Perkembangan teknologi menuntut manusia untuk dapat memenuhi kebutuhan hidupnya dengan cara mudah, cepat dan murah. Sebagai negara yang sedang berkembang, Indonesia berusaha memenuhi kebutuhan masyarakat secara mandiri. Hal ini perlu pengembangan sektor industri, khususnya industri kimia dasar, setengah jadi (intermediate) dan bahan jadi. Salah satu industri tersebut adalah pabrik pembuatan etil amin khususnya mono etilamin.
Monoetilamin merupakan bahan baku untuk pembuatan senyawa organik yang lain, khususnya untuk industri karet, bahan kimia untuk pertanian dan surface-active agent. Selain itu juga digunakan untuk insectisida dan sebagainya.
REAKSI KIMIA
Etil amin dihasilkan oleh reaksi aminasi etanol dengan amonia menggunakan bantuan katalisator padat Alumina. Reaksi antara etanol dengan amonia adalah sebagai berikut :
C2H5OH + NH3 ===> C2H5NH2 + H2O (1)
C2H5OH + C2H5NH2 ===> (C2H5)2NH + H2O (2)
C2H5OH + (C2H5)2NH ===> (C2H5)3N + H2O (3)
Reaksi etanol dengan amonia berlangsung pada fasa gas dengan kondisi operasi tekanan sekitar 15 atm dan suhu sekitar 400°C dengan konversi etanol mencapai 70 %. Selain terjadi reaksi utama (reaksi 1) terjadi juga reaksi samping pembentukan dietilamin (reaksi 2) dan trietilamin (reaksi 3). Reaksi yang terjadi bersifat eksotermis. Reaktor yang digunakan adalah reaktor fixedbed adiabatis dengan tanpa pendingin karena panas yang timbul tidak terlalu besar.
URAIAN PROSES
Etanol dari tangki penyimpan dialirkan ke vaporizer 01 bersama dengan Etanol yang berasal dari arus recycle hasil atas menara distilasi 04. Uap Etanol kemudian diumpankan ke dalam reactor fixedbed bersama dengan uap amonia yang juga diuapkan di vaporizer 02 sehingga suhu umpan sekitar 350°C.
Di dalam reaktor terjadi reaksi aminasi 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 sisa amonia untuk direcycle ke dalam reaktor yang diperoleh sebagai hasil atas, sedangkan hasil bawah yang berupa senyawa monoetilamin, dietilamin, trietilamin, etanol dan air kemudian diumpankan ke dalam menara distilasi 02 untuk pemisahan berikutnya.
Hasil atas menara distilasi 02 berupa monoetilamin yang merupakan produk utama kemudian ditampung di tangki penyimpan. Hasil bawah kemudian diumpankan ke menara distilasi 03.
Hasil atas menara distilasi 03 berupa dietilamin yang merupakan produk samping kemudian ditampung di tangki penyimpan. Hasil bawah kemudian diumpankan ke menara distilasi 04.
Hasil atas menara distilasi 04 berupa senyawa etanol yang merupakan reaktan kemudian direcycle ke reaktor. Hasil bawah kemudian diumpankan ke dalam menara distilasi 05.
Hasil atas menara distilasi 05 berupa trietilamin yang merupakan produk samping kemudian ditampung di tangki penyimpan. Hasil bawah berupa air kemudian dialirkan ke unit pengolah limbah.
DIAGRAM ALIR PROSES
-
DATA UNTUK REAKTOR
Jenis : Reaktor FixedBed Adiabatis
| ☻Kondisi operasi | |
| Suhu | : 350 - 450°C |
| Tekanan | : 15 atm |
| Sifat reaksi | : eksotermis |
| Kondisi proses | : adiabatis |
| ☻Katalisator | |
| Jenis | : Alumina |
| Bentuk | : silinder |
| Sifat reaksi | : 0.5 x 0.5 in |
Kinetika reaksi
Persamaan reaksi kimia:
C2H5OH + NH3 ===> C2H5NH2 + H2O
C2H5OH + C2H5NH2 ===> (C2H5)2NH + H2O
C2H5OH + (C2H5)2NH ===> (C2H5)3N + H2O
Persamaan reaksi aminasi ethanol membentuk monoetil amin, dietil amin, trietil amin dan air dalam fasa gas dengan bantuan katalisator alumina merupakan reaksi orde 2 dan dinyatakan dengan persamaan kecepatan reaksi :
r1 = k1. PA. PB
r2 = k2. PA. PC
r3 = k3. PA. PD
k1 = exp ( 0.55402 – 4742.52 / T )
k2 = exp ( -0.5289 - 2933.23 / T )
k3 = exp ( -2.5567 - 694.55 / T )
r = kecepatan reaksi ; kmol/kg kat.jam
PA = tekanan parsial etanol ; atm
PB = tekanan parsial amonia ; atm
PC = tekanan parsial MEA ; atm
PD = tekanan parsial DEA ; atm
T = suhu, Kelvin
( Chemical Engineering Progress, May 1948 )
Data US Patent untuk pembuatan ethyl amine adalah United States Patent 4398041, 9 Agustus 1983 dengan label Process for manufacturing alkylamines
Tidak ada komentar:
Posting Komentar