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