2.4.3 Produk
Propilen Oksida a. Sifat fisis
Propilen Oksida methyloxirane, 1,2-epoypropane adalah cairan tidak berwarna yang mempunyai titik didih rendah 34,2
C. Merupakan senyawa kimia organik yang sangat penting dan terutama
digunakan sebagai intermediate untuk pembuatan Polieter poliol, Propilen glikol, alkanolamin dan eter glikol.
Rumus kimia : C
3
H
6
O Berat molekul
: 58 kgkmol Titik didih
: 34,23
o
C Titik beku
: -111,93
o
C Temperatur kritis
: 209,1
o
C Tekanan kritis
: 4920 kPa Densitas
: 829, kgm
3
TBA
a. Sifat Fisika :
1. Berat Molekul kgkgmol : 74,12
2.Titik didih : 53
C 3.Densitas 25
C kgm
3
: 0,785
4.Kemurnian : 99,899
Yaws,1999
2.5 Deskripsi Proses
Secara umum, proses pembuatan propilen oksida terdiri dari tiga tahapan proses, yaitu:
1. Tahap Persiapan Bahan Baku 2. Tahap Reaksi
3. Tahap Pemurnian Produk
Universitas Sumatera Utara
2.5.1 Tahap Persiapan Bahan Baku
a. Unit Penyiapan Isobutana Cairan isobutana dari tangki penyimpanan T-01 pada tekanan 24 bar dan
temperatur 30 C dipompa ke mixer M-01 untuk dicampur dengan arus recycle
dari flash drum 2 FD-02 dan udara yang dialirkan dari blower B-01. Isobutana yang keluar tangki dinaikkan tekananya menggunakan pompa P-01 sampai
25,33 bar, lalu dipanaskan dengan heater H-01 sampai suhu 95 C untuk
selanjutnya diumpankan ke reaktor peroksidasi CRV-01. b. Unit Penyiapan Udara
Udara pada tekanan 1,013 bar dan suhu 30 C dialirkan dari blower ke
mixer 1 M-01 untuk dicampur dengan isobutana. Udara yang dialirkan blower dinaikkan tekanannya menggunakan kompresor G-01 menjadi 25,33 bar lalu
didinginkan dengan cooler C-01 sampai suhu 95 C untuk selanjutnya
diumpankan ke reaktor peroksidasi CRV-01. c. Unit Penyiapan Propilen
Dari tangki penyimpan propilen T-02 pada tekanan 10,20 bar dan suhu 30
C. Propilen cair dinaikkan tekanannya dengan pompa P-02 sampai tekanan sampai 15,20 bar dan kemudian dialirkan ke dalam mixer M-03 untuk dicampur
dengan arus recycle dan TBHP hasil reaksi isobutana dan oksigen dari reaksi di reaktor peroksidasi CRV-01.
2.5.2 Tahapan Reaksi
a. Unit Pembentukan TBHP Tert-Butyl Hydroperoksida Reaksi pembentukan TBHP berlangsung dalam reaktor peroksidasi CRV-
01. TBHP terbentuk dari reaksi Isobutana dan Oksigen. Cairan dan gas dari unit- unit penyiapan bahan baku dengan perbandingan mol 1 : 2,54 untuk isobutana dan
udara, dialirkan ke dalam reaktor CRV-01. Reaktor yang digunakan berupa reaktor plug flow. Reaksi berjalan pada fase campuran dengan tekanan 25,33 bar
dan suhu 95 C. Reaksi berjalan secara eksotermis dan untuk menjaga agar suhu
reaktor tetap konstan maka dilengkapi dengan koil pendingin dengan air sebagai media pendingin. Selain terbentuk tert-butyl hydroperoxide TBHP di dalam
reaktor juga terjadi reaksi pembentukan tert-butyl alcohol TBA sebagai hasil samping.
Universitas Sumatera Utara
b. Unit Pembentukan Propilen Oksida. Reaksi pembentukan propilen oksida berlangsung dalam 1 reaktor. Propilen
oksida terbentuk dari reaksi TBHP dan propilen. Aliran dari mixer M-03 menjadi aliran umpan kedalam reaktor epoksidasi CRV-02. Reaktor berupa
reaktor plug flow. Reaksi terjadi pada fase gas dengan tekanan 14,19 bar dan suhu 130
C. Reaksi berjalan secara eksotermis dan untuk menjaga agar suhu reaktor tetap konstan maka dilengkapi dengan jaket pendingin dengan air sebagai
media pendingin. Selain terbentuk propilen oksida, di dalam reaktor juga tejadi reaksi pembentukan tert-butyl alcohol TBA sebagai hasil samping.
2.5.3 Tahapan Pemurnian Produk
Hasil reaksi dari reaktor epoksidasi CRV-02 berupa fase campuran. Proses pemurnian produk dimulai dengan pemisahan berdasarkan fase cair dan gas di
flash drum FD-03 dengan tekanan 14,19 bar dan suhu 80 C. Bagian atas berupa
fase gas yang sebagian besar terdiri propilen akan dialirkan kembali menjadi aliran recycle sedangkan bagian bawah berupa fase cair isobutana, TBHP, TBA
dan PO. Selanjutnya di alirkan ke menara destilasi MD-02 untuk memisahkan TBA dengan PO. Pada menara destilasi MD-02 dioperasikan dengan tekanan
2,016 bar dan suhu 80 C, bagian atas terdiri propilen oksida, isobutana, dan
propilen yang selanjutnya dialirkan ke menara destilasi 3 MD-03. Sedangkan bagian bawah menara destilasi 2 MD-02 terdiri 98 TBA yang merupakan
hasil samping dalam proses pembuatan propilen oksida dan dialirkan ke tangki penyimpanan TBA T-03. Bagian atas menara destilasi 2 MD-02 dialirkan ke
menara destilasi 3 MD-03 untuk memurnikan propilen oksida sebagai produk utama. Menara destilasi 3 MD-03 dioperasikan dengan tekanan 1 bar dan suhu
82 C. Bagian bawah menara destilasi 3 MD-03 terdiri produk utama yaitu
propilen oksida 99 kemudian dialirkan ke tangki penyimpanan propilen oksida T-04. Bagian atas yang sebagian besar propilen dan TBHP dialirkan ke mixer 4
M-04 untuk dicampur dengan hasil atas flash drum 3 FD-03 sebagai recycle. Sebelum dialirkan kembali ke reaktor epoksidasi CRV-02 aliran recycle
dinaikkan tekanannya dengan kompresor 4 G-04 sampai 14,19 bar dan suhu 137
C.
Universitas Sumatera Utara
BAB III NERACA MASSA
Hasil perhitungan neraca massa pada proses pembuatan Propilen Oksida dari Isobutana dan udara kapasitas produksi 50.000 kgjam sebagai berikut :
Basis perhitungan : 1 jam operasi
Waktu operasi : 300 haritahun
Satuan operasi : kgjam
3.1 Bahan Baku
Spesifikasi bahan baku pembuatan Propilrn Oksidadari isobutana dan udara yaitu:
1. Isobutana
Komponen BM
komposisi
Σ mol kgmol massakg
C
4
H
10
58,124 100
3185,5268 185155,5603
2. Udara
Komponen BM
komposisi Σ mol kgmol
massakg
O
2
32 21
8086,4409 258766,1084
N
2
28,013 79
30420,4205 852167,2535
Total 60,013
100 38506,8614
1110933,3620
3.2 Mixer M-01
Tabel 3.2 Neraca Massa pada Mixer M-01 Komponen
Masuk kgjam Keluar kgjam
Alur 3 Alur 4
Alur 22 Alur 5
C
4
H
10
185155,5603 162231,6456
347387,2059 O
2
258766,1083 595,9577
259362,0660 N
2
852167,2535 1804,3996
853971,6531 C
4
H
10
O
2
310,5088 310,5088
C
4
H
10
O 1810,9300
1810,9300 sub total
1110933,3618 185155,5603 166753,4417
1462842,3638 Total
1462842,3638 1462842,3638
Universitas Sumatera Utara
Kategori