kondisi reaksi dalam reaktor yaitu temperature 84,85 C dan tekanan 11 atm
dengan yield 95 – 96 . C H
+
, ;
............................... 1 ethylene oxide
air mono-ethylene glycol
Dengan Reaksi Samping •
Reaksi pembentukan di-ethylene glycol C H
+
, ;
…….....……….2 di-ethylene glycol
• Reaksi pembentukan tri-ethylene glycol
C H +
, ;
……… 3 tri-ethylene glycol
Selektifitas dari reaksi utama mencapai 90, dan reaksi samping pembentukan di- ethylene glycol dan tri-ethylene glycol masing-masing 9 dan 1.
Weissermel, 1997
2.2 Pemilihan Proses
Dalam pemilihan proses mempertimbangkan beberapa faktor seperti kondisi operasi, jumlah reaksi, panas reaksi pembentukan dan energy bebas gibbs pada
keadaan standar, katalis yang digunakan, bahan baku.
Pemilihan proses meninjau dari panas reaksi pembentukan pada keadaan standar Data dari : Chem-Cad
diperoleh : Δ H
f
pada 25
o
C : Δ H
f
CH
2
O = -108,57
kJmol Δ H
f
CO = -110,525
kJmol Δ H
f
H
2
O = -241,818
kJmol Δ H
f
C
2
H
4
O
3
= -585,05 kJmol
Δ H
f
CH
4
O = -200,94
kJmol Δ H
f
C
3
H
6
O
3
= -465,9 kJmol
Δ H
f
C
2
H
6
O
2
= -392,201 kJmol
Δ H
f
C
2
H
4
O = -52,6302
kJmol Δ H
f
CO
2
= -393,52 kJmol
Δ H
f
C
3
H
4
O
3
= -506,9 kJmol
Ditinjau dari energi bebas gibbs :
= Data :
= -109,9 kjmol
= -137,16 kjmol
= -228,59 kjmol
= -506,89 kjmol
= -162,32 kjmol
= -337,2 kjmol
= -301,801 kjmol
= -13,2301 kjmol
= -394,41 kjmol
= -410 kjmol
1. Proses Du-Pont Reaksi :
CH
2
O + CO + H
2
O HOCH
2
COOH HOCH
2
COOH + CH
3
OH HOCH
2
COOCH
3
+ H
2
O HOCH
2
COOCH
3
+ 2H
2
HOCH
2
CH
2
OH + CH
3
OH
Δ Hr 25 C = Δ Hf produk - Δ Hf reaktan
Δ H
r-1
= Δ H
f
C
2
H
4
O
3
- Δ H
f
CH
2
O + Δ H
f
CO + Δ H
f
H2O = -585,05 – -241,818-110,525-108,57
= -585,05 – -460,913 = -124,137 kjmol
Δ H
r-2
=Δ H
f
C
3
H
6
O
3
+ Δ H
f
H
2
O- Δ H
f
C
2
H
4
O
3
+ Δ H
f
CH
3
OH = -465,9-241,818 – -200,94-585,05
= -707,718--785,99 = 78,272 kjmol
Δ H
r-3
= Δ H
f
C
2
H
6
O
2
+ Δ H
f
CH
3
OH-Δ H
f
C
3
H
6
O
3
= -392,201-2004,94 – -465,9 = -127,241 kjmol
∆Η
298
= Δ H
r-1
+Δ H
r-2
+ Δ H
r-3
= -124,137 + 78,272 + -127,241 = -173,106 kjmol
= Reaksi-1
= -506,89 – -228,59-137,16-109,9 = -31,24 kjmol
Reaksi-2 = -228,59-337,2 – -506,89-162,32
= 103,42 kjmol Reaksi-3
= -162,32-301,801 – -337,2 = -126,921 kjmol
total = -54,741 kjmol
2. Proses Hidrasi melalui Ethylene Karbonat Reaksi :
CH
2
OCH
2
+ CO
2
Δ Hr 25 C = Δ Hf produk - Δ Hf reaktan
Δ H
r-1
= Δ H
f
C
3
H
4
O
3
- Δ H
f
C
2
H
4
O + Δ H
f
CO
2
= - 506,9 – -393,52-52,6303 = - 60,7497 kjmol
Δ H
r-2
= Δ H
f
C
2
H
6
O
2
+ Δ H
f
CO
2
- Δ H
f
C
3
H
4
O
3
+ Δ H
f
H
2
O = -392,201-393,52 – -241,818-506,9
= -785,721 – -748,718 = -37,003 kjmol
HOCH
2
CH
2
OH + CO
2
C=O + H
2
O H
2
C-O H
2
C-O C=O
H
2
C-O H
2
C-O
∆Η
298
= Δ H
r-1
+Δ H
r-2
= - 60,7497 - 37,003 = -97,7527 kjmol
= Reaksi-1
= -410 – -394,41-13,2301 = -2,3599 kjmol
Reaksi-2 = - 394,41-301,801 – -228,59-410
= -57,621 kjmol total = -59,9809 kjmol
3. Proses Hydolysis Ethylene Oxide Reaksi :
C H +
Δ Hr 25 C
= Δ Hf produk - Δ Hf reaktan Δ H
rx
= Δ H
f
C
2
H
6
O
2
- Δ H
f
C
2
H
4
O + Δ H
f
H
2
O = -392,201 – -52,6302-241,818
= -97,7528 kjmol =
= - 301,801 – -228,59-13,2301 = -59,9809 kjmol
No KETERANGAN
PROSES 1 PROSES 2
PROSES 3
1 Kondisi Operasi
700 atm, 200
o
C 14,5 atm,150
o
C 11 atm, 84,85
o
C 2
Jenis Reaktor Fixed bed
Fixed bed Fixed bed
3 Bahan baku
Formaldehid, CO,H
2
O dan methanol
Ethylene oksida, CO
2
dan H
2
O Ethylene oksida
dan air
4 ∆Η
298
-173,106 kjmol -97,7527 kjmol
-97,7528 kjmol 5
Jumlah Reaktor 3
2 1
6 Katalis
Cromat tellurium
Amberjet4200 7
-54,741 kjmol -59,9809 kjmol
-59,9809 kjmol Berdasarkan dari tabel diatas maka dipilihlah proses 3 untuk pendirian pabrik ini.
Hal ini dikarenakan kondisi operasi tekanan dan temperatur yang rendah sehingga penanganannya mudah, bahan baku yang digunakan sedikit sehingga menghemat
biaya pembelian bahan baku, jumlah reactor yang di gunakan satu, menggunakan katalis, reaksi spontan dikarenakan nilai
= 59,9809 kjmol, dan sifat
reaksi eksotermis dengan nilai =
97,7528 kjmol.
2.3 DIAGRAM ALIR PROSES
