© Manufacture of Formaldehyde from Methana

Formaldehide merupakan bahan perantara untuk beberapa senyawa organik seperti aminio, phenolic resins dan slow release fertilizer. Sebagian besar hasil formaldehide digunakan untuk amino dan phenolic resins.

           Dalam bidang teknologi kimia yang lain, formaldehide merupakan bahan pembantu untuk textile finished, acetal resins, formaldehyde alcohol solution dan masih banyak lagi.

REAKSI KIMIA

Reaksi antara metana dengan udara dengan bantuan katalisator padat jenis vanadium pentaokside- silica ( V₂O₅-SiO₂ ) adalah sebagai berikut :

Reaksi utama :                       

                    CH₄  +  O₄       ===>   HCHO +   H₂O

Reaksi samping :                       

                    CH₄  + 1.5 O₂  ===>   CO   + 2 H₂O                        

                    CH₄  +   2 O₂   ===>   CO₂  + 2 H₂O

 Reaksi oksidasi metana dengan oksigen yang berasal dari udara berlangsung pada fasa gas dengan kondisi operasi tekanan atmosferis dan suhu sekitar 600°C. Dengan adanya katalisator padat V₂O₅-SiO_2, maka kecenderungan reaksi oksidasi yang mengarah pada pembentukan CO₂ akan dapat dikecilkan efeknya.

URAIAN PROSES

      Gas metana dialirkan dan dipanaskan di alat perpindahan panas dengan memanfaatkan gas panas hasil reaksi; pada bagian yang lain udara juga dialirkan dan dipanaskan di alat perpindahan panas dengan memanfaatkan gas panas hasil reaksi kemudian diumpankan ke dalam reaktor. Reaksi eksotermis maka suhu keluar akan lebih tinggi, oleh karena itu dapat dipakai untuk memanaskan umpan reaktor. Hasil reaksi yang mengandung formaldehide kemudian diumpankan ke dalam menara absorber untuk diserap dengan air sehingga diperoleh larutan formaldehide dengan konsentrasi 37%   (63 % air ) yang selanjutnya disimpan di tangki penyimpan produk

DIAGRAM ALIR PROSES

DATA UNTUK REAKTOR

Jenis: Reaktor FixedBed Multitubular

·      Kondisi operasi

                   Suhu                  :  600 - 750°C

                   Tekanan              :  ± 2.5 atm

                   Sifat reaksi          :  eksotermis

                   Kondisi proses    :  non adiabatis-non isotermal dengan pendingin HITEC

·      Katalisator

                   Jenis                     :   V₂O₅-SiO₂ (vanadium pentaokside- silica) 

                   Bentuk                  :  silinder

                   Ukuran                 :   0.22 in x 0.4  in                   

                   Bulk density,    ρB :  576 kg/m3

                   Particle density,ρp :  1200 kg/m3b/ft3

                   Void space              : 0.52

·      Kinetika reaksi

               

      Reaksi yang terjadi mengikuti persamaan reaksi sebagai berikut:

           CH₄    +  ½  O₂       ===>     HCHO  +   H₂O

            Kecepatan reaksi :

     

     r_A = k₁.p_A .p_B

     k₁ = 1.381 x 10⁵  exp( -11170 ) 

       

dengan :

r_A     = kecepatan reaksi            , kmol/j.kg kat

k1     = konstanta kec. reaksi     , kmol/j/kg kat.atm² 

T      = suhu                               , K

p_A    = tekanan parsial methane, atm

p_B    = tekanan parsial oksigen , atm

Data US Patent untuk proses pembuatan Formaldehide dari methana sangat banyak salah satunya adalah United States Patent 2102160, 14 Desember 1937 dengan label Process for the production of formaldehyde from methane

Ada juga United States Patent 3996294, 7 Desember 1976 dengan label Oxidizing methane to formaldehyde

Senin,4 Zulqaidah 1442 H / 14 Juni 2021 M