hampir setiap sumber Rh dan I-akanbekerja dalam reaksi ini karena akan dikonversi menjadi katalis [Rh (CO)2I2]-dibawah kondisi reaksi. Struktur katalis [Rh(CO)2I2]-dapat dilihat seperti gambarberikut.Katalis ini sangat aktif sehingga akan memberikan reaksi dan distribusi produkyang baik. Skema pembuatan dalam pabrik dapat dilihat seperti pada gambar berikut:11

Proses yang terjadi ialah; pertama methanol dimasukkan dalam tangki reaktordan direaksikan dengan HI. Peran iodida adalah hanya untuk mempromosikankonversi methanol menjadi metil iodide:Setelah metil iodida telah terbentuk maka diteruskan ke reaktor katalis. Sikluskatalitik dimulai denganpenambahan oksidatifmetil iodida ke dalam [Rh(CO)2I2]-sehingga terbentuk kompleks [MeRh(CO)I3]-(Gambar 2). Kemudian dengan cepatCO pindah berikatan dengan CH3membentuk kompleks seperti pada gambar 3 padadiagram reaksi berikut. Setelah itu direaksikan dengan karbon monoksida, dimanagas CO berkoordinasi sebagai ligan dalam kompleks Rh, menjadi rhodium-alkilkemudian membentuk ikatan menjadi kompleks asil-rhodium (III) (Gambar 4).Dengan terbentuknya kompleks pada gambar 4 maka gugus CH3COI mudah lepas.Kompleks ini kemudian direduksi menghasilkan asetil iodide dan katalis rhodiumyang terpisah. Ditangki ini bekerja suhu 1500C-2000C dan tekanan 30 atm- 60 atm.Asetil iodida yang terbentuk kemudian dihidrolisis dengan H2O menghasilkanCH3COOH dan HI.Dimana HI yang terbentuk dapat digunakan lagi untuk mengkonversi methanolmenjadi MeI yang akan masuk dalam proses reaksi.dan melanjutkan siklus.Sedangkan asam asetat yang dihasilkan masuk dalam tangki pemurinian untukdipisahkan dari pengotor yang mungkin ada seperti asam propionate. Pemurniandilaskukan dengan cara destilasi. Mekanisme reaksinya dapat diliha 13

Kelebihan dan kekurangan dari proses MonsantoKeuntungan dari Proses Monsanto:Proses ini memiliki efisiensi yang tinggi hingga mencapai 100%, semua atomdalam reaktan akan menjadi produk.Energy yang dibutuhkan dalam seluruh proses kurang, terutama untukpemisahan dan pemurnian produk.Memiliki hasil tinggi, sekitar 98% berdasarkan metanol (90% didasarkanpada karbon monoksida).Menggunakan metanol, sebuah bahan baku lebih murah daripada sebelumnyanafta / butana.Meskipun metanol biasanya dibuat dari gas sintesis, yang dihasilkan dariminyak, juga dapat dihasilkan dari biomassa (kayu), limbah kota dan limbah.Ini akhirnya dapat menyebabkan proses yang tidak lagi tergantung padaminyak.Reaksi sangat cepat, dan katalis memiliki umur panjang.Kekurangan dari Proses Monsanto ialah:Rhodium logam sangat mahal - lebih mahal daripada emasRhodium dan bentuk garam iodida larut seperti RHI3,sehingga air kontendalam tangki reaksi harus tetap relatif tinggi untuk mencegah hal ini.Langkah terakhir distilasi diperlukan untuk menghapus air, menambah biayadan permintaan energi. Setiap terjadi hujan menghapus katalis, yang haruskembali dan kembali ke reaktor utama.Rhodium juga mengkatalisis reaksi-reaksi samping seperti:CO + H2O CO2+ H21 Hal ini mengurangi tekanan parsial karbon monoksida, sehingga campuranharus dibuang dari tanki reaksi dan diganti dengan lebih banyak karbonmonoksida.2. Proses CativaProses Cativa adalah metode lain untuk produksiasam asetatolehcarbonylationdarimetanol. Teknologi ini mirip denganproses Monsantohanya berbeda dalam penggunaan katalis. Proses ini didasarkan padairidiumyangmengandungkatalissepertikompleksIr[(CO) 2I2].Proses ini pertama kalidikembangkan oleh BP Chemicals dan lisensi oleh BP Plc. Pada awalnya kajianMonsanto telah menunjukkan bahwa iridium kurang aktif dari rhodium untuk prosescarbonylation metanol. Namun penelitian selanjutnya menunjukkan bahwa katalisiridium bisa dipromosikan dengan bantuan ruthenium. Kombinasi ini menghasilkansebuah katalis yang lebih unggul daripada sistem berbasis rhodium. Penggunaaniridiummemungkinkan penggunaan air lebih sedikit dalam campuran reaksi. Dengandemikian dapat mengurangi jumlah kolom pengeringan yang diperlukan, mengurangiproduk samping dan menekangas air reaksi bergeser. Selain itu, proses inimemungkinkan loading katalis yang lebih tinggi. Dibandingkan dengan prosesMonsanto, proses Cativa menghasilkanasam propionatsangat kecil dalam produk.Struktur kataliskompleksIr[(CO)2I2]dapat dilihat seperti gambar beriktut:15

roses reaksi dalam tangki dapat digambarkan dalam diagram berikut ini:Pertama methanol direaksikan dengan asam iodide menghasilkan Metil Iodida.Setelah itu, metal iodida masuk dalam tangki reaktor bereaksi sengan kataliskompleks iridium (gambar 1) membentuk [Ir(CO)2I3CH3]-(gambar 2), setelahterbentuk struktur ini dengan cepat direaksikan dengan gas CO sehingga I-akankeluar dari kompleks digantikan CO sehingga terbentuk kompleks baru [Ir(CO)3I](gambar 3), struktuir ini kurang stabil sehingga untuk menstabilkan CO di mutasiberikatan dengan CH3(gambar 4). Gugus CH3CO pada kompleks mudah lepas,sehingga dengan adanya ion I-di sekitar kompleks menyebabkan gugus CH3CO lepasdari kompleks dan bereaksi dengan I-membentuk CH3COI. Senyawa CH3COI inikemudian dihidrolisis menghasilkan asam asetat (CH3COOH) dan asam halida (HI).Dimana HI yang terbentuk ini ditarik lagi masuk dalam siklus bereaksi denganmethanol membentuk Metil Iodida yang akan bereaksi lagi dengan katalis. Asamasetat yang terbentuk belum murni. Untuk memisahkan asam asetat dari pengotor maka dilakukan destilasi. Mekanisme pembuatan asam asetat dalam pabrik denganproses Cativa dapat dipresentasikan seperti berikut ini.Kelebihan proses Cativa:Seperti proses Monsanto, reaksi secara teoritis mencapai 100% efisien.Penggunaan iridium / iodida sebagai katalisator memiliki banyak manfaatdibandingkan dengan rhodium / iodide diantaranya:Lebih ekonomis, penggunaan Iridium biaya yang digunakan hanya sekitarseperlima dari rhodiumProses ini lebih cepat dan lebih efektif, dan hanya membutuhkan katalisdalam jumlah sedikit.Iridium bahkan lebih selektif terhadap metanol, yang meningkatkan hasilsecara keseluruhan dan mengurangi produk samping, sehingga biayapemurnian yang lebih rendah dan mengurangi limbah.Iridium kompleks lebih larut dalam campuran reaksi daripada kompleksrhodium. Ini berarti bahwa katalis tidak hilang oleh hujan dan tidak harussering diganti. Kadar air dalam tangki reaksi juga dapat dikurangi, sehinggamempercepat proses dan mengurangi energi yang dibutuhkan pada tahappenyulingan dan pemurnian