proposal acetonitrile (rizki gaga).docx

Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Acetonitrile dari Acetic Acid dan Amoniak

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Memasuki era globalisasi saat ini, Indonesia perlu melakukan pembangunan

dalam berbagai bidang, salah satunya dalam bidang industri kimia. Hal ini dilakukan

dengan tujuan agar dapat mengurangi ketergantungan impor pada negara lain dalam

memenuhi kebutuhan dalam negeri dan juga dapat meningkatkan pertumbuhan

ekonomi serta dapat memperluas kesempatan tenaga kerja. Industri kimia indonesia

dari tahun ke tahun telah mengalami peningkatan baik kualitas maupun kuantitas,

sehingga kebutuhan akan bahan baku maupun bahan pembantu semakin meningkat,

salah satunya asetonitril.

Asetonitril adalah senyawa kimia dengan rumus CH3CN. Cairan tidak

berwarna ini adalah nitril organik sederhana (hidrogen sianida). Bahan ini diproduksi

terutama sebagai produk sampingan dari pembuatan akrilonitril. Asetonitril

digunakan sebagai pelarut aprotik polar dalam sintesis organik dan dalam pemurnian

butadiena. Di laboratorium, asetonitril digunakan sebagai pelarut media-polaritas

yang larut dengan air dan berbagai pelarut organik.

Asetonitril adalah produk dari pembuatan akrilonitril yang digunakan untuk

mendukung proses akrilonitril tapi diperkirakan beberapa ribu ton disimpan untuk

aplikasi yang disebutkan di atas. Produksi untuk asetonitril umumnya mengikuti

orang-orang dari akrilonitril. Asetonitril juga dapat diproduksi oleh banyak metode

lain yaitu dengan dehidrasi acetamide atau dengan hidrogenasi dari campuran karbon

Melihat banyak kegunaan dari asetonitril maka timbul pemikiran untuk

mendirikan pabrik asetonitril agar dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri, dan

mengurangi tingkat pengangguran atau dapat membuka lapangan kerja baru sehingga

perkonomian Indonesia dapat meningkat dan menghemat devisa negara dengan

mengurangi ketergantungan impor dari negara lain. Selain itu pendirian pabrik

Prodi Teknik KimiaUPN “Veteran” Yogyakarta 1


asetonitril ini diharapkan akan merangsang munculnya pabrik-pabrik atau industri

baru yang menggunakan asetonitril sebagai bahan baku.

I.2. Prospek Pasar

I.2.1. Data impor Asetonitril

Untuk mengurangi ketergantungan impor, perlu didirikan asetonitril dengan

kapasitas yang memadai. Berikut ini adalah tabel yang menunjukkan data impor

asetonitril dari tahun 2009-2013 :

Tabel 1.1 Data Ekspor-Impor Asetonitril di Indonesia

Tahun Impor (Kg/Tahun)

2009 797,842

2010 838,532

2011 1.025,357

2012 1.578,361

2013 1.715,632

(Sumber : BPS 2009-2013)

Dari tabel diatas dapat dibuat grafik kebutuhan import Asetonitril sebagai berikut :

2008 2009 2010 2011 2012 2013 20140

200400600800

100012001400160018002000

f(x) = 257.5409 x − 516723.627500001

DATA BPS

DATA BPSLinear (DATA BPS)

Grafik 1. Grafik Impor Asetonitril

Prodi Teknik Kimia UPN “Veteran” Yogyakarta 2


I.2.2. Prediksi Kapasitas

Daftar pabrik Acetonitrile di dunia

Nama PabrikKapasitas Pabrik

Acetonitrile 2012Lokasi Pabrik

Dixie Chemical Co. 40.000 ton/tahunBayport, Texas

Amerika Serikat

Kingsford Chemical Co. 35.000 ton/tahunIron Mountain, Mich

Amerika Serikat

Mars Chemical Corp. 50.000 ton/tahunAtlanta, Ga

Amerika Serikat

Retzloff Chemical Co. 50.000 ton/tahunHouston, Texas

Amerika Serikat

(Alibaba, 2014)

Berdasarkan pertimbangan pabrik yang sudah berjalan dan masih terdapatnya

kekurangan kebutuhan produk Acetonitriel di Indonesia maka pabrik Acetonitrile ini

akan dibangun dengan kapasitas 50.000 ton/tahun.

Kapasitas produksi dirancang dengan pertimbangan :

1. Kebutuhan dinatrium fosfat dihidrat dalam negeri dan peluang ekspor

Untuk memenuhi kebutuhan dinatrium fosfat dihidrat di Indonesia yang

selama ini masih mengimpot dari luar negeri dan sebagian di ekspor ke

negara lain.

2. Kapasitas produksi yang sudah ada



Di Indonesia saat ini belum ada pabrik Dinatrium Fosfat Dihidrat yang

berdiri sehingga pendirian pabrik ini akan memberikan manfaat yang sangat

besar, yaitu memperbesar pendapatan devisa negara.

I.2.3. Lokasi Pabrik

Pendirian pabrik asetonitril direncanakan di kawasan industri yaitu di lokasi

Bekasi jawa barat ini dipilih karena:

1) Bahan baku

Bahan baku mempunyai peranan penting dalam pemilihan lokasi sebab

lokasi yang dekat dengan bahan baku maka akan lebih menguntungankan.

Bahan baku pabrik asetonitril yang akan didirikan adalah Asam asetat dan

amonia. Dimana Asam asetat dapat disuplai dari PT asidatama, Jawa Tengah.

Sedangkan amonia di dapat dari PT Kujang, Jawa Barat. Lokasi pabrik

mendekati sumber bahan baku amonia karena amonia merupakan bahan

bertekanan tinggi sehingga resiko dapat ditekan.

2) Pemasaran

Lokasi pabrik dekat dengan konsumen produk yang dihasilkan

sehingga memudahkan dalam hal pemasaran produk. Asetonitril merupakan

bahan intermediate pembuatan fiber, parfum dan pestisida. Maka kota bekasi

merupakan pertimbangan daerah pemasaran. Sebab di daerah tersebut terdapat

industri lain yang berhubungan dengan penggunaan asetonitril sebagai bahan

baku industri.

3) Sarana Transportasi

Bekasi merupakan kota yang dekat dengan kota-kota besar seperti

jakarta dan tangerang, dimana sarana transportasi telah tersedia.

4) Utilitas

Sumber air untuk keperluan pabrik berasal dari sungai cikarang yang

berada disekitar pabrik. Kebutuhan listrik diperoleh dari PLN setempat, dan

sebagai cadangan disediakan satu buah unit generator.



I.3 TINJAUAN PUSTAKA

Nitrile merupakan suatu senyawa yang mengandung gugus fungsi C=N

kadang-kadang disebut juga senyawa siano atau sianida. Bebarapa nirile diberi nama

menurut nama trivial, untuk asam karboksilat dengan menggatnti imbuhan asam at

menjadi akhiran nitrile. Gugus siano ini mengandung ikatan rangkap tiga dengn

ikatan sigma dan dua ikatan phi. (Fessenden, 1989)

Asetonitril (CH3CN) adalah senyawa yang tidak berwarna dengan aroma yang

sedikit harum asetonitril mudah larut dalam air dan beberapa senyawa organik lainya.

Beberapa gas juga mempunyai kelarutan tinggi terhadap asetonitril misalnya HCl,

olefin, hidrokarbon, halida, SO2, dan H2S. (Kirk Othmer, 1964)

Proses pembuatan nitrile secara umum antara lain dengan mereaksikan asam

karboksilat atau ester dengan amonia kemudian hasil reaksi ini di embunkan untuk

mendapatkan nitrile. Mekanisme reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut

RCOOH + NH3 RCN + 2 H2O

Proses ini juga dapat dilakukan dengan fase uap pada suhu 300-500 0C

I.3.1. Tinjauan berbagai bahan dan proses

Pembuatan asetonitrile dapat di lakukan dengan beberapa cara antara lain :

1. Dengan mereaksikan methane dengan cyanogen chlorida dengan proses

kontinyu dan waktu tanggal yang singkat dalam fase uap pada suhu 350 0C

dan tekanan normal. Reaksinya:

CH4 + ClCN CH3CN+ HCl

2. Dalam fase uap dan proses kontinyu pada suhu 450-700 0C dan tekanan

atmosferis dari reaksi asam asetat dan amonia dan silika alumina sebagai

katalis.

CH3COOH + NH3 CH3CN + 2H2O



(Longmans Inc, 1983)

Di pilih point dua untuk pra perancangan pabrik asetonitril, karena

pertimbangan bahan baku yang mudah di dapat dan berdasarkan referensi

pabrik yang sudah ada menggunakan bahan baku asam asetat dan amonia,

kemudian konversi yang di dapat juga lebih besar di bandingkan reaksi

pertama dan kedua.

I.3.2 Tinjauan Perkiraan Ekonomi

Tabel 2. Harga bahan baku dan produk asetonitril

No Komponen Harga

1 Asetonitril (CH3CN) US$ 2500/ton

2 Asam Asetat (CH3COOH) US$ 500/ton

3 Amonia (NH3) US$ 600/ton

4 Asam Klorida (HCl) US$ 900/ton

5 Cyanogen Klorida (ClCN) US$ 1100/ton

6 Metana (CH4) US$ 1000/ton

7 H2O Free

(Sumber: www.alibaba.com)

1. Proses 1 (Bahan Metana dan Cyanogen Chlorida)

Reaksi: CH4 + ClCN CH3CN + HCl

Perkiraan Ekonomi = Nilai Produk – Nilai Bahan Baku

= (2500+900)-(1000+1100) US$/ton

= US$ 1000/ton

2. Proses 2 (Bahan Asam Asetat dan Amonia)

Reaksi: CH3COOH + NH3 CH3CN + 2H2O


http://www.alibaba.com/


Perkiraan Ekonomi = Nilai Produk – Nilai Bahan Baku

= (2500) - (500 + 600) US$/ton

= US$ 1400/ton

I.3.3. Pemilihan Proses

Berdasarkan uraian dan perhitungan di atas, maka pra rancangan pabrik

Asetonitril akan menggunakan proses dengan menggunakan proses 2 (bahan asam

asetat dan amonia). Hal ini disebabkan oleh beberapa pertimbangan antara lain dapat

dilihat pada tabel di bawah ini :

Tabel 3. Pemilihan Proses Pembuatan Asetonitril

No Parameter Proses 1 Proses 2

1 Bahan baku Metana (CH4) dan

Cyanogen Chlorida

(ClCN)

Asam Asetat (CH3COOH) dan Amonia (NH3)

2 Alat tambahan Tidak ada (***) Tidak ada (***)

3 Kondisi operasi reaktor T =350 °C

P = 1 atm (**)

T = 450-700 °C

P = 1 atm (**)

4 Perkiraan ekonomi US$ 1000/ton (**) US$ 1400/ton (***)

5 Produk samping Asam Klorida (HCl)

(*)

Air (H2O)

(**)

Total Skor 8 10

Keterangan :

* : kurang

** : Cukup



*** : Baik

I.3.4. Tinjauan ekonomi

Menghitung potensial ekonomi

Tabel daftar harga bahan baku dan produk

Tabel 4. Harga untuk bahan baku dan produk Acetonitrile

No KomponenBM

(kg/kgmol)

Harga

(US$/kg)

BM x Harga

(US$/kgmol)

1 CH3COOH 60 0,5 30

2 NH3 17 0,6 10,2

3 CH3CN 41 2,5 102,5

(Sumber: Badan Pusat Statistika 2014)

Maka perhitungan potensial ekonomi (PE) sebagai berikut:

Reaksi:

CH3COOH + NH3 CH3CN + 2H2O ………………….(d)

PE = Nilai produk – Biaya bahan baku

= 205,9(US$/kgmol) – ( 10,6 + 86,24)(US$/kgmol)

= 109,06(US$/kgmol)

Berdasarkan pertimbangan potensial ekonomi yang bernilai positif maka dapat

dipastikan pabrik layak untuk didirikan.

I.3.5 Tinjauan Termodinamika

Untuk mengetahui apakah reaksi pembentukan acetonitrile merupakan proses

eksotermis atau endotermis maka dapat dicek dengan melihat entalpi reaksi (ΔH).



Reaksi

CH3COOH + NH3 CH3CN + 2H2O

Energi pembentukan (ΔHf) pada suhu 25oC (lange’s) sebagai berikut:

ΔHf CH3COOH 298 : -484,4 kj/mol

ΔHf NH3 298 : -45,94 kj/mol

ΔHf CH3CN 298 : 31,4 kj/mol

ΔHf H2O 298 : -285,830 kj/mol

Maka untuk mencari panas reaksi pada temperatur 848° K adalah sebagai berikut

ΔHo358 = ΔHo

298 + ΔHoP .............................................................................................(1)

Panas reaktan (ΔHo298)

ΔHro298 = ΔHf

0produk – ΔHf

0reaktan ...............................................................................(2)

∆Hrº298 =(ΔHfoCH3CN-ΔHfo

H2O) – (ΔHfoCH3COOH–ΔHfo

NH3) .......................................(3)

∆Hrº298 = ((31,4) + (2 x (-413,26))) – ((-484,4) + (-45,94))

= - 9,92 Kj/mol

= - 9920 J/mol

Panas produk (ΔHoP)

Dari buku yaws dapat diketahui Cp untuk Acetonitrile pada temperatur 575°C yaitu

595,940 J/mol K

ΔHoP = n ∫

298

848

CpdT ...............................................................................................(4)

= ∫298

358

595,940 dT

= 595,940 (848 - 298)

= 327767 J/mol

Sehingga harga entalpy reaksi pada T =848 K

ΔHo848 = ΔHo

298 + ΔHoP ..............................................................................................(5)



= (- 9,92 + 327767) J/mol

= 327757,08 J/mol

Maka harga enthalpy reaksi pembuatan Acetonitrile dari Asam Asetat dan

Amonia adalah sebesar 327757,08 J/mol, sehingga reaksi tersebut merupakan reaksi

endotermis.

Untuk mengetahui reaksi pembentukan acetonitrile berjalan secara spontan

atau tidak spontan maka dapat di cek dengan melihat energi gibbs. Berikut keterangan

(Yaws. 1999) :

ΔGR< 0 kJ/mol = Reaksi pasti terjadi

0 < ΔGR< 50 kJ/mol = Reaksi mungkin terjadi

ΔGR> 50 kJ/mol = Reaksi tidak mungkin

Data ΔHf diperoleh dari Lange’s

ΔG CH3COOH 298 : -390,2 kj/mol

ΔG NH3 298 : -16,4 kj/mol

ΔG CH3CN 298 : 86,5 kj/mol

ΔG H2O 298 : -237,14 kj/mol

Perhitungan ΔG sebagai berikut:

Reaksi: CH3COOH(l) + NH3(l) → CH3CN(l) + H2O(l) ............(e)

ΔG0298 = ΔG0

produk - ΔG0reaktan ....................................................................................(6)

ΔG0298 =(ΔGo

CH3CN + ΔGoH2O) – (ΔGo

CH3COOH + ΔGoNH3) ………….........................(7)

= ((186,5) + ( 2 x (-237,14))) – ( -390,2 + (-16,4))

= 18,82 kj/mol

= 4,480949 kkal/mol

= 4480,949 kal/mol

Dari harga ΔG0298 maka disimpulkan bahwa reaksi pada suhu 298° K terjadi

tidak spontan, kemudian untuk mengetahui reaksi pada suhu 848°K spontan atau



tidak spontan dapat menggunakan rumus sebagai berikut :

∆ G848° = ∆ H ° reaksi - T x ∆ S ° .......................................................................

(8)

So CH3COOH = 159,9

So NH3 = 192,776

So CH3CN = 149,7

So H2O = 69,53

CH3COOH(l) + NH3(l) → CH3CN(l) + H2O(l).....................................................(f)

ΔS = ΔSo produk - ΔSoreaktan ..........................................................................................(9)

ΔS = (ΔSoCH3CN+ΔSo

H2O) – (ΔSoCH3COOH+ΔSo

NH3) ...................................................(10)

= (149,7 + ( 2 x (69,53)) – ( 159,9 + 192,776)

= -63,916 kj/mol

ΔGo848 = ΔHo

reaksi - T x ΔSo .....................................................................................(11)

= ( 327757,08 J/mol) – 848 K x (-63,916) J/K.mol

= ( 327757,08 + 54200,768) J/mol

= 381957,848 J/mol

Dari harga ΔG0 maka disimpulkan bahwa reaksi terjadi tidak spontan.

Kemudian untuk mengetahui apakah reaksi ireversibel atau reversibel maka dapat

ditinjau dari harga kesetimbangan. Berikut perhitungan untuk mencari harga K.

ΔGo298 = -RT ln K ..................................................

(12)

ΔGo298 = -1,987 x 298 x ln K

4480,949 kal/mol = -592,125 x ln K



ln K 298 = -7,567

K = 5,1724x10-4

Dimana kondisi operasi pada saat T = 850C= 358oK

lnK 2K 1

=

−ΔHR

X ( 1T 2

−1T 1

) ..............................(13)

lnK 2K 1

=

- 327757,088 , 3144

X ( 1848

− 1298 )

ln K2 - ln K1 = 85,796

ln K2- 7,567 = 85,796

ln K2 = 78,229

K2 = 9,428x1033

Reaksi pembuatan acetonitrile mempunyai harga konstanta kesetimbangan

reaksi K yang sangat besar (K>>>1), pada suhu 5750C. Dengan demikian reaksinya

bersifat irreversible.

1.3.5. Tinjuan Kinetika

Menentukan Konstanta Kecepatan Reaksi

Reaksi : CH3COOH + NH3 ===> CH3CN + 2H2O



Reaksi diatas dapat disederhanakan menjadi

A+B →C+D

Persamaan kecepatan reaksinya dapat ditulis sebagai berikut:

−r A=− 1V

dN A

dT=k .C ACB

..........................................................................(14)

Dengan harga konstanta kecepatan reaksi (k) dan factor tumbukan A adalah:

..............................................................................................(15)

A=(δA+δB )

22

2N

103 [8 .3 , 14 . k . T ( 1M A

+ 1MB

)]12 . .

....................................................(16)

Sehingga:

−r A≡kC A CB

−r A≡A . exp− E

RT C ACB

−r A=

(δ A+δB )22

2N

103 [8 .3 , 14 . K . T ( 1M A

+ 1M B

)]12 . exp

− ERT .C A .CB

.........................(17)

Dimana:

−r A = Kecepatan reaksi A

δ = Diameter molekul, cm

N = Bilangan Avogadro (6,023.1023 molekul/mol)

K = Konstanta boltzman (1,30.10-16 erg/0K)

M = Berat molekul/N (gr)

E = Energi aktifasi (cal/mol)

R = konstanta gas , 1,987 cal/mol K

Ca, Cb = konsentrasi zat A dan B

Jika diketahui :


k=A . exp− E

RT


Reaksi pembentukan Acetonitrile berdasarkan reaksi :

CH3COOH + NH3 ===> CH3CN + 2H2O

Dari patent diperoleh data sebagai berikut :

1. Waktu reaksi = 1,5 dt

Diambil waktu reaksi = 1,5 dt

2. Suhu Operasi = 375 oC

3. Perbandingan reaktan CH3COOH : NH3 = 1 : 4

4. Konversi yang dapat dicapai = 0,93

Neraca massa

CH3COOH + NH3 ===> CH3CN + 2H2O

A + B C + 2D

Mula-mula : 100 400

Reaksi : 100 . Xa 100 . Xa

Hasil : 100 (1 – Xa) 400 – 100 Xa

Komposisi awal

A = 100 gmol

B = 400 gmol

500 gmol

Tekanan = 5 atm

Suhu = 575 oC

Maka untuk reaktor Fixed bed :


VFv

=CAo∫0

xadXa−ra

τ=CAo∫ dXAk CA CB

τ=CAo∫ dXAk CAo (1−XA) CAo ( M−XA )

τ=CAo∫ dXA

k CAo2(1−XA ) ( M−XA )


dXa = Konversi

10 = 0,093

Hasil Integrasi = dXa

3 x Itot = 14,3793503

Konsentrasi awal A (CH3

Cao = nA 0 x Pt

nT x R x T

= 100 x5

500 x 82,06 x 848

= 1,437 x 10-5

Perbandingan reaktan

M = nBonAo

= 400100

= 4

Waktu reaksi () = 1,5 detik

Konversi

Xa = 0,93

k = 1

cA 0 x x hasil integrasi

k = 1

1,4271 x 10¯ ⁵ x 14,3793503

k = 667076,083 cm3/gmol.det

Setiap kenaikan suhu 10 oC maka kecepatan reaksi menjadi 2 kali lipatnya (Levenspiel)

T1 = 848 K ===> k1 = 667076,083 cm3/gmol.det


k= 1θ CAo ∫

dXA(1−XA ) ( M−XA)


T2 = 858 K ===> k2 = 800491,3 cm3/gmol.det

Persamaan empiris Arhenius

atau

ln 667076,083 = ln A + B

848

ln 800491 , 3 = ln A + B

848

-0,1823216 = B x ( 1848

− 1858 )

-0,1823216 = B x 1,3744x10-5

B = -13265,425

ln 667076,083 = ln A + 13265,4

848

ln A = 29,053849

A = 4,1488x1012

Maka diperoleh :

A = 4,1488x1012

B = -13265,425

Atau :

k = 4,1488x1012

exp( 13265,425

T ) cm3/gmol.det

Maka:

A =

(6,68 x10−08+5,09x 10−08)2

22 x6,023 x1023

103 x [8 x3.14 x 1,30 x10−16 x358 x1,7599x 10−22+1.6271x10−22

1,7599 x10−22 x1.6271 x10−22 ]1/2

A= 3,4633.10-15 x 6,023.1020 x 117592,4631


k=Ae(−E .RT )

ln k=ln A+ BT


A=2,6348.1011 liter/mol sec

Energi aktifasi dapat dihitung dengan persamaan semenov yaitu :

E = 11,5-0,25 q ………………………………………………………………...(18)

Dimana q = panas reaksi 298 K, maka

E = 11,5-0,25 (-42370) j/mol

= 10604 J/mol

Sehingga:

E/R = 10604 J /mol

8,3144 J /mol K = 1275,3776 K-1

Konsatanta kecepatan reaksi:

k=A . exp− E

RT

k = 2,4529x1011 exp (-1275,3776/T)

Jadi pada suhu 85°C diperoleh harga Konstanta kecepatan reaksi :

k = 2,4529.1011 exp (- 1275,3776/358)

k = 6958291162 lt/mol sec

BAB II

DISKRIPSI PROSES

Proses pembuatan asetonitril dan asam asetat dan amonia dapat di bagi

menjadi tiga tahap yaitu :

1. Persiapan Bahan Baku

Bahan baku asam asetat yang di beli di PT acidatama di simpan dalam tangki

penyimpan (T-01) pada suhu 300C dan tekanan 1 atm. Kemudian dari tangki

penampung asam asetat di alirkan menuju reaktor (R-01). Sebelum masuk reaktor

amonia di alirkan ke vaporizer (VP-01) untuk di ubah menjadi fase gas pada suhu



1810C dan tekanan 5 atm kemudian di pisahkan dalam separator (SP-01) pada suhu

1810C.

Bahan baku amonia yang di beli di PT Kujang di simpan dalam tangki

penampung (T-02) pada suhu 300C dan tekanan 19,33 atm. Kemudian dari tangki

penampung, amonia di alirkan menuju reaktor (R-01). Sebelum masuk reaktor

amonia di alirkan ke vaporizer (VP-02)untuk di ubah menjadi fase gas pada suhu 49 0C dan tekanan 19,33 atm kemudian di pisahkan dalam separator (SP-02) pada suhu

490C. Selanjutnya tekanan amonia di turunkan dari tekanan 19.33 atm menjadi 5 atm.

Asam asetat pada suhu 1810C dan tekanan 5 atm di campur dengan amonia

pada suhu 490C dan tekanan 5 atm dan amonia recycle pada suhu 820C dan tekanan 5

atm. Kemudian campuran yang mempunyai suhu campuran yang mempunyai suhu

campuran 1100C dan tekanan 5 atm tersebut di pisahkan dalam HE-01 menjadi suhu

3500C kemudian di panaskan lagi dalam HE-02 menjadi suhu 5000C dan di alirkan ke

dalam reaktor (R-01).

2. Proses Reaksi

Reaktor yang di pergunakan adalah reaktor fixed bed dengan bantuan

katalisator silika alumina. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

CH3COOH + NH3 T=500C,P= 5 atm CH3CN + 2H2O

Asam asetat + amonia T=500C,P= 5 atm asetonitril + air

Reaksi yang terjadi merupakan reaksi endotermis, sehingga proses reaksi berjalan

dengan baik apabila di tambahkan panas dari luar. Sebagai sumber panas di peroleh

dari udara panas yang mengalir melalui dinding shell dalam reaktor. Kondisi operasi

dalam reaktor pada suhu 500C dan tekanan 5tm. Perbandingan mol asam asetat dan

amonia adalah 1 : 4

3. Proses Pemisahan dan Pemurnian

Produk keluar reaktor adalah asetonitril, sisa amonia, sisa asam asetat dan air

dimana semuanya dalam fase gas. Gas keluar reaktor di manfaatkan panasnya untuk

memanasi vaporizer dan HE kemudian didinginkan dalam CL-01 menjadi suhu



150oC. Selanjutnya di embunkan dalam kondensor dan diturunkan tekananya dari

tekanan 4,5 atm menjadi tekanan 1,5 atm dan di pisahkan dalam separator pada suhu

82oC. Hasil atas separot berupa gas yang teridiri dari amonia, sedikit asetonitril dan

air di recycle ke dalam reaktor untuk mengurangi jumlah umpan segar amonia. Hasil

bawah separator berupa air, asetonitril dan asam asetat, selanjutnya di alirkan ke

dalam menara distilasi. Sebelum di umpankan ke MD-01 cairan hasil bawah separator

di panaskan dalam HE-03 menjadi suhu 90C. Kondisi umpan MD-01 pada suhu 97oC

dan tekanan 1.05 atm. Kondisi operasi atas MD-01 pada suhu 81oC dan tekanan 1

atm. Kondisi operasi atas MD-01 pada suhu 105C dan tekanan 2 atm. Hasil atas

menara distilasi mengandung produk utamas yaitu asetonitiril 98.99%w dengan

impurities air yang kemudian di dinginkan dalam CL-02 dan di sipan dalam tangki

penampung (T-03) pada suhu 35oC dan tekanan 1 atm. Hasil bawah menara distilasi

berupa asam asetat,air dan sedikit asetonitril di alirkan ke unit pengolahan limbah.

BAB III

SPESIFIKASI BAHAN

A. Bahan Baku

1. Amonia (NH3)

Berat molekul : 17,0306 gr/mol

Titik Leleh : -77,73 oC

Titik didih : -33,34 oC

Density : 0,61 gr/m3

Sifat : korosif (MSDS Ammonia)

2. Asam asetat (CH3COOH)




Titik Leleh : 16.5 °C (289.6 ± 0.5 K) (61.6 °F)

Titik didih : 118.1 °C (391.2 ± 0.6 K) (244.5 °F)

Density : 1.049 g cm−3, cairan 1.266 g cm−3

(Material Safety Data Sheet Glacial Acetic Acid, AA99)

B. Katalisator

1. Silika Alumina (SiO2AL2O3)

Berbentuk : Pellet

Berat molekul : 162

Density : 1,0 g/m (Sumber : Alcan)

C. Produk Utama

1. Asetonitril (CH3CN)


Titik Leleh : -45 oC

Titik didih : 82 oC

Density : 0,786 gr/ml pada 20 oC

Solubility : Dapat bercampur dengan air dan pelarut organic

Sifat : Berbahaya,Beracun dan Mudah Terbakar

(Acetonitrile MSDS)

D. Produk samping

1. Air (H2O)

Berat molekul : 18 gr/mol

Titik didih : 100oC

Titik Beku : 0 oC

Density : 0,998 gr/ml

Ttik Leleh : 0 oC

Viskositas :0.001 µPa pada 20 oC



Bentuk Kristal : Hexagonal

Digunakan sebagai pelarut dan Pendingin pada saat kondisi operasi tertentu


proposal acetonitrile (rizki gaga).docx

Documents