© Manufacture of Acrolein from Propylene

Akrolein merupakan produk antara untuk memproduksi produk lain, seperti asam akrilat, methionine, methionin hidroxy, guraldehyde dan asam amino sintesis. Akrolein bahan kimia serba guna karena asam akrilat dapat diaminasi, diesterifikasi, dan dipolimerisasi menjadi produk lain yang lebih kompleks. Akrolein digunakan untuk herbisida dan algasida dalam aliran irigasi. Sebagai biocide pada cooling tower, untuk mengontrol alga, rumput, dan sebagai slimcide dalam industri kertas (McKetta, 1997).

Kebutuhan akrolein di Indonesia sebagai bahan dasar pembuatan asam akrilat dan bahan kimia lainnya semakin meningkat dari tahun ke tahun. Namun, di Indonesia belum ada pabrik yang memproduksi akrolein. Kebutuhan akrolein selama ini dipenuhi dengan mengimpor dari negara lain. Apabila di Indonesia didirikan pabrik akrolein, tentunya ini akan membawa keuntungan dan meningkatkan perekonomian dalam negeri.

REAKSI KIMIA

Propilen dioksidasi dengan oksigen pada tubular fixedbed reactor, menggunakan katalisator copper oxide (CuO) atau Bismuth-Molybdate. Dari data diketahui penggunaan katalisator bismuth-molybdate maka reaksi pembentukan acrolein bisa dijalankan pada suhu yang lebih rendah.

        Proses oksidasi propilen dengan oksigen dari udara dijalankan pada kondisi tekanan 3 atm dan suhu 300-400°C. Reaksi berlangsung secara eksotermis dengan konversi propilen sekitar 85%. Reaksi oksidasi propilen membentuk acrolein merupakan reaksi organik yang kompleks, dan melibatkan beberapa reaksi samping. Reaksi samping yang terjadi adalah pembentukan asetaldehid dan oksidasi membentuk gas CO dan CO₂

Reaksi utama yang terjadi dapat dituliskan dengan persamaan reaksi sebagai berikut  :

               CH₃CH=CH₂     +    O₂    ===>     CH₂=CHCHO  + H₂O

URAIAN PROSES   

Propilen cair dari tangki penyimpan diuapkan ke dalam vaporizer. Kemudian tekanannya diturunkan dari 15 atm menjadi sekitar 3 atm menggunakan pressure reducer. Udara sekitar dialirkan dan ditekan sampai tekanan menjadi 3 atm, kemudian dicampur dengan gas recycle yang keluar dari menara absorber. Arus udara bersama uap propylene dicampur untuk kemudian dipanaskan di heater sehingga suhu naik menjadi 320°C dengan menggunakan pemanas berupa gas panas hasil reaksi yang keluar reactor pada suhu 420°C. Konsentrasi propilen dalam umpan tidak melebihi 2% untuk menghindari efek pembakaran spontan dan ledakan.  

Hasil reaksi terdiri atas sisa udara, propilen, acrolein, asetaldehide, CO dan CO2 kemudian didinginkan dengan rangkain heat exchanger sehingga suhu akhir menjadi 40°C untuk diumpankan ke dalam menara Absorber. Sekitar 99% acrolein dapat diserap oleh air penyerap yang berasal dari menara distilasi-02. Gas-gas yang tidak terserap sebagian direcycle ke dalam reactor dan sebagian dipurging. Cairan yang keluar dari hasil bawah absorber terdiri atas asetaldehide, acrolein dan air kemudian dipanaskan untuk diumpankan ke dalam menara distilasi 01 (MD-01).

Menara distilasi 01 memisahkan asetaldehide sebagai hasil atas dengan kemurnian 99%, kemudian hasil bawah berupa sebagian besar acrolein dan air diumpankan ke dalam menara distilasi 02 (MD-02).

Menara distilasi 02 memisahkan acrolein sebagai hasil atas dengan kemurnian 99%, kemudian hasil bawah berupa sebagian besar air sebagian direcycle ke dalam menara absorber sebagai air penyerap dan sebagian dipurging untuk membuang kelebihan air yang masuk pada saat penyerapan di absorber.

DIAGRAM ALIR PROSES

DATA UNTUK REAKTOR

Jenis : Reaktor Fixedbed Multitubular

                 Data-data :

            ☻ Kondisi operasi

                  Suhu                      : 320 - 420°C

                  Tekanan                 : ± 2.8 atm

                  Sifat reaksi            : eksotermis

                  Kondisi proses      : non adiabatis–non isotermal

            ☻ Katalisator

                  Jenis                   : Bismuth-Molybdate

                  Bentuk                : silinder

                  Ukuran                : 5 mm x 5 mm

                  Bulk density,  ρB  : 1415 kg/m³

                  Particle density,ρp : 2282 kg/m³

                  Void space            : 0.38

·      Kinetika reaksi               

               Persamaan reaksi kimia :

          CH₃CH=CH2 +    O₂    ===>     CH₂=CHCHO  + H₂O

Kecepatan reaksi pembentukan Acrolein dari Propilen dan oksigen dinyatakan oleh Wohlfahrt and Emig, 1980 dengan persamaan :   

Data US Patent untuk pembuatan dimethylformamide adalah United States Patent No 3359325, 
19 Desember 1967 dengan label Process for The Manufacture of Acrolein

Download UnitedStates Patent 3359325