Propylene
glikol merupakan aplikasi terbesar kedua untuk PO. Monopropylene glikol (MPG)
adalah produk reaksi langsung PO dengan air (- Propanediols). Di-, tri-, dan propylene
glikol yang lebih tinggi sebagai produk samping reaksi MPG dengan PO. Propylene
glycol digunakan sebagai bahan baku resin poliester tak jenuh, terutama untuk
industri tekstil dan konstruksi. Hal ini juga digunakan sebagai pelembab, dan
sebagai pelarut dan emolien dalam makanan, obat-obatan, dan kosmetik. Penggunaan
lebih lanjut berhubungan dengan pelapis, plasticizer, perpindahan panas dan
cairan hidrolik, antifreezes. Aplikasi propilen glikol lebih menguntungkan karena
toksisitas relatif lebih rendah dari etilen glikol. Di-dan tripropilen glikol
digunakan dalam cairan hidrolik dan pengeboran, pemotongan dalam minyak, dan
sebagai pelumas. Keuntungan utama dari poliglikol adalah biodegradasi mereka.
REAKSI KIMIA
Propilen glikol
merupakan hasil hidrasi propilen oksid dengan air dalam fase cair. Reaksi yang
terjadi adalah reaksi tidak bolak-balik ( irreversible
) dapat dituliskan dengan persamaan reaksi sebagai berikut :
Katalisator yang dipakai dalam reaksi hidrasi ini pada umumnya adalah asam kuat inorganik seperti asam klorida dan asam sulfat, tetapi asam sulfat lebih banyak dipakai karena realatif kurang korosif dibandingkan asam klorida.
Reaksi hidrasi propilen oxide dengan air berlangsung pada fasa cair dengan kondisi operasi tekanan atmosferis
dan suhu sekitar 50°C dan dijalankan di dalam reaktor alir tangki berpengaduk (
RATB/CSTR ). Konversi sekitar 85%.
Bisa juga
reaksi dijalankan dengan menggunakan reactor fixedbed dengan menggunakan
katalisator padat berupa resin sulfonat. Hal ini bisa dilakukan untuk
menyederhanakan peralatan yang digunakan karena tidak perlu memisahkan asam
sulfat lagi..
URAIAN PROSES
Propilen
oksid dari tangki penyimpan diumpankan ke dalam tangki pencampur untuk dicampur dengan air proses dari unit
utilitas dan arus recycle dari hasil atas menara distilasi 01 agar terbentuk
larutan yang homogen. Selanjutnya larutan ini diumpankan ke dalam Reaktor Alir
Tangki Berpengaduk (RATB). Pada saat yang sama asam sulfat dari tangki
penyimpan diumpankan juga ke dalam reaktor sebagai katalisator. Reaksi dijalankan
pada suhu 50°C dan tekanan 1 atm selama ± 30 menit.
Hasil
reaksi kemudian diumpankan ke dalam menara distilasi 01 (MD-01) untuk
memisahkan propilen oksid dan air sebagai hasil atas dan propilen glikol (PG),
dipropilen glikol (DPG), tripropilen glikol (TPG) serta H2SO4
sebagai hasil bawah. Hasil atas MD-01 dikembalikan ke dalam reactor sebagai
recycle sedangkan hasil bawah MD-01 diumpankan ke dalam menara distilasi 02
(MD-02).
Di
dalam menara distilasi 02 diperoleh hasil atas menara berupa propilen glikol 99
% sebagai produk utama yang ditampung di tangki produk, sedangkan hasil bawah
yang sebagian besar berupa dipropilen glikol dan tripropilen glikol ditampung
di tangki penyimpan sebagai produk samping.
DIAGRAM ALIR
DATA UNTUK REAKTOR
Jenis : Reaktor Alir Tangki Berpengaduk
| ☻Kondisi operasi | |
| Suhu | : 50°C |
| Tekanan | : 1 atm |
| Sifat reaksi | : eksotermis |
| Kondisi proses | : isotermal |
| ☻Katalisator | |
| Jenis | : asam sulfat |
☻ Kinetika reaksi
Persamaan kecepatan reaksi :
( Element of Chemical Reaction Engineering, H.Scott
Fogler., 4th ed., 2006 )
| rA | = k.CA |
k = 16.96
x 1012 exp ( - 32400/RT )
E =
Btu/ lbmol
T =
Kelvin
| rA = kecepatan reaksi | , kmol/m3.jam |
| k = konstanta kecepatan reaksi | , 1/jam |
| CB = konsentrasi water | , kmol/m3 |
Data US Patent untuk pembuatan propylene glycol dari propylene
oxide adalah United States Patent 2623909,
30 Desember 1952 dengan label Hydrolysisof 1, 2-propylene oxide to 1, 2-propylene glycol
Tidak ada komentar:
Posting Komentar