2.1. Diagram Alir Proses
2.1.1. Langkah Proses
Secara keseluruhan proses pembuatan nitrobenzen dengan proses kontinyu dapat dilaksanakan melalui tiga tahapan :
1. Proses penyiapan bahan baku
Bahan baku dipanaskan dengan tujuan menyesuaikan kondisi operasi dalam reaktor karena reaktor beroperasi secara isotermis.
Mula-mula bahan baku benzen yang berasal dari tangki penyimpan F-01 dipompakan menuju E-01. Pada E-01 benzen dinaikkan
suhunya dari 30
o
C menjadi 50
o
C, dari E-01 benzen menuju reaktor. Asam nitrat dari tangki penyimpan F-02 dipompakan menuju
mixer
F-06. Di dalam
mixer
asam nitrat di campur dengan asam sulfat yang di pompa dari tangki penyimpan F-03. Komposisi asam campuran
adalah : 24,3 HNO
3
, 61,4 H
2
SO
4
, 14,3 H
2
O. Panas yang timbul sebagai hasil panas pencampuran antara kedua asam tersebut di serap
oleh air pendingin di dalam koil pendingin
mixer
, sehingga asam campuran yang keluar dari
mixer
menuju reaktor bersuhu 50
o
C. Perbandingan mol asam nitrat dan benzen didalam reaktor adalah
1:1,05 dengan suhu 50
o
C dialirkan secara kontinyu.
2. Proses reaksi nitrasi
Bahan baku yang masuk ke reaktor melalui puncak reaktor pada kondisi 50
o
C dan tekanan 1 atm. Reaksi nitrasi antara benzen den asam nitrat berlangsung pada reaktor
CSTR
dengan laju putaran
impeller
1200 rpm agar terjadi pencampuran yang sempurna. Suhu reaksi harus tetap di jaga pada 50
o
C agar reaksi tetap berlangsung pada fase cairan. Reaksi nitrasi berlangsung secara eksotermis sehingga
diperlukan pendingin agar suhu dalam reaktor tetap 50
o
C. Pendingin reaktor menggunakan air yang masuk pada suhu 30
o
C dan keluar pada suhu 40
o
C. Produk yang diperoleh dari reaktor adalah nitrobenzen, produk samping berupa air dan sisa reaktan berupa benzen dan asam
nitrat. Produk reaktor selanjutnya diumpankan ke unit pemurnian.
3. Proses pemurnian hasil
Pada proses pemurnian ada tiga tahapan yaitu : a.
Pemisahan fase organik dan anorganik. b.
Netralisasi c.
Pemurnian dengan distilasi
a. Pemisahan fase organik dan anorganik
Produk reaktor dimasukkan didalam
Decanter
Dc-01 untuk memisahkan fase organik dan anorganik. Dekantasi dapat dilakukan
karena kedua fase cair tidak saling melarutkan. b.
Netralisasi Fase organik dari
Decanter
F-07 dipompakan ke netraliser F-08 untuk menetralkan asam nitrat dan asam sulfat yang terikut
dalam fase organik. Natrium hidroksida yang digunakan sebagai penetral mempunyai kadar 40 dipompakan dari tangki penyimpan
F-04. Hasil netralisasi dimasukkan ke
Decanter
-02 F-09 untuk memisahkan lapisan yang kaya akan nitrobenzen lapisan atas
dengan
waste
lapisan bawah yang terdiri dari Na
2
SO
4
, NaNO
3
, H
2
O, dan sedikit C
6
H
5
NO
2
. c.
Pemurnian dengan distilasi Lapisan dari
Decanter
-02 F-09 dinaikkan suhunya dengan E-02 dari suhu 59,69
o
C menjadi 209,4
o
C dan diumpankan ke
Flash Distilasi
.
Flash Distilasi
berfungsi untuk memisahkan produk nitrobenzen dari impuritasnya. Hasil bawah
Flash Distilasi
dengan suhu 205,7
o
C dilewatkan pendingin untuk diturunkan suhunya menjadi 40
o
C dan selanjutnya disimpan dalam tangki penyimpan.
Kategori