3. Pemilihan proses meninjau dari energi Gibbs Δ G
o
. Δ G
o
menunjukkan spontan atau tidak spontannya suatu reaksi kimia. Δ G
o
bernilai positif + menunjukkan bahwa reaksi tersebut tidak dapat berlangsung secara spontan, sehingga dibutuhkan energi tambahan dari luar.
Sedangkan Δ G
o
bernilai negatif - menunujkkan bahwa reaksi tersebut dapat berlangsung secara spontan dan hanya sedikit membutuhkan energi. Oleh
karena itu, semakin kecil atau negatif Δ G
o
maka reaksi tersebut akan semakin baik karena untuk berlangsung spontan energi yang dibutuhkan semakin kecil.
Δ G
o
pada 25
o
C : Δ G
o
CH
3
CHCH
2
= 62,205 kJmol
Δ G
o
H
2
O = -237,129
kJmol Δ G
o
CH
3
COCH
3
= -153,2 kJmol
Δ G
o
H
2
= 0 kJmol
Δ G
o
CH
3 2
CHOH = - 173,5
kJmol Δ G
o
CH
3 2
CHOSO
3
H = -738,42
kJmol Δ G
o
H
2
SO
4
= -744,530 kJmol
Δ G
o
C
3
H
7
OC
3
H
7
= -122 kJmol
Sumber: Yaws, 1999
a. Indirect Hydration
CH
3
CHCH
2 g
+ H
2
SO
4 aq
CH
3 2
CHOSO
3
H
aq
Δ G
o
25
o
C = Δ G
o
produk - Δ G
o
reaktan : Δ G
o
rx
1
= Δ G
o
CH
3 2
CHOSO
3
H - Δ G
o
CH
3
CHCH
2
+ Δ G
o
H
2
SO
4
= -738,42 – 62,205 + -744,530 = -56,095 kJmol
CH
3 2
CHOSO
3
H
aq
+ H
2
O
aq
CH
3 2
CHOH
aq
+ H
2
SO
4aq
Δ G
o
25
o
C = Δ G
o
produk - Δ G
o
reaktan : Δ G
o
rx
2
= Δ G
o
CH
3 2
CHOH + Δ G
o
H
2
SO
4
- Δ G
o
CH
3 2
CHOSO
3
H + Δ G
o
H
2
O = -173,5 + -744,530 – -738,42+ -237,129
= 57,519 kJmol Δ G
= Δ G
rx1
+ Δ G
rx2
= -56,095 kJmol + 57,519 kJmol
=
1,424 kJmol
b. Direct Hydration
CH
3
CHCH
2 g
+ H
2
O
aq
CH
3 2
CHOH
aq
Δ G
o
25
o
C = Δ G
o
produk - Δ G
o
reaktan : G
o
rx1
= Δ G
o
CH
3 2
CHOH - Δ G
o
CH
3
CHCH
2
+ Δ G
o
H
2
O = -173,5 – 62,205 + -237,129 = 1,424 kJmol
CH
3 2
CHOH + CH
3
CHCH
2
C
3
H
7
OC
3
H
7
Δ G
o
25
o
C = Δ G
o
produk - Δ G
o
reaktan : G
o
rx2
=Δ G
o
C
3
H
7
OC
3
H
7
- Δ G
o
CH
3 2
CHOH + Δ G
o
CH
3
CHCH
2
= -122 – -173,5 + 62,205 = -10,705 kJmol Δ G
= Δ G
rx1
+ Δ G
rx2
= 1,424 kJmol + -10,705 kJmol = -9,281 kJmol
c. Hidrogenasi Aseton
CH
3
COCH
3 l
+ H
2 g
CH
3 2
CHOH
l
Δ G
o
25
o
C = Δ G
o
produk - Δ G
o
reaktan : G
o
rx
= Δ G
o
CH
3 2
CHOH - Δ G
o
CH
3
COCH
3
+ Δ G
o
H
2
= -173,5 – -153,2+ 0 = -20,3 kJmol Tabel 2.4. Perbandingan proses produksi Isopropil Alkohol
No Keterangan
Indirect Hydration Direct Hydration
Hidrogenasi Aseton 1
Bahan baku Propilen, Asam Sulfat
dan Air Propilen dan Air
Aseton dan Hidrogen 2
Suhu 30
o
C 135
o
C 120
o
C 3
Tekanan 50 atm
60 atm 27 atm
4 Keuntungan per tahun
Rp. 971.806 Rp. 69.925.503
Rp. 37.583.571 5
Katalis Asam Sulfat
Sulfonated styrenedivinylbenzene
Metal katalis 6
Hasil Samping -
Diisopropil eter -
7 Konversi
30 80
82,5 8
Yield 96
93 98,4
9 ∆H
rx
-53 kJmol -105,51 kJmol
-69 kJmol 10
∆G 1,424 kJmol
-9,281 kJmol -20,3 kJmol
11 Kekurangan
Proses kompleks, katalis korosif
P,T tinggi Bahan baku mahal dan
sulit dicari
Dari ketiga proses tersebut di atas, dipilih proses kedua yaitu Direct Hydration dengan pertimbangan sebagai berikut:
1. Bahan baku berupa propilen yang mudah didapat dan tersedia dalam jumlah yang memadai di Indonesia.
2. Keuntungan paling besar Perhitungan Ekonomi Kasar, karena harga bahan baku yang murah.
3. Proses yang digunakan ramah terhadap lingkungan hidup.
C. Uraian Proses
Proses pembuatan isopropil alkohol dengan menggunakan Proses Direct Hydration, dapat dibagi menjadi beberapa tahap yaitu :
1. Tahap Preparasi
Pada tahap preparasi mencakup seluruh tahapan preparasi bahan baku. Bahan baku berupa propylene berasal dari PT. Chandra Asri, Anyer-Merak.
Air disiapkan dari unit utilitas. Bahan baku propilen kemurnian 99 mol dicampur dengan aliran recycle propilen di MP-101. Bahan baku air dari
utilitas dicampur dengan aliran recycle air dari RB-301 di MP-102. Kemudian masing-masing bahan baku yaitu propilen dan air dipanaskan pada HE-101
dan HE-102 sampai temperatur 135
o
C sebelum memasuki reaktor R-201.
2. Tahap Hidrasi Propilen
Reaksi hidrasi propilen berlangsung pada isotermal multi tube reaktor dengan katalis sulfonated styrenedivinylbenzene ion exchange resin. Pada
reaktor ini propilen bereaksi dengan air menghasilkan isopropil alkohol IPA. Sebagian IPA bereaksi dengan propilen menghasilkan by product diisopropil
Kategori