© Manufacture of Phenyl Acetic Acid from Benzyl Cyanide and H2SO4

     Pendirian pabrik Phenyl Acetic Acid (PAA) merupakan salah satu upaya untuk memenuhi kebutuhan pabrik kimia khususnya yang digunakan sebagai bahan baku atau bahan pembantu, juga diperlukan untuk mengurangi jumlah import, terutama digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan penicillin, juga digunakan dalam produksi phenylaceton yang diperlukan untuk produksi amphetamine. PAA juga digunakan sebagai bahan pembantu dalam industri parfum dan aroma, misal methyl phenylacetic acid beraroma madu dan mawar ethyl phenylacetic acid beraroma madu dan amyl phenylacetic acid beraroma cokelat.

    PAA dalam bidang pertanian digunakan untuk pembuatan insektisida, ratisida, regulator pertumbuhan tanaman. Dalam bidang farmasi, digunakan sebagai bahan baku pembuatan anesthetic, analgesic dan obat pembunuh kuman.

REAKSI KIMIA

PAA dapat dihasilkan oleh reaksi antara benzyl cyanide dengan asam sulfat dan air dalam fase cair.
Reaksi antara benzyl cyanide  dengan asam sulfat dan air sebagai berikut :

       C₆H₅CH₂CN   +  H₂SO₄  + 2 H₂O   ===>    C₆H₅CH₂COOH  +  NH₄HSO₄

             

     Reaksi antara benzyl cyanide  dengan asam sulfat dan air terjadi pada fase cair dengan kondisi operasi tekanan sekitar 1 atm dan suhu sekitar 100°C dengan konversi benzyl cyanide mencapai 77 %. Reaksi yang terjadi bersifat eksotermis. Reaktor yang digunakan adalah reaktor alir tangki berpengaduk  RATB.

URAIAN PROSES

    Asam sulfat 98 % dari tangki penyimpan diencerkan menjadi konsentrasi sekitar 40 % di tangki pencampur kemudian diumpankan ke dalam reactor. Benzyl cyanid dari tangki penyimpan dialirkan ke dalam reactor. 

     Di dalam reaktor terjadi reaksi antara benzyl cyanide, asam sulfat dan air pada suhu 100°C tekanan 1 atm dengan waktu tinggal selama 3 jam. Reaksi bersifat eksotermis yaitu keluar panas maka untuk menjaga suhu tetap 100°C dilakukan pendinginan dengan menggunakan air pendingin yang dilewatkan melalui coil yang dicelupkan di dalam reactor. Hasil reaksi yang merupakan campuran antara senyawa organic dan inorganic didinginkan di cooler sebelum diumpankan ke dalam decanter.

    Decanter memisahkan antara senyawa organic yang merupakan fase ringan dengan senyawa inorganic yang merupakan fase berat berdasarkan sifat ketidaklarutannya. Fase berat dialirkan ke unit pengolah lanjut, sedangkan fase ringan diumpankan ke dalam menara distilasi.

     Menara distilasi (MD) digunakan untuk memisahkan Phenyl acetic acid dari campurannya dengan air dan benzyl cyanide sehingga akan diperoleh sebagai hasil bawah menara distilasi dengan kemurnian 99 % Phenyl acetic acid dan 1 % benzyl cyanide dan hasil atas menara distilasi adalah senyawa air, benzyl cyanide dan sebagian kecil Phenyl acetic acid yang kemudian direcyle ke dalam reactor. 

Hasil bawah MD kemudian diturunkan suhunya di flaker sehingga Phenyl acetic acid akan memadat dan ditampung di bin. 

DIAGRAM ALIR

DATA UNTUK REAKTOR 

Jenis : Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB / CSTR)

☻Kondisi operasi
Suhu	: 100°C
Tekanan	: 1 atm
Sifat reaksi	: eksotermis
Kondisi proses	: non adiabatis–isothermal
	dengan pendinginan di reaktor

  ☻ Kinetika reaksi

       Persamaan reaksi kimia:

       C₆H₅CH₂CN   +  H₂SO₄  + 2 H₂O   ===>    C₆H₅CH₂COOH  +  NH₄HSO₄

              

dengan kecepatan reaksi :

    

rA	= k. CA.CB.
k	= 0.7093 m3/kmol.j
rA	= kecepatan reaksi, kmol/m3.j
CA	= konsentrasi benzyl cyanide, kmol/m3
CB	= konsentrasi asam sulfat, kmol/m3

Data US Patent untuk pembuatan Phenyl acetic acid adalah United States Patent No 4128572,  5 Dsember 1978 dengan label Process for preparing phenylacetic acid

Download United States Patent 4128572