memberikan keuntungan karena biaya investasi lebih besar 50 jika dibandingkan dengan proses asetilen pada fasa gas
b. Reaksi Fasa Gas
Reaksi dijalankan pada suhu operasi 160-180
O
C, tekanan 0,5 – 0,8.10
5
Pa, menggunakan katalisator palladium. Proses ini juga tidak menguntungkan karena
investasinya besar.
3. Proses Asetaldehid – Asam Asetat Anhidrid
Reaksi dijalankan dalam fasa cair, mula-mula yang terbentuk adalah etilidiene diasetat kemudian membentuk vinil asetat. Reaksi ini tidak
menguntungkan karena yield yang dihasilkan kecil. Dari ketiga proses diatas, pada pra rancangan vinil asetat dipilih proses dasar
asetilen fasa gas dengan pertimbangan sebagai berikut : 1.
Investasi lebih murah jika dibandingkan dengan proses dasar etilen. 2.
Kondisi operasi mendekati atmosfir, sehingga operasional pabrik lebih mudah
3. Yield vinil asetat dalam proses ini lebih tinggi.
2.7 Deskripsi Proses
Bahan baku yang digunakan adalah gas asetilen 99,9 dan asam asetat 99,8. Reaktan asam asetat cair yang sebelumnya digunakan sebagai solvent di
absorber, AB-301 dilewatkan di heat exchanger, HE-203 dialirkan ke menara destilasi, MD-301dari recycle hasil bawah menara distilasi dipompa dengan pompa,
P-302 sampai tekanan 1,283 atm menuju vaporizer, V-201. Di dalam vaporizer semua cairan asam asetat diuapkan, sehingga keluar dari vaporizer berupa uap jenuh
bersuhu 180
O
C. Umpan segar dicampur dengan gas asetilen recycle dari absorber, AB-301 menggunakan mixing point I, M-201 dinaikkan suhunya menjadi 180
O
C dengan steam di penukar panas HE-201 kemudian diturunkan tekanannya menjadi
1,283 atm dengan menggunakan expander JE-201. Gas asetilen dan gas asam asetat masuk reaktor dengan perbandingan = 4:1.
Campuran gas diumpankan ke dalam reaktor, R-201. Reaktor yang dipakai adalah
Universitas Sumatera Utara
reaktor fixed bed multitubular dengan menggunakan katalisator Zn-asetat yang diendapkan dalam permukaan karbon aktif.
Reaksi: C
2
H
2 g
+ CH
3
COOH
g
C
2
H
3
OOCCH
3 g
Reaksinya merupakan reaksi eksothermis. Oleh karena itu memerlukan pendinginan. Reaktor didinginkan dengan Dowtherm-E yang mengalir searah dengan
aliran umpan. Gas keluar reaktor berupa gas asetaldehid, asetilen yang tidak bereaksi, gas hidrogen yang tidak bereaksi, air yang tidak bereaksi dan produk
berupa vinil asetat. Kemudian campuran gas itu ditekan dengan menggunakan blower, JB-201
sehingga tekanannya menjadi 3 atm dan didinginkan dalam penukar panas HE-203 dan HE-204 sampai suhu uap jenuh yaitu 72,75
O
C. Campuran gas ini didinginkan di kondensor partial, CD-201 sampai suhunya mencapai 30
O
C. Campuran uap dan cairan ini selanjutnya dipisahkan dalam separator, SP-301. Gas yang masih belum
mengembun diserap dalam absorber, AB-301 dengan menggunakan pelarut asam asetat. Gas yang tidak terserap dalam absorber, AB-301 gas asetilen dan hidrogen
dipisahkan dengan splitter sebagian di-recycle dan dicampur dengan gas asetilen segar untuk umpan reaktor. Sebagian gas yang keluar dari splitter dikeluarkan dari
proses untuk mencegah akumulasi. Cairan yang keluar dari separator, SP-301 bersama dengan cairan yang
keluar dari absorber diumpankan ke dalam menara distilasi. Sebelum diumpankan ke menara distilasi, MD-01 umpan dipanaskan dalam HE-203 sampai suhu 91,54
O
C dan diturunkan tekanannya dengan ekpansion valve, EV-301 sampai 1 atm. Di dalam
menara distilasi, MD-01 terjadi pemisahan komponen berdasarkan pada perbedaan titik didihnya. Hasil atas MD-01 berupa campuran asetaldehid, air dan vinil asetat
pada suhu 72,87
O
C dan ditampung dalam accumulator, AC-301, dan dipompa kembali ke MD-301 sebagai refluks dan sebagian sebagai distilat MD-301. Distilat
MD-301 dengan komposisi 99,95 vinil asetat selanjutnya didinginkan dalam HE- 301 dengan menggunakan air pendingin sampai suhu 30
O
C dan selanjutnya disimpan dalam tangki penyimpan, TK-301 sebagai hasil utama pabrik ini, sedangkan hasil
bawah MD-301 yang sebagian besar asam asetat di-recycle sebagai umpan reaktor.
Universitas Sumatera Utara
BAB III NERACA MASSA
Hasil perhitungan neraca massa pada proses pembuatan vinil asetat dengan kapasitas produksi 60.000 tontahun adalah sebagai berikut :
Basis perhitungan : 1 jam operasi
Waktu kerja pertahun : 330 hari Satuan operasi
: kgjam Kapasitas per jam
: 7575,7576 kgjam
3.1 Vaporizer V-201
Tabel 3.1 Neraca Massa Vaporizer V-201
Komponen Masuk
kgjam Keluar
kgjam Alur 9
Alur 10
Asetilen -
- Asam Asetat
5283,5 5283,5
Air 18,3
18,3 Vinil Asetat
77,3 77,3
Asetaldehid -
- Hidrogen
- -
Total 5379,1
5379,1 5379,1
5379,1
3.2 Mixing Point I M-201
Tabel 3.2 Neraca Massa Mixing Point I M-201
Komponen Masuk kgjam
Keluar kgjam Alur 3
Alur 5 Alur 6
Asetilen 2635
6529,6 9164,6
Asam Asetat -
- -
Air -
- -
Vinil Asetat -
- -
Asetaldehid -
- -
Hidrogen 1,4
26,3 27,7
Total 2636,4
6555,9 9192,3
9192,3 9192,3
Universitas Sumatera Utara
Kategori