© Manufacture of Pentaerytritol from Acetaldehyde and Formaldehyde

Pentaerythritol merupakan bahan baku untuk bahan peledak pentaerythritol tetranitrate (PETN) ; PETN sendiri digunakan sebagai pendorong utama bagi tri nitro toluen (TNT) untuk menghasilkan ledakan yang sangat dahsyat. Selain dapat dipakai sebagai bahan baku untuk pembuatan bahan peledak, dalam masa damai, pentaerythritol dipakai untuk bahan utama alkyd resin,  solvent-based coatings, jet engine lubricants, resin esters, initiator untuk polyether glycols, intermediate untuk clorinasi polyether plastic, intermediate untuk epoxy curing agent dan vinyl stabilizer, serta sebagai bahan pengembang untuk cat. 

REAKSI KIMIA

Reaksi kimia untuk pembentukan pentaerythritol, yaitu antara formaldehid dan asetaldehid terjadi dengan bantuan katalisator basa, baik sodium hidroxide maupun calsium hidroxide pada suhu sekitar 20-25°C. Calsium hidroxid lebih disukai karena pemisahan produk sampingnya relatif lebih mudah.

Reaksi yang terjadi di reaktor sebagai berikut :              

Reaksi netralisasi :

                       (HCOO)₂Ca  +  H₂SO₄    ===>   CaSO₄  +  2 HCOOH

Reaksi yang terjadi eksotermis, maka diperlukan pendinginan untuk menjaga suhu reaksi sekitar 20-25°C. Sedangkan reaktor yang digunakan adalah reaktor alir tangki berpengaduk (RATB).

URAIAN PROSES

Larutan formaldehid 37% dialirkan ke dalam reaktor, pada saat yang sama calsium hidroxid dan asetaldehid 99% juga diumpankan ke dalam reaktor. Di dalam reaktor terbentuk produk pentarythritol dengan yield antara 80-90%. Hasil reaksi dimasukan ke dalam netralizer untuk menetralkan calsium hidroxide dan calsium format  yang ada dengan mereaksikannya dengan asam sulfat.  Campuran ini diumpankan ke dalam filter untuk memisahkan padatan gypsum dari larutannya. Filtrat yang keluar kemudian masuk ke evaporator untuk menguapkan formaldehid dan asetaldehid sisa reaksi yang dikembalikan ke reaktor sebagai recycle. Hasil bawah evaporator dimasukan ke dalam crystalizer, untuk mengkristalkan pentaerythritol, kemudian dialirkan ke dalam centrifuge. Filtrat keluar centrifuge dialirkan ke unit lain untuk memisahkan asam format yang ada, sedangkan padatan/cake diukeringkan di dalam drier sehingga diperoleh kristal pentaerythritol dengan kadar 99 %.

DIAGRAM ALIR

DATA UNTUK REAKTOR

Jenis : Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB / CSTR )

☻Kondisi operasi
Suhu	: 25°C
Tekanan	: 1 atm
Sifat reaksi	: eksotermis
Kondisi proses	: isotermal - non adiabatis
Pendingin	: brine / amonia

  ☻ Kinetika reaksi

( Berdasarkan : Industrial Chemical; 4^th ed., Faith WL, Keyes DB and Clark RR., 1975 )      

Persamaan kecepatan reaksi:      

           r_A = k.C_A.C_B

Harga konstanta kecepatan reaksi diberikan dengan:

k   = 0.7681

dengan:

rE     = kecepatan reaksi	,  kmol/  m3.j
CA    = konsentrasi aetaldehide	,  kmol/  m3.j
CB    = konsentrasi formaldehide	,  kmol/  m3
k       = konstanta kecepatan reaksi	,  m3 / kmol.j

Data US Patent untuk pembuatan Pentaerythritol dari asetaldehide dan formaldehide adalah United States Patent 2612526,  30 September 1952 dengan label Pentaerythritol manufacture

Download United States Patent 2612526