TUGAS PERANCANGAN PABRIK KIMIA

APLIKASI SEPARATOR DALAM PRODUKSI

MONOPROPILEN GLIKOL

Disusun Oleh :

Reisa Novita Marpaung NIM. 21030113120014

Susilowati NIM. 21030113120031

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

2016

Produksi Monopropilen GlikolReaksi yang terjadi di dalam reaktor :

Reaksi utama : C3H6O (l) + H2O (l) C3H8O2 (l) + 86,8246 kJ/molPropilen oksida Air Monopropilen glikol

Reaksi samping : C3H8O2 (l) + C3H6O (l) C6H14O3 (l) + 113.74 kJ/molMonopropilen glikol Propilen oksida Dipropilen glikol

Reaktor menggunakan jenis Continous Stirred Tank Reactor (CSTR). Reaktor beroperasi secara isothermal pada suhu 52 0C dan tekanan 3 atm. Produk yang keluar dari reaktor berupa campuran cair-cair yang terdiri dari Monopropilen Glikol, Dipropilen Glikol, H2SO4, ethanol, Propilen Oksida sisa dan H2O sisa.

Berikut data sifat-sifat fisis dari komponen campuran yang keluar dari reaktor :Komponen Sifat Fisik

Densitas, g/cm3 Titik Didih, 0C Kelarutan dalam air (25 0C), g/100 ml

Monopropilen Glikol 1.032 187.3 1.202Dipropilen Glikol 1.022 232.2 1.001H2SO4 (Katalis) 1.8361 340.0 1.312Ethanol 0.7893 78.32 1.432Propilen Oksida 0.8299 34.23 1.071H2O 0.9982 100.0

Dari data sifat-sifat fisis tersebut, dapat dipilih proses pemurnian dengan menggunakan menara distilasi dengan pertimbangan perbedaan titik didih antar komponen dalam campuran cukup besar. Sebelum masuk ke dalam menara distilasi, campuran dialirkan terlebih dahulu menuju Flash Drum karena tekanan keluar reaktor sekitar 3 atm sehingga harus di Flash agar tekanan yang masuk menara distilasi berkisar pada tekanan atmosferik.

H2SO4

Produk yang keluar dari reaktor berupa campuran cair-cair yang terdiri dari Monopropilen Glikol, Dipropilen Glikol, H2SO4, ethanol, Propilen Oksida sisa dan H2O sisa. Tahap pemurnian untuk memisahkan Monopropilen Glikol dari Dipropilen Glikol dan sisa rektan lainnya untuk mendapatkan produk Monopropilen Glikol. Tahap pemurnian dan pemisahan produk :

1. Produk keluaran reaktor yang memiliki tekanan 3 atm dan suhu 62 0C dialirkan ke netralizer (N-01) untuk menetralkan H2SO4 dengan menggunakan Natrium hidroksida (NaOH). Hasil dari netralizer dialirkan menuju flash drum (FD-01) yang beroperasi pada 1,25 atm dan suhu 105,62 0C.

2. Flash Drum (FD-01)Flash drum (FD-01) bertujuan untuk memisahkan sebagian Propilen Oksida sisa, ethanol, dan H2O sebagai hasil atas flash drum. Di dalam flash drum terjadi penurunan tekanan campuran keluaran dari reaktor menjadi tekanan atmosferik secara cepat. Dengan penurunan tekanan dari 3 atm menjadi 1.25 atm, maka akan diikuti oleh penurunan temperatur. Sebagai akibat dari penurunan temperatur ini akan terjadi pelepasan energi panas oleh kondensat membentuk uap. Komponen dengan tekanan uap murni yang tinggi atau titik didih yang rendah akan terpisah sebagai hasil atas dari flash drum yaitu komponen Propilen Oksida, ethanol dan sebagian H2O, sedangkan produk bawah berupa campuran monopropilen glikol dan dipropilen glikol dimurnikan lagi dari sebagian besar air yang masih terdapat dalam campuran dengan menggunakan menara distilasi (MD-01).

3. Menara Distilasi (MD-01)Menara distilasi (MD-01) bertujuan untuk memisahkan sebagian besar H2O yang masih terdapat dalam campuran produk yang mengandung sebagian besar monopropilen glikol. Titik didih air = 100 0C, sedangkan titik didih Monopropilen Glikol = 187.3 0C. Karena perbedaan titik didih inilah sehingga pemisahan menggunakan menara distillasi. Hasil atas adalah campuran yang mengandung sebagian besar air, sedangkan hasil bawah dari menara distilasi (MD-01) adalah campuran yang mengandung sebagian besar Monopropilen Glikol. Hasil atas dari menara distilasi (MD-01) ini kemudian di-recycle ke mixer untuk memanfaatkan H2O nya, sedangkan hasil bawah dialirkan ke menara distilasi (MD-02) untuk dipisahkan antara produk utama Monopropilen Glikol dan produk samping Dipropilen Glikol.

4. Menara Distilasi (MD-02)Dalam menara distilasi (MD-02) terjadi pemisahan produk utama Monopropilen Glikol dan produk samping Dipropilen Glikol. Titik didih monopropilen glikol adalah 187.3 0C, sedangkan titik didih dipropilen glikol adalah 232 0C. Dengan perbedaan titik didih yang cukup tinggi inilah sehingga campuran akan terpisah sebagai hasil atas dan hasil bawah. Hasil atas adalah Monopropilen Glikol dengan kadar 99,46% berat yang selanjutnya dialirkan dalam tangki penyimpanan produk (T-05) yang beroperasi pada suhu 35 0C dan tekanan 1 atm. Hasil bawah Dipropilen Glikol dengan kadar 91,66% berat dialirkan ke tangki penyimpanan produk (T-06) yang beroperasi pada suhu 35 0C dan tekanan 1 atm.