© Manufacture of Formaldehyde from Methanol

Formaldehide merupakan bahan perantara untuk beberapa senyawa organik seperti aminio, phenolic resins dan slow release fertilizer. Sebagian besar hasil formaldehide digunakan untuk amino dan phenolic resins.

            Dalam bidang teknologi kimia yang lain, formaldehide merupakan bahan pembantu untuk textile finished, acetal resins, formaldehyde alcohol solution dan masih banyak lagi.

Reaksi antara metanol dengan udara dengan bantuan katalisator padat jenis Iron oxide-Molybdenum oxide ( Fe₂O₃-MoO₃ ) adalah sebagai berikut :

Reaksi utama :

                       

                    CH₃OH  +  ½  O₂      ===>         HCHO +   H₂O

Reaksi samping :

                       

                    CH₃OH  +  O₂            ===>        CO   + 2 H₂O

                        

                    CH₃OH  +  3/2  O₂     ===>        CO₂  + 2 H₂O

Reaksi oksidasi metanol dengan oksigen yang berasal dari udara berlangsung pada fasa gas dengan kondisi operasi tekanan atmosferis dan suhu sekitar 300-400°C. Dengan adanya katalisator padat Iron oxide-Molybdenum oxide_, maka akan diperoleh konversi (yield) yang lebih besar dari pada menggunakan katalis perak serta reaksi oksidasi yang mengarah pada pembentukan CO₂ akan dapat dikecilkan efeknya.

URAIAN PROSES

            Larutan methanol yang berasal dari tangki penyimpan dialirkan dan diuapkan  di vaporizer. Kemudian uap yang terbentuk dicampur dengan umpan udara dan dipanaskan di alat perpindahan panas dengan memanfaatkan gas panas hasil reaksi. Setelah kondisi suhu sesuai  dengan suhu reaksi maka campuran uap methanol dan udara diumpankan ke dalam reaktor. Reaksi kimia bersifat eksotermis (keluar panas) maka suhu keluar akan lebih tinggi, oleh karena itu dapat dipakai untuk memanaskan umpan reaktor. Hasil reaksi yang mengandung formaldehide kemudian didinginkan lebih lanjut di alat perpindahan panas kedua sebelum diumpankan ke dalam menara absorber untuk diserap dengan air sehingga diperoleh larutan formaldehide dengan konsentrasi sekitar 37 %. Metanol sisa reaksi akan terdapat di produk formaldehid dan berfungsi sebagai stabilizer, selanjutnya produk disimpan di tangki penyimpan produk.

Prarancangan Pabrik Formaldehide dari Methanol

DATA UNTUK REAKTOR

Jenis: Reaktor FixedBed Adiabatis

·      Kondisi operasi

                   Suhu                  :  235 - 373°C

                   Tekanan              :  ± 2.4 atm

                   Sifat reaksi          :  eksotermis

                   Kondisi proses    :  non adiabatis-non isotermal dengan pendingin Dowterm A

·      Katalisator

                   Jenis                     : Iron oxide-Molybdenum oxide

                   Bentuk                  : silinder

                   Ukuran                 : ¼  in x ¼  in                   

                   Bulk density,    ρB :  70  lb/ft3

                   Particle density,ρp : 126 lb/ft3

                   Void space              : 0.44

·      Kinetika reaksi

               

      Reaksi yang terjadi mengikuti persamaan reaksi sebagai berikut:

           CH₃OH    +  ½  O₂       ===>     HCHO  +   H₂O

            Kecepatan reaksi :

     

     r_A = k.C_A .C_B

 

       

dengan :

r_A       = kecepatan reaksi              , kmol/kgcat.j

k         = konstanta kec. reaksi        , m⁶/kmol.j.kgcat

T         = suhu                               , K

C_A      = konsentrasi methanol        , kmol/m³

C_B      = konsentrasi oksigen          , kmol/m³

Harga konstanta kecepatan reaksi dihitung dengan rumus pendekatan yang dijabarkan di dalam Chemical Engineering Kinetics J.M.,Smith 1981.

Data US Patent untuk proses pembuatan Formaldehide dari methanol sangat banyak salah satunya adalah United States Patent 7468341, 23 Desember 2008 dengan label Catalysts for oxidation of methanol to formaldehyde

Download UnitedStates Patent 7468341