Etil asetat (secara sistematis etil etanoat, biasa disingkat EtOAc, ETAC atau EA) adalah senyawa organik dengan rumus CH3−COO−CH2−CH3, disederhanakan menjadi C4H8O2. Cairan tak berwarna ini memiliki aroma manis yang khas (mirip dengan tetes pir) dan digunakan dalam lem, penghilang cat kuku, dan dalam proses dekafeinasi teh dan kopi. Etil asetat adalah ester etanol dan asam asetat; itu diproduksi dalam skala besar untuk digunakan sebagai pelarut.
Etil asetat digunakan terutama sebagai pelarut dan pengencer, disukai karena harganya yang murah, toksisitas rendah, dan bau yang menyenangkan. Misalnya, biasanya digunakan untuk membersihkan papan sirkuit dan di beberapa penghapus cat kuku (aseton juga digunakan). Biji kopi dan daun teh dihilangkan kafeinnya dengan pelarut ini (bila ekstraksi CO2 superkritis tidak memungkinkan). Ini juga digunakan dalam cat sebagai aktivator atau pengeras. Etil asetat hadir dalam kembang gula, parfum, dan buah-buahan. Pada parfum, ia menguap dengan cepat, hanya menyisakan aroma parfum yang menempel di kulit.
Etil asetat pertama kali disintesis oleh Count de Lauraguais pada 1759 dengan mendistilasi campuran etanol dan asam asetat. Pada tahun 2004, diperkirakan 1,3 juta ton diproduksi di seluruh dunia. Produksi tahunan gabungan Jepang, Amerika Utara, dan Eropa pada tahun 1985 adalah sekitar 400.000 ton. Pasar etil asetat global bernilai $3,3 miliar pada tahun 2018.
Etil asetat disintesis dalam industri terutama melalui reaksi esterifikasi Fischer klasik dari etanol dan asam asetat. Campuran ini berubah menjadi ester dengan hasil sekitar 65% pada suhu kamar:
CH3COOH + CH3CH2OH → CH3CO2CH2CH3 + H2O
Reaksi dapat dipercepat dengan katalisis asam dan kesetimbangan dapat digeser ke kanan dengan menghilangkan air. Ini juga dibuat dalam industri menggunakan reaksi Tishchenko, dengan menggabungkan dua ekivalen asetaldehida dengan adanya katalis alkoksida:
2 CH3CHO → CH3COOCH2CH3
Asam silikotungstat digunakan untuk memproduksi etil asetat melalui alkilasi asam asetat dengan etilen:
C2H4 + CH3COOH → CH3COOC2H5
( https://en.wikipedia.org/wiki/Ethyl_acetate )
CH3COOH + CH3CH2OH
CH3CO2CH2CH3
+ H2O
Katalisator yang dipakai dalam reaksi esterifikasi pada umumnya adalah asam kuat inorganik seperti asam sulfat dalam fase cair. Jika menggunkan reaktor RATB katalisatornya asam sulfat cair . Jika reactor yang digunakan adalah fixedbed maka katalisnya adalah resin sulfonat yang berbentuk padat. Untuk bisa mendapatkan konversi reaksi sebesar 80% dengan waktu tinggal yang relative cepat maka dipilih suhu operasi sebesar 155°C dengan tekanan operasi sekitar 10 atm agar fase tetap cair.
Ethanol 95% dari tangki penyimpan diumpankan ke dalam tangki pencampur (TP-01) dicampur dengan ethanol recycle hasil bawah menara distilasi 02 agar bercampur sempurna. Demikian juga asam asetat 80% dari tangki penyimpan juga diumpankan ke dalam tangki pencampur yang sama untuk menghomogenkan campuran reaktan. Larutan dari TP-01 dipanaskan menjadi 150°C sebelum diumpankan ke dalam reaktor.
Di dalam reactor terjadi reaksi esterifikasi yang menghasilkan etil asetat dan air dengan bantuan katalisator asam sulfat. Kondisi operasi reactor dengan suhu 155°C dan tekanan 10 atm. Reaktor yang digunakan adalah reaktor alir tangki berpengaduk (RATB) berjumlah 2 (dua) buah yang disusun seri. Dengan konversi akhir sebesar 80%. Panas reaksi bersifat eksotermis tetapi dengan angka yang kecil sehingga tidak signifikan untuk dilakukan pendinginan.
Hasil reaksi kemudian diumpankan ke dalam menara distilasi 01 untuk memisahkan sebagian besar air dan seluruh asam sulfat yang berasal dari Reaktor melalui hasil bawah menara distilasi 01. Di dalam menara distilasi 01 juga terjadi reaksi lanjutan antara asam asetat sisa dengan ethanol, sehingga seluruh asam asetat habis bereaksi. Hasil bawah MD-01 yang berupa asam sulfat, air dan ethanol dialirkan ke pengolah limbah. Sebenarnya arus ini juga bisa direcycle ke dalam Reaktor untuk mengurangi kehilangan bahan pembantu asam sulfat. Umpan MD-01 selain dari hasil reaksi Reaktor juga ada umpan yang berasal dari hasil bawah Decanter, yang terdiri atas ethanol, ethyl asetat dan air. Hasil atas menara distilasi 01 kemudian diumpankan ke dalam menara distilasi 02.
Menara distilasi 02 akan memisahkan sebagian besar ethanol sebagai hasil bawah untuk direcycle ke dalam Reaktor. Hasil atas Menara Distilasi 02 membentuk ternary azeotrop dengan komposisi 83% ethyl asetat, 9% ethanol dan 8% air kemudian diumpankan ke dalam Decanter.
Umpan Decanter selain hasil atas Menara distilasi 02 ada juga hasil atas menara distilasi 03, dan juga ditambahkan air proses untuk mengubah kesetimbangan dari ternary azeotrop. Dengan penambahan air proses maka akan terbentuk dua lapisan dalam decanter. Fase ringan akan mengandung sebagian besar ethyl asetat dengan komposisi 93% ethyl asetat, 2% ethanol dan 5% berupa air, dan fase berat akan mengandung sebagian besar air. Fase ringan Decanter diumpankan ke dalam Menara disilasi 03, sedangkan fase bera Decanter dikembalikan ke dalam umpan Menara distilasi 01.
Menara distilasi 03 memisahkan ethyl asetat dari campurannya dengan ethanol dan air yang keluar dari fase ringan Decanter. Jumlah ethanol dan air jauh lebih kecil dari ethyl asetat umpan, sehingga ethyl asetat dapat diperoleh sebagai produk dari hasil bawah MD-03 dengan kemurnian tinggi sekitar 99%. Dan hasil atas Menara distilasi 03 masih bercampur antara ethyl asetat, ethanol dan air, dan dikembalikan lagi ke dalam Decanter.
DATA UNTUK REAKTOR
REAKTOR
Jenis : Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB/CSTR)
| ☻Kondisi operasi | |
| Suhu | : 155°C |
| Tekanan | : 10 atm |
| Sifat reaksi | : eksotermis |
| Kondisi proses | : adiabatis–non isothermal |
| Katalisator | : Asam sulfat |
CH3CO2CH2CH3 + H2OPersamaan kecepatan reaksi:
Data US Patent untuk pembuatan ethil asetat adalah United
States Patent 6809217, 26 Oktober 2004
dengan label Process for the preparation
of ethyl acetate
Download United States Patent 6809217
Sabtu, 24 Syawal 1442 H / 5 Juni 2021 M
Tidak ada komentar:
Posting Komentar