REAKSI ISOMERISASI. Kelas11 proses pengolahan migas dan petrokim 1379

260 3. Oksidasi Acid terhadap alkohol. H X + ROH R + + X - + H 2 O Acid Alkh. Carb. Cabonium ion 4. Dehydrogenasi dari hydrocarbon dengan asam. RH + H 2 SO 4 R + + H 2 SO 3 - + H 2 O Hyd. Asam Carbonium Carb. Sifat dari carbonium ion karena kegilangan satu elektron maka dapat terjadi bermacam-macam reaksi ini yang menjadi dasar dari mekanisme isomerisasi reaksi dan menyebabkan terjadinya reaksi samping lainnya. Reaksi-reaksi dari carbonium ion : 1. Melepaskan satu proton dari atom carbon yang berdekatan. H - H + CH 3 -C - C - CH 3 CH3-CH=CH-CH 3 + H + H H 2. Penyatuan atom didalam molekul dengan perpindahan hydrida H CH 3 CH 3 -C – C + - CH 3 CH3-C + -CH 2 -CH 3 CH 3 H Perpindahan hydrida terjadi karena stabilitas carbonium berbeda-beda. 3. Pergeseran gugus alkyl ketempat carbon yang berdekatan. CH 3 CH 3 CH 3 -C – C + - CH 3 CH3-C + -CH-CH 3 CH 3 H CH 3 4. Pengambilan hydrat dari molekul lain. 1. CH 3 3 C + + CH 3 2 CHCH 2 CH 3 CH 3 3 CH + CH 3 2 C + CH 2 CH 3 2. CH 3 3 C + + RCH=CHR CH 3 3 CH + R-CH=CHC + HR 261 5. Addisi terhadap olefin atau aromatik. 1. CH 3 3 C + + CH 2 =CCH 3 2 CH 3 3 -CH 2 -C + -CH 3 2 -CCH 3 3 2. CH 3 3 C + + dst Katalis asam kuat diantaranya : - H 2 SO 4 - HF, AlCl 3 + HCl tidak dipakai karena reaksi samping dari polimerisasi banyak terjadi dengan asam katalis maka senyawa olefin dapat berisomerisasi dengan cara : 1. Pemindahan ikatan rangkap 2. Pembentukan rantai cabang. Katalis yang bersifat basa juga dapat dipakai untuk isomerisasi olefin misalnya pembuatan butin 2 dari butin 1 sebaliknya dengan katalis organik urium R - Na + Hydrocarbon Jenuh. Untuk mereaksikan isomerisasi senyawa-senyawa parafin dipakai 2 macam katalis : 1. Asam kuat 2. Hydrogenasi in solid acid suprat. - Asam kuat yaitu : HF, BF, Halogen sulforit acid, ethan suforit acid, aluminium halida sulforit acid, silika alumina. - Hydrogenation on cut suprat : Pt Alumina contain halogen, Nisilika alumina, Molibdenalumina. 262 Contoh reaksi pembuatan iso butan dan normal butan. Dengan katalis Al halida + alkyl Halida. RX + AlX 3 R + AlX - 4 Alkyl Alumina Halid Halid R + + CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 RH + CH 3 CH 2 C + HCH 3 N butan carbon ion CH 3 CH 2 C + HCH 3 CH 2 CHCH 3 CH 3 C + CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 C + + CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 CH 3 CHCH 3 + CH 3 CH 2 C + HCH 3 CH 3 CH 3 Iso butan Dst Reaksi pembuatan isomer dari hydrocarbon yang mempunyai tertiar hydrogen dengan katalis asam sulfat. Misal : isomerisasi dari 3 methyl iso butan. CH 3 CH 2 CHCH 2 CH 2 CH 3 + H 2 SO 4 CH 3 CH 2 C + -CHCH 2 + H 2 O + HSO 4 CH 3 CH 3 CH 3 CH 2 C + CH 2 CH 2 CH 3 CH 3 C + H-CHCH 2 CH 2 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CHC + H-CH 2 CH 2 CH 3 CH 3 C + H-CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 2 CHCH 2 CH 2 CH 3 + CH 3 C + -CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 CH 3 CH 3 263 CH 3 CH 2 C + CH 2 CH 2 CH 3 + CH 3 CH-CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 CH 3 CH 3 2 methyl hexan Reaksi isomerisasi parafin dengan katalis asam aktifitas katalis optimum pada proses keasaman 95,5 – 99,8 Aromatic. Isomerisasi aromatic terjadi dengan katalis lebih kuat strong acid. Tiga macam isomerisasi yang terjadi pada alkyl aromatic : 1. Pergeseran rantai pada gugus alkyl. 2. Pergeseran gugus alkyl pada rantai aromatic. 3. Pergeseran didalam molekul gugus alkyl sekitar rantai aromatic membentuk alkyl benzen yang lebih tinggi. Contoh reaksi : a. Isomerisasi sekunder buthyl bezin menjadi tertiare buthyl benzen. CH 3 H + CH 3 - CHCH 2 CH 3 -CHCH 2 CH 3 + CH 3 C + HCH 2 CH 3 + H H - H 2 + CH 3 -C + -CH 3 - CCH 3 3 CCH 3 3 CH 3 + H b. Isomeri Xylene katalis BF 3 dalam HF CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 Ortho Xylene Meta Xylene Para Xylene c. Isomerisasi ethylene benzene Xylene 264 Dengan katalis : NC - Silika alumina atau Pt - Silika Alumina CH 2 CH 3 + H 2 CH 2 CH 3 -H 2 CH 2 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3

C. UNIT ISOMERISASI. 1. Butan Isomerisasi.

Butan isomerisasi merupakan reaksi isomerisasi yang pertama untuk menghasilkan isobutan yang sangat dibutuhkan untuk feed stock alkylasi proses. Umumnya unit terdiri atas 2 bagian yaitu : a. Bagian reaksi

b. Bagian recovery recovery system

a. Bagian Reaksi. Bagian reaksi terdiri dari : 1 Heater. 2 Reaktor. 1 Heater. Dalam alat ini reaktan yaitu normal butan bersama dengan injeksi hydrogen dipanaskan sampai 200 – 300 o F tekanan 200 psig. Dari heater kemudian reaktan dimasukkan kedalam reaktor.

2 Reaktor.

265 Alat ini berfungsi mereaksikan normal butan menjadi iso butan melalui suatu fixed bed catalyst AlCl 3 + HCl pada suhu 200 – 300 o F tekanan 200 psig. Reaktor umumnya berupa vesel silinder yang diisi batch catalyst pada suatu support. b. Recovery. Bagian recovery terdiri atas : 1 Gas separator gas stabilizer 2 Isobutanizer. 1 Gas Separator. Bagian ini berfungsi memisahkan hasil reaksi, iso butan dengan hydrogen. Peralatan berupa fraksionator column, top produk adalah hydrogen yang disirkulasikan ke heater reaktor. Bottom produk berupa campuran hasil reaksi yaitu isobutan dan sisa normal butan yang tidak bereaksi yang dialirkan ke deisobuatnizer. 2 De Isobutanizer. Fungsinya untuk memisahkan isobutan dan normal butan. Peralatan berupa : Fraksionator dengan buble cap tray tower top produk adalah isobutan merupakan hasil utama dapat mencapai purity 99. Bottom produk berupa normal butan disirkulasikan kembali ke reaktor. Injeksi gas hydrogen dimaksudkan untuk mengurangi atau mencegah reaksi samping cracking atau polimerisasi. Butan isomerisasi unit mempunyai proses-proses dengan beberapa paten yang dipegang oleh beberapa perusahaan minyak saat ini dikenal proses isomerisasi komersial dipegang oleh perusahaan yang terkenal. a Proses isomerisasi fase uap oleh SHELL