Rabu, 26 Desember 2012

© Manufacture of Cumene from Benzene and Propylene


            Cumene merupakan bahan perantara untuk beberapa senyawa organik seperti pembuatan senyawa phenol sekitar 65 % dari produksi cumene, 34 % cumene digunakan untuk pembuatan aceton, dan sebagian kecil cumene sebagai katalisator dalam pembuatan acrylic dan resin polyester serta untuk bahan baku pembuatan α-metil styrene.

REAKSI KIMIA

            Cumene dapat dihasilkan oleh reaksi alkilasi benzene dengan propilen menggunakan bantuan katalisator padat Phosphoric acid on keiselgour. Reaksi antara benzene dengan propilen adalah sebagai berikut :
                       
                    C6H6   +     CH3CH=CH2     ===>         C6H5CH(CH3)2                     (1)

                    C6H6   +  2 CH3CH=CH2     ===>         C6H4(CH(CH3)2)2                 (2)
                
Reaksi benzene dengan propilen berlangsung pada fasa gas dengan kondisi operasi tekanan sekitar 15 atm dan suhu sekitar 250°C dengan konversi propilene mencapai 94 %. Selain terjadi reaksi utama (reaksi 1) terjadi juga reaksi samping pembentukan disopropilbenzene (reaksi 2) . Reaksi yang terjadi bersifat eksotermis. Reaktor yang digunakan adalah reaktor fixedbed adiabatis dengan tanpa pendingin karena panas yang timbul tidak terlalu besar. 
URAIAN PROSES

            Benzene dari tangki penyimpan dialirkan ke vaporizer 01 bersama dengan Benzene yang berasal dari arus recycle hasil atas menara distilasi 02. Uap Benzene kemudian diumpankan ke dalam reactor fixedbed bersama dengan uap propilen yang juga diuapkan di vaporizer 02 sehingga suhu umpan sekitar 180°C.
Di dalam reaktor terjadi reaksi alkilasi yang bersifat eksotermis (keluar panas) sehingga suhu keluar reaktor lebih tinggi dari suhu umpan. Hasil reaksi kemudian diumpankan ke dalam condensor sehingga seluruh senyawa mengembun sebelum diumpankan ke dalam menara distilasi 01.
Menara distilasi 01 digunakan untuk memisahkan propan yang merupakan impuritas dari umpan propilen, sehingga akan diperoleh sebagai hasil atas yang kemudian ditampung di tangki penyimpan sebagai produk samping. Hasil bawah yang berupa benzene, cumene dan diisopropil benzene kemudian diumpankan ke dalam menara distilasi 02 untuk memisahkan benzene dari komponen lainnya.
Hasil atas menara distilasi 02 berupa senyawa benzene kemudian direcycle ke dalam vaporizer 01 untuk diuapkan bersama benzene umpan segar. Hasil bawah yang berupa senyawa cumene dan diisopropil benzene kemudian diumpankan ke dalam menara distilasi 03 untuk memisahkan cumene dari diisopropil benzene.
Hasil atas menara distilasi 03 berupa cumene dengan kemurnian 99,5 % kemudian ditampung di tangki produk. Hasil bawah yang berupa diisopropil benzene dengan kemurnian 95 % kemudian ditampung di tangki penyimpan.



        
    PEFD

DATA UNTUK REAKTOR

Jenis: Reaktor FixedBed Adiabatis
  •     Kondisi operasi
                   Suhu                   :  182 - 289°C
                   Tekanan              :  ± 15 atm
                   Sifat reaksi          :  eksotermis
                   Kondisi proses    :  adiabatis

  •      Katalisator
                   Jenis                        :  Phosphoric acid on keiselgour
                   Bentuk                    :  bola
                   Ukuran                    :  0.25 in      
                   Bulk density,    ρB :  1200 kg/m3  
     
  •     Kinetika reaksi
               
               Reaksi yang terjadi mengikuti persamaan reaksi sebagai berikut:

                    C6H6   +     CH3CH=CH2     ===>         C6H5CH(CH3)2                     (1)

                    C6H6   +  2 CH3CH=CH2     ===>         C6H4(CH(CH3)2)2                 (2)

          Kecepatan reaksi :
          rA = k.CA.CB

              ln k = 4.03385 - 2177.45/T

dengan :
rA        = kecepatan reaksi, kmol/kg cat.jam
k         = konstanta kec. reaksi ke kanan, m6/kg cat.kmol.j
T         = suhu , K
CA      = konsentrasi konsentasi propilen, kmol/m3
CB      =  konsentasi benzene,  kmol/m3

Harga konstanta kecepatan reaksi k dihitung berdasarkan data-data literatur.

Data US Patent untuk pembuatan Cumene dari Benzene dan Propilene adalah United States Patent No 6355851,  12 Maret 2002 dengan label Cumene synthesis process using purified benzene and propylene feedstock streams 
 
Download United States Patent 6355851


Jika anda membutuhkan konsultasi lebih lanjut silahkan hubungi saya.
Semoga bermanfaat..!


Diposting oleh di
Label:

10 komentar:

  1. Anonim4 Maret 2013 pukul 21.48

    Pak/Bu, apakah arus keluaran dr condensor itu seluruhnya berfase cair? bukankan propan+propilen merupakan noncondensable gas yg susah untuk dicairkan?

    kalo memang seluruhnya cair, kira2 berapa dewpoint pada arus tersebut? kemudian media pendingin yang digunakan dlm condensor itu apa?
    mohon bantuannya, terima kasih

    BalasHapus
    Balasan
    1. Simoeh Ch7 Maret 2013 pukul 20.52

      Dew point ataupun bubble point tergantung komposisi zat dan tekanan operasi.
      Pada sekitar P= 15 atm dan komposisi propilen+propan 12 % mol dan jumlah benzene sangat besar hampir 72 % mol maka akan diperoleh
      dew point= 230°C
      bubble point = 153°C.

      Anda bisa coba hitung bubble point, yang menunjukkan bahwa campuran ini mengembun total akan diperoleh suhu 153°C krn dipengaruhi oleh jumlah benzene yang bsr.

      Hapus
  2. Anonim6 Maret 2014 pukul 16.12

    Maaf pak/bu itu bahan utamanya propylene sama benzena... kemudian propylenenya diumpankan dengan propana.. apa fungsi propananya ya? Dan dengan dasar apa ya kira2 kita mengasumsi jumlah propana
    Terimakasih banyak pak/bu

    BalasHapus
    Balasan
    1. Simoeh Ch10 Maret 2014 pukul 07.48

      Bahan baku propilen umumnya mengandung senyawa propan dari awalnya. Besar kecilnya komposisi propan dalam umpan propilen tergantung dari produsen propilen, karena propilen sendiri bisa dihasilkan dari banyak cara. Untuk gambaran komposisi bahan baku propilen bisa dilihat dari buku ensiklopedia Kirk-Othmer dan buku Peters-Timmerhasus 2003.

      Hapus
  3. Anonim5 April 2014 pukul 18.55

    Maf pak/bu kemurnian cumene itu 99,5% itu kira2 yang 0,5%nya apa ya?
    Apakah benzene yang tidak terpisah dari menara benzene karena dilihat dari densitasnya cumene dan benzene mendekati dan juga sifatnya non polar semua oleh karena itu bisa bercampur atau 0,5%nya propilen.. benar tidak ya kira2 pendapat saya ini pak/bu mohon bantuannya terimakasih

    BalasHapus
    Balasan
    1. Simoeh Ch7 April 2014 pukul 08.46

      Menara distilasi memisahkan komponen berdasarkan beda titik didih, maka produk cumene akan mengandung sedikit benzene (ttk didih lbh rendah) dan diisopropil benzen (ttk didih lebih tinggi). Hal ini disesuaikan dengan urutan pemisahan di masing-masing MD.

      Hapus
  4. Unknown13 Januari 2016 pukul 01.25

    Boleh minta no.hp nya gak pak? Ada yang mau d tanyakan.

    BalasHapus
  5. Simoeh Ch13 Januari 2016 pukul 05.31

    Bisa dilihat di KONTAK

    BalasHapus
  6. Unknown31 Agustus 2016 pukul 22.28

    Pak Bu.
    Untuk mencari konstanta laju reaksinya itu dapat dari persamaan mana ya? atau dari jurnal? buku apa? atau literaturnya? boleh minta buktinya
    tolong bantuannta terimakasih

    BalasHapus
    Balasan
    1. Simoeh Ch1 September 2016 pukul 07.23

      Untuk reaksi dalam fase GAS, harga konstanta kecepatan reaksi k DIHITUNG berdasarkan data-data konversi, suhu, waktu tinggal dari literatur standar.
      Untuk reaksi dalam fase CAIR, harga konstanta kecepatan reaksi sudah tersedia di Chemical Process Design Computer-Aided Case Studies oleh Prof. Alexandre C. Dimian, 2008.
      Terimakasih

      Hapus

Langganan: Posting Komentar (Atom)