Salah satu bahan baku antara (intermediet) yang banyak digunakan adalah epiklorohidrin. Epiklorohidrin digunakan untuk pembuatan gliserol, resin, dan lainnya. Epiklorohidrin dengan rumus kimia C3H5ClO (1-chloro-2,3-epoxy-propane) adalah cairan tak berwarna yang bersifat mudah terbakar, beracun, larut dalam bahan pelarut organik dan sedikit larut dalam air (6.6 wt % pada 20 °C)
Epiklorohidrin banyak digunakan sebagai :
- Bahan dasar pembuatan karet
- Pembuatan sintesis dari gliserol monoklorohidrin (obat)
- Bahan baku intermediate dari produk gliserol antara lain untuk pembuatan kosmetik, sabun, dan pasta gigi.
- Sebagai ion-exchanger resins untuk water treatment
- Sebagai surface active agent pada deterjen
REAKSI KIMIA
Pembuatan epiklorohidrin dapat dilakukan dengan mereaksikan diklorohidrin dengan natrium hidroksida, dengan reaksi sebagai berikut:
( Diclorohidrin: C3H6Cl2O ) ( Epiclorohidrin: C3H5ClO )
( Diclorohidrin: C3H6Cl2O ) ( Gliserol: C3H8O3 )
Suhu reaksi sekitar 70-100°C dengan tekanan atmosferis. Reaksi antara diklorohidrin dan natrium hidroksida akan membentuk epiklorohidrin, natrium klorida dan air. Juga ada reaksi samping berupa pembentukan gliserol. Konversi bisa mencapai 95% didasarkan atas diklorohidrin.
Diklorohidrin dalam air mempunyai kelarutan 15.6 wt % pada 20°C sedangkan epiklorohidrin mempunyai kelarutan 6.6 wt % pada 20°C. Dengan titik didih epichlorohidrin sebesar 117°C dan sebagiannya larut dalam air maka akan relative sulit memisahkan air dari produk epichlorohidrin tanpa ada tambahan zat bantu yang dapat memisahkan atau mengecilkan kelarutan epichlorohidrin dalam air. Untuk itu ditambahkan senyawa C3H5Cl3 Trichloro propane sebagai solven yang akan mengambil epichlorohidrin dan dichlorohidrin dari dalam fase air sehingga mudah dipisahkan di Decanter dan kehilangan epichlorohidrin karena ikut terbuang bersama air dapat dikecilkan.
Kelarutan ini sendiri berlaku jika di dalam sistem cuma ada air dan senyawa clorohidrin. Tetapi jika di dalam sistem ada solven yang lain dalam hal ini adalah C3H5Cl3 trichloro propane maka kelarutannya akan berubah dimana clorohidrin lebih mudah larut dalam C3H5Cl3 dibandingkan di dalam air. Trichloro propane C3H5Cl3 diumpankan ke dalam reactor bersama reaktan, sehingga epichlorohidrin yang terbentuk akan masuk ke fase organiknya C3H5Cl3 dan mudah dipisahkan dari air di alat berikutnya.
URAIAN PROSES
Pada proses ini, sodium hidroksida (NaOH) diencerkan konsentrasinya dari 40% menjadi 18% dengan menambahkan air proses di tangki pencampur 01 (TP-01) kemudian diumpankan ke dalam Reaktor. Pada saat yang sama, Dichlorohidrin juga diencerkan konsentrasinya dari 99% menjadi 10% dengan menambahkan air proses di tangki pencampur 02 (TP-02) kemudian diumpankan ke dalam Reaktor.
Epiklorohidrin merupakan senyawa organik yang larut dalam air, tetapi dalam hal ini keadaan tersebut berubah, karena ke dalam reaktor dimasukkan solven C3H5Cl3 yang difungsikan sebagai penyerap klorohidrin, sehingga tidak larut dalam air. Jika proses sudah steady state maka sumber C3H5Cl3 berasal dari reycle hasil bawah MD-02 yang kemudian diumpankan kembali ke dalam Reaktor..
Proses reaksi berlangsung di dalam reaktor alir tangki berpengaduk. Reaksi berlangsung pada suhu 85°C dan tekanan 1 atm. Reaksi yang terjadi eksotermis, maka untuk menjaga suhu tetap sekitar 85°C diperlukan pendingin yang berupa air pendingin yang dilewatkan melalui coil pendingin.
Hasil reaksi yang keluar dari reaktor didinginkan di cooler sebelum diumpankan ke dalam Decanter. Hasil atas dekanter ditampung sementara di dalam akumulator lalu dialirkan ke Unit Pengolahan Limbah (UPL), sedangkan hasil bawah dekanter ditampung sementara di dalam akumulator yang kemudian di pompa, karena hasil bawah dekanter suhunya masih rendah, maka suhu dinaikkan dengan bantuan panas melalui heat exchanger kemudian selanjutnya diumpankan ke menara distilasi (MD-01).
Hasil atas menara distilasi (MD-01) yang berupa H2O dan C3H5ClO direcycle kedalam reaktor. Hasil bawah menara distilasi (MD-01) yang berupa H2O, C3H5ClO, C3H5Cl3, C3H6Cl2O sebagian diuapkan di reboiler, dimana uapnya direfluk sedangkan cairannya di pompa menuju menara distilasi (MD-02). Hasil atas menara distilasi (MD-02) berupa H2O, C3H5ClO, C3H5Cl3 didinginkan dahulu kemudian ditampung di dalam tangki sebagai produk. Hasil bawah menara distilasi (MD-02) berupa C3H5ClO, C3H5Cl3, C3H6Cl2O direcycle kembali ke dalam reaktor.
DIAGRAM ALIR PROSES
DATA UNTUK REAKTOR
Jenis : Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB / CSTR)
| ☻Kondisi operasi | |
| Suhu | : 85°C |
| Tekanan | : 1 atm |
| Sifat reaksi | : eksotermis |
| Kondisi proses | : isotermal - non adiabatis |
| Pendingin | : air yang dialirkan melalui coil pendingin |
☻ Kinetika reaksi
Persamaan reaksi:
C3H6Cl2O + NaOH =====> C3H5ClO + NaCl + H2O
Persamaan kecepatan reaksi:
rA = k.CA.CB
Harga konstanta kecepatan reaksi diberikan dengan:
k = 167.5
dengan:
rA = kecepatan reaksi | , kmol/ m3.j |
CA = konsentrasi C3H6Cl2O | , kmol/ m3.j |
CB = konsentrasi NaOH | , kmol/ m3 |
k = konstanta kecepatan reaksi | , m3 / kmol.j |
Harga konstanta kecepatan reaksi dihitung dengan rumus pendekatan yang dijabarkan di dalam Chemical Engineering Kinetics J.M.,Smith 1981.
Data US Patent untuk pembuatan Epichlorohidrin dari Dichlorohidrine adalah United States Patent 3061615, 30 Oktober 1962 dengan label Process for The Production of Alpha-Epichlorhydrin
Tidak ada komentar:
Posting Komentar