Deskripsi Proses TINJAUAN PUSTAKA

dikembalikan ke hidrolisator untuk menghasilkan benzotriklorid yang lebih banyak dan yang satu dimurnikan atau untuk membuat natrium benzoat. Asam benzoat yang dihasilkan sebesar 74-80 berat muatan benzotriklorid.

2.9 Seleksi Proses

Pada pra rancangan pabrik pembuatan asam benzoat ini, proses yang dipilih adalah proses oksidasi toluena dengan menggunakan mangan asetat sebagai katalis dengan pertimbangan bahwa: 1. Indonesia merupakan produsen penghasil toluena secara domestik yang dipenuhi oleh beberapa perusahaan milik negara maupun swasta, sehingga bahan baku mudah dicukupi dari dalam negeri. 2. Proses produksi yang lebih ramah lingkungan, karena tidak menggunakan senyawa berbahaya yang dapat merusak lingkungan. 3. Konversi reaksi yang dihasilkan lebih besar yakni 60 dibandingkan dengan menggunakan reaksi yang lain dan juga dengan menggunakan toluena sebagai bahan baku dapat menghasilkan produk samping seperti benzaldehide dan benzil alkohol yang meningkatkan nilai ekonomi di dalam pabrik.

2.10 Deskripsi Proses

Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan asam benzoat yaitu dengan cara mengoksidasi toluena menggunakan oksigen sebagai oksidator dan mangan asetat dalam bentuk kristal sebagai katalis. Toluena 99 sebagai bahan baku utama disimpan dalam tangki penyimpanan bahan baku TK – 102 pada kondisi fasa cair, temperatur 30 C dan tekanan 1 atm. Toluena ini dicampur terlebih dahulu dengan mangan asetat MnC 2 H 3 O 2 2 .4H 2 O dengan berat 2,3 fraksi massa dari toluena yang dimasukkan ke dalam mixer M- 101. Campuran ini selanjutnya dipanaskan menggunakan heater E-101 sebelum masuk ke dalam reaktor R-101. Oksigen dalam tangki penyimpanan TK-101 pada 30 o C dipanaskan terlebih dahulu hingga temperaturnya mencapai 148,89 o C kemudian masuk ke dalam reaktor R-101. Reaksi oksidasi berlangsung pada temperatur 148,89 o C dengan tekanan 3 Universitas Sumatera Utara atm secara kontinu dan bersifat eksoterm. Reaksi berlangsung sangat cepat dengan waktu tinggal 5 - 10 menit. Adapun reaksi oksidasi yang berlangsung dalam reaktor yakni: 1. Pembentukan Benzaldehide. 2. Pembentukan Benzil Alkohol 3. Pembentukan Asam Benzoat Reaksi selesai setelah toluena terkonversi 60 di dalam reakor. Toluena yang tidak bereaksi dan produk sampingby-product yang terbentuk [seperti benzaldehide 1-2 dan benzil alkohol 10] didaur ulang kembali ke dalam reaktor oksidasi untuk dilakukan proses reaksi kembali membentuk produk asam benzoat. Toluena dan uap air yang terbentuk dalam reaksi kemudian dikondensasikan melalui kondensor E-104, untuk kemudian diubah menjadi fasa cair dan dikumpulkan ke dalam tangki penyimpanan sementara drum horizontal, sedangkan oksigen yang tidak bereaksi sempurna dan tidak dapat dikondensasikan dikeluarkan dari reaktor. Untuk memisahkan campuran asam benzoat dari by product dan impurities yang terbentuk dilakukan dengan proses destilasi. Temperatur operasi yang digunakan adalah 148,444 o C dimana semua komponen kecuali asam benzoat berubah wujud menjadi fasa uap destilat pada tekanan 2,5 psia. Produk underflow dalam kolom destilasi ini dinamakan asam benzoat. Temperatur produk bottom yang dihasilkan dari keluaran reboiler sekitar 165,52 o C, kemudian dialirkan melewati cooler E-204 sehingga terjadi penurunan suhu untuk dapat dikristalisasi di dalam crystallizer CR-201 menjadi kristal asam benzoat. Untuk menghilangkan komposisi air yang terkandung dalam kristal asam benzoat, digunakan drum drier DE-201 sebagai mesin pengering. Universitas Sumatera Utara FLOWSHEET PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN ASAM BENZOAT DARI TOLUENA DAN OKSIGEN MENGGUNAKAN MANGAN ASETAT SEBAGAI KATALIS DENGAN KAPASITAS PRODUKSI 6.000 TONTAHUN DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA DIAGRAM ALIR PROSES P PABRIK PEMBUATAN ASAM B RODUKSI ENZOAT PRA RANCANGAN P PEMBUATAN ASAM BENZOAT DARI TOLUENA DA OKSIDASI MENGGUNAKAN MANGAN AS KAPASITAS : 6.000 TON T ABRIK N OKSIGEN DENGAN REAKSI ETAT SEBAGAI KATALIS AHUN Skala : Tanpa Skala Nama : Wankin Septario Gultom NIM : 060405054 Dosen Pembimbing I: Dr. Ir. Rosdanelli Hasibuan,MT Dosen Pembimbing II: Dr. Eng. Ir. Irvan, MSi Tanggal

T. Tangan

Digambar Diperiksa Disetujui No Kode Ke terangan No 1 TK-101 Tangki Oksigen 29 2 TK-102 Tangki Toluena 30 3 TT-103 Gudang Mangan Asetat 31 4 TT-104 Gdg MnAs Sementara 32 5 TT-201 Gudang Asam Benzoat 33 6 TK-202 Tangki Benzil Alkohol 34 7 TK-203 Tangki Benzaldehide 35 8 JC-101 Kompresor 36 9 C-102 Conveyor 37 10 JC-103 Kompresor 38 11 E-101 Heater 39 12 E-102 Heater 40 13 E-103 Heater 41 14 E-104 Kondensor 42 15 E-105 Kondensor 43 16 E-106 Heater 44 17 M-101 Mixer 45 18 R-101 Reaktor 46 19 D-201 Flash Drum 47 20 V-101 Drum 48 21 E-110 Vaporizer 49 22 E-201 Cooler 50 23 E-202 Cooler 51 24 E-203 Kondensor 52 25 E-204 Cooler 53 26 E-205 Heater 54 27 E-206 Kondensor 55 28 E-207 Cooler 56 Kode Ke te rangan E-208 Cooler M-102 Mixer 2 T-201 Kolom Destilasi 1 V-201 Akumulator 1 RB-201 Reboiler 1 T-202 Kolom Destilasi 2 V-202 Akumulator 2 RB-202 Reboiler 2 CR-201 Crystallizer DE-201 Drum Drier J-101 Pompa J-102 Pompa J-103 Pompa J-104 Pompa J-105 Pompa J-201 Pompa J-202 Pompa J-203 Pompa J-204 Pompa J-205 Pompa J-206 Pompa J-207 Pompa J-208 Pompa J-209 Pompa J-210 Pompa J-211 Pompa C-201 Conveyor C-202 Conveyor TT- 103 J - 101 E - 101 LI FIC TK - 102 J - 103 LI FC FC J - 202 J - 205 J - 204 FC E - 202 T - 201 V - 201 24 25 FC LIC TC Air pedingin bekas Kondensat PC TC LC PI LI 19 FC Steam T=200 o C,P= 1553,8 kPa Air Pendingin T=28 o C,P= 1 atm FC 1 8 J-105 TK - 101 DE- 201 TC 34 37 LI C - 102 E - 204 C - 202 J-203 J-206 23 22 V - 101 FC J - 104 RB - 201 CR - 201 LC C - 201 FC JC - 101 E - 102 FC E - 103 E - 104 FC J - 102 M-101 LC R- 101 E - 205 D- 201 J - 210 J - 209 T - 202 V - 202 35 36 FC PC TC LC PI LI FC J- 208 J-211 32 31 RB - 202 9 11 2 3 4 10 12 6 7 J - 201 13 14 17 18 21 20 30 TK - 203 LI LI TK - 202 33 E - 201 E - 207 E - 208 JC - 103 Gas off FC LI 28 M-102 Air Proses J- 207 26 E - 106 PC 27 29 38 39 FC FC FC FC E - 203 E - 206 E - 105 15 16 TT - 201 LI 5 40 E-110 TT-104 Universitas Sumatera Utara

BAB III NERACA MASSA

Neraca massa pada pra-rancangan pabrik pembuatan Asam Benzoat dari Toluena dengan reaksi oksidasi menggunakan mangan asetat sebagai katalisator dengan kapasitas 6.000 tontahun adalah sebagai berikut: Kapasitas produksi : 6.000 tontahun atau 757,5758 kgjam Waktu kerja per tahun : 330 hari Satuan operasi : kg.jam -1 Kemurnian Produk : 99 Peralatan – peralatan yang mengalami perubahan massa adalah : - Mixer I M-101 - Reaktor R-101 - Drum V-101 - Flash Drum D-201 - Vaporizer E-110 - Kolom Destilasi I T-201 - Reboiler I RB-201 - Kondensor I E-203 - Kolom Destilasi II T-202 - Reboiler II RB-202 - Kondensor II E-206 - Mixer II M-102 - Crystallizer CR-201 - Drum Drier DE-201 Universitas Sumatera Utara