© Manufacture of Mono Methyl Amin from Methanol and Ammonia

Metilamin adalah senyawa organik dengan rumus CH₃NH₂. Gas tidak berwarna ini merupakan turunan dari amonia, tetapi dengan satu atom hidrogen digantikan oleh gugus metil. Ini adalah amina primer yang paling sederhana.

Metilamin dijual sebagai larutan dalam metanol, etanol, tetrahidrofuran, atau air, atau sebagai gas anhidrat dalam wadah logam bertekanan. Secara industri, metilamin diangkut dalam bentuk anhidratnya dalam gerbong bertekanan dan trailer tangki. Ini memiliki bau yang kuat mirip dengan ikan. Metilamin digunakan sebagai bahan penyusun untuk sintesis berbagai senyawa lain yang tersedia secara komersial.

Metilamin adalah nukleofil yang baik karena merupakan amina tanpa hambatan. Sebagai amina, ia dianggap sebagai basa lemah. Penggunaannya dalam kimia organik sangat luas. Beberapa reaksi yang melibatkan reagen sederhana meliputi: dengan fosgen menjadi metil isosianat, dengan karbon disulfida dan natrium hidroksida menjadi natrium metilditiokarbamat, dengan kloroform dan basa menjadi metil isosianida dan dengan etilen oksida menjadi metiletanolamin. Metilamin cair memiliki sifat pelarut yang analog dengan amonia cair.

Bahan kimia yang signifikan secara komersial yang dihasilkan dari metilamin meliputi obat-obatan efedrin dan teofilin, pestisida karbofuran, karbaril, dan natrium metam, dan pelarut N-metilformamida dan N-metilpirolidon. Persiapan beberapa surfaktan dan pengembang fotografi membutuhkan metilamin sebagai bahan penyusunnya.

 ( https://en.wikipedia.org/wiki/Methylamine )

REAKSI KIMIA

Metilamin dihasilkan oleh reaksi aminasi metanol dengan amonia menggunakan bantuan katalisator padat Alumina. Reaksi antara metanol dengan amonia adalah sebagai berikut :                     

CH₃OH   +     NH₃             ===>      CH₃NH₂     +     H₂O   

CH₃OH   +    CH₃NH₂       ===>      (CH₃)₂NH   +     H₂O

CH₃OH   +    (CH₃)₂NH     ===>     (CH₃)₃N      +     H₂O           

               

Reaksi metanol dengan amonia berlangsung pada fasa gas dengan kondisi operasi tekanan sekitar 15 atm dan suhu sekitar 400°C dengan konversi metanol mencapai 70%. Selain terjadi reaksi utama (reaksi 1) terjadi juga reaksi samping pembentukan dimetilamin (reaksi 2) dan trimetilamin (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

Metanol dari tangki penyimpan dialirkan ke vaporizer 01 bersama dengan Metanol yang berasal dari arus recycle hasil atas menara distilasi 05. Uap Metanol 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 monometilamin, dimetilamin, trimetilamin, metanol dan air kemudian diumpankan ke dalam menara distilasi 02 untuk pemisahan berikutnya.

Hasil atas menara distilasi 02 berupa monometilamin yang merupakan produk utama kemudian ditampung di tangki penyimpan. Hasil bawah kemudian diumpankan ke menara distilasi 03.

Hasil atas menara distilasi 03 berupa trimetilamin yang merupakan produk samping kemudian ditampung di tangki penyimpan. Hasil bawah kemudian diumpankan ke menara distilasi 04.

Hasil atas menara distilasi 04 berupa dimetilamin yang merupakan produk samping kemudian ditampung di tangki penyimpan. Hasil bawah kemudian diumpankan ke menara distilasi 05

Hasil atas menara distilasi 05 berupa senyawa metanol yang merupakan reaktan  kemudian direcycle ke reaktor. 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:

CH₃OH   +     NH₃             ===>      CH₃NH₂     +     H₂O   

CH₃OH   +    CH₃NH₂       ===>      (CH₃)₂NH   +     H₂O

CH₃OH   +    (CH₃)₂NH     ===>     (CH₃)₃N      +     H₂O           

Persamaan reaksi aminasi methanol membentuk monometil amin, dimetil amin, trimetil 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 metanol  ; atm
PB = tekanan parsial amonia  ; atm
PC = tekanan parsial MMA     ; atm
PD  = tekanan parsial DMA     ; atm
T = suhu, Kelvin
              ( Chemical Engineering Progress, May 1948 )

Data US Patent untuk pembuatan methyl amine adalah United States Patent 4398041,  9 Agustus 1983 dengan label Process for manufacturing alkylamines

Sabtu, 28 Rabiul Akhir 1443 H / 4 Desember 2021 M

#methylamin

#skripsimethylamin

#tugasakhirmethylamin

#skripsiteknikkimia

#prarancanganpabrikkimia

#prarancanganpabrikteknikkimia