Sabtu, 08 Februari 2014

© Manufacture of DiSodium Phosphat from Na2CO3 and H3PO4

Disodium hydrogen phosphate adalah senyawa inorganic dengan rumus Na2HPO4. Ada beberapa sodium phosphates. Garam ini dikenal sebagai anhydrous yang membentuk  2, 7, 8, and 12 hydrates. Seluruhnya bubuk putih dan larut dalam air; garam anhydrous ini adalah  hygroscopic.

pH dari larutan disodium hydrogen phosphate dalam air antara 8.0 dan 11.0, yang berarti adalah basa; 
HPO42- + H2O  ===>  H2PO4- + OH-
Dalam industri, disodiumphosphat (Na2HPO4) sebagai bahan baku antara (intermediate) digunakan untuk pembuatan trisodium phosphat (Na3PO4) dan sodium tripolyphospat (Na5P3O10), industri kimia tekstil sebagai pemucatan, industri kertas sebagai pelunak kayu, mencegah terbentuknya kerak dalam pengolahan air umpan ketel uap dan pembuatan deterjen.Disodium phosphat dikenal dengan kata lain sodium phosphat dibasic. Produk disodium phosphat dapat dibagi menjadi beberapa produk berdasarkan molekul H2O kristal yang terikat (hydrat), seperti: disodium phosphat anhydrat (murni, tanpa H2O kristal), disodium phosphat dihydrat (2 molekul H2O), disodium phosphat heptahydrat (7 molekul H2O), dan disodiumphosphat dodecahydrat (12 molekul H2O).
Melihat banyak kegunaan dari disodium phosphat maka timbul pemikiran untuk mendirikan pabrik disodium phosphate agar dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri, menghemat devisa dan mengurangi tingkat pengangguran.

REAKSI KIMIA

Proses reaksi antara sodium carbonat dan asam fosfat dijalankan pada kondisi suhu 85-100°C dan tekanan atmosferis di dalam reactor alir tangki berpengaduk (RATB/CSTR). Reaksi berlangsung secara eksotermis dengan konversi sekitar 95% terhadap asam fosfat. Reaksi yang terjadi dapat dituliskan dengan persamaan reaksi sebagai berikut  :                                    

Na2CO3(aq) + H3PO4 (l)  ===>  Na2HPO4(l) + CO2(g) + H2O(l)

Reaksi bersifat eksotermis (mengeluarkan panas) tetapi tidak terlampau besar, sehingga bisa dengan pendinginan maupun tidak dilakukan pendinginan

Kamis, 06 Februari 2014

© Manufacture of Sodium Nitrate from NaOH and Nitric Acid

Sodium nitrat (natrium nitrat) adalah senyawa kimia dengan rumus NaNO3. Garam ini juga dikenal sebagai Chili saltpeter atau Peru saltpeter (karena deposito besar ditemukan di setiap negara) untuk membedakannya dari saltpeter biasa, kalium nitrat. Bentuk mineral juga dikenal sebagai nitratine, nitratite atau soda saltpeter.
Natrium nitrat adalah padatan putih yang sangat larut dalam air. Ini adalah sumber dari nitrat anion (NO3-), yang berguna dalam beberapa reaksi dilakukan pada skala industri untuk produksi pupuk, kembang api dan bom asap, kaca dan keramik enamel, pengawet makanan, dan propelan roket padat. Ini telah ditambang secara ekstensif untuk tujuan ini.

Natrium nitrat juga disintesis dalam industri dengan menetralkan asam nitrat dengan soda ash
2 HNO3 + Na2CO3    →  2 NaNO3 + H2O + CO2

atau dengan mencampurkan secara stoikiometri amonium nitrat dan natrium hidroksida, natrium bikarbonat atau natrium karbonat.
NH4NO3 + NaOH        →    NaNO3 + NH4OH
NH4NO3 + NaHCO3    →    NaNO3 + NH4HCO3
2NH4NO3 + Na2CO3   → 2 NaNO3 + (NH4)2CO3

Natrium nitrat digunakan secara luas sebagai pupuk dan bahan baku untuk pembuatan mesiu pada akhir abad ke-19. Hal ini dapat dikombinasikan dengan besi hidroksida untuk membuat resin sintetis.

REAKSI KIMIA


Reaksi kimia untuk pembentukan sodium nitrat (NaNO3), yaitu antara sodium hidroksida dan asam nitrat adalah merupakan reaksi penetralan yang berlangsung cepat dengan konversi reaksi yang dianggap mencapai sempurna terjadi pada suhu sekitar 90°C dan tekanan operasi 1 atm.

Reaksi yang terjadi di reaktor sebagai berikut :                       
           NaOH    +   HNO3    ===>   NaNO3  +  H2O
Reaksi yang terjadi sangat eksotermis yaitu keluar panas maka untuk menjaga suhu operasi tetap 90°C  diperlukan pendinginan dengan mengalirkan air pendingin melalui coil yang dimasukan ke dalam reactor. Sedangkan reaktor yang digunakan adalah reaktor alir tangki berpengaduk (RATB).

© Manufacture of Glycerol from Allil Alcohol and H2O2

Glycerol , C3H8O3 , Mr 92.09, 1,2,3-propanetriol, dikenal juga sebagai glycerin, adalah triol yang paling sederhana. Gliserol dapat ditemukan  dalam seluruh minyak dan lemak alami sebagai fatty esters dan merupakan intermediate yang penting dalam metabolism organisme hidup.
Glycerol ditemukan pada 1779 oleh scheele melalui penyabunan minyak zaitun dengan timbale oksida. Pada 1813, chevreul menunjukkan bahwa lemak merupakan ester gliserol dengan fatty acid. Dia juga memberikan nama glycerol yang dalam bahasa Yunani glukeroV  yang berarti manis.
Industri pertama glycerol terjadi pada 1866 saat Nobel menghasilkan dynamite, dimana trinitrate glycerol–nitroglycerin– yang distabilkan oleh penyerapan diatomaceous earth. Industri sintesis glycerol yang paling penting, saat penggunaan propene sebagai bahan awal., yang dikembangkan pada 1930 oleh I.G. Farben di Jerman dan oleh Shell di Amerika Serikat.
Glycerol sekarang digunakan dalam variasi aplikasi yang sangat luas disebabkan kombinasi tertentu dari sifat kimia dan fisik dan karena secara fisiologis tidak berbahaya. Total produksi diperkirakan (1998) mencapai 750 000 t/a; kira-kira 90% dihasilkan oleh pengolahan minyak alami atau lemak dan 10%  disintesis dari propena.
Perkembangan industri di Indonesia terutama industri kimia mengalami kemajuan dan peningkatan baik kuantitas maupun kualitasnya dari tahun ke tahun, sehingga kebutuhan akan bahan baku maupun bahan pembantu juga mengalami peningkatan. Hal ini dibuktikan dengan diresmikannya beberapa pabrik kimia di Indonesia. Kegiatan pengembangan industri kimia di Indonesia diarahkan untuk meningkatkan kemampuan nasional dalam memenuhi kebutuhan dalam negeri akan bahan kimia dan juga sekaligus ikut memecahkan masalah ketenagakerjaan.
Salah satu jenis industri kimia yang amat besar pengaruhnya terhadap perkembangan industri yang lain di Indonesia adalah Gliserol. Industri ini berperan dalam industri pembuatan alkyd resin yang berpengaruh terhadap karakter kelembaban, kelenturan dan kelunakannya. Disamping itu juga dalam industri obat-obatan dan kosmetik, tembakau, makanan, polyethers. Juga sebagai bahan baku utma pembuatan bahan peledak trinitro gliserol (TNG).

REAKSI KIMIA


Proses reaksi antara allil alcohol dengan hydrogen peroksida dijalankan pada kondisi suhu 60-100°C dengan menggunakan katalisator WO3. Reaksi berlangsung secara eksotermis dengan konversi sekitar 98% terhadap hydrogen peroksida. Reaksi yang terjadi dapat dituliskan dengan persamaan reaksi sebagai berikut  :
CH2=CHCH2OH   +  H2O2   ===>   CH2OH.CHOH.CH2OH

Rabu, 05 Februari 2014

© Manufacture of Methyl Tert-Buthyl Ether (MTBE) from Methanol and IsoButene

Penelitian yang luas di Amerika Serikat selama Perang Dunia II menunjukkan kualitas yang luar biasa dari MTBE sebagai komponen bahan bakar beroktan tinggi. Meskipun demikian, tidak sampai tahun 1973 pabrik komersial pertama mulai beroperasi di Italia.





Penurunan kandungan timbal dalam bensin di pertengahan 1970-an menyebabkan peningkatan drastis dalam permintaan untuk peningkat oktan, dengan demikian MTBE yang digunakan semakin meningkat juga. Keputusan politik tentang kualitas bensin (misalnya, aromatik rendah konten, tekanan uap rendah dan kandungan oksigen ditentukan) terutama di Amerika Serikat telah menyebabkan peningkatan yang signifikan dalam konsumsi MTBE di era tahun 90-an. Pada tahun 1997 produksi MTBE seluruh dunia mencapai sekitar 19×106 ton. Setelah bertahun-tahun dengan tingkat pertumbuhan dua digit (1990-1995) peningkatan konsumsi MTBE diharapkan menjadi kurang dari 2% per tahun  dalam waktu dekat.
MTBE diproduksi oleh reaksi dari isobutena, yang terkandung dalam fraksi C4, dan Metanol. Saat ini, isobutena dari sumber-sumber berikut ini digunakan sebagai bahan baku untuk produksi MTBE:
1) isobutene di raffinate 1, yang terbentuk sebagai coproduct produksi butadiene dari steam cracker fraksi C4
2) pseudoraffinate 1, yang diperoleh dengan hidrogenasi selektif butadiene dalam campuran fraksi C4 dari steam crackers.
3) isobutena yang terkandung dalam fraksi C4 fluid catalytic crackers (FCC C4's;). FCC-C4 digunakan sebagai bahan baku untuk 29% dari produksi MTBE.
4) isobutene dari dehidrogenasi isobutana, yang diperoleh baik dari kilang dan dari butana setelah isomerisasi (35% dari bahan baku MTBE).
5) isobutene oleh dehidrasi tert-butanol, sebuah coproduct propilena sintesis oksida (proses Halcon/Arco, lihat   Propylene Oxide ) (ca.15% dari bahan baku MTBE) .

Raffinate 1 dan pseudoraffinate 1 memberikan isobutene sekitar 21% dari total produksi MTBE dunia. 
Saat permintaan MTBE meningkat, sumber pertama untuk dieksploitasi mungkin adalah cadangan FCC-C4. Setiap perluasan lebih lanjut -dan ini juga berlaku untuk raffinate 1 rute-  demikian terkait dengan pembangunan cracker baru. Bidang butana akan tumbuh lebih dari proporsionalnya. Pangsa relatif tert-butanol sebagai sumber isobutene untuk produksi MTBE, di sisi lain, diperkirakan menurun karena dibentuk sebagai coproduct yang terkait dengan permintaan propilena oksida masa depan. Raffinate 1 dan FCC-C4 dapat dimanfaatkan secara langsung dalam sintesis MTBE. Sebaliknya, isobutana harus terdehidrogenasi. Hal yang sama berlaku untuk butane setelah isomerisasi dari fraksi n-butana untuk isobutana. Sejumlah proses industri telah dibentuk selama dekade terakhir.
Untuk isomerisasi butana primer, proses Butamer ini paling sering digunakan. Untuk dehidrogenasi isobutana, proses tersedia secara komersial Oleflex (UOP), Catofin (ABB Lummus Crest, Inc), STAR (Phillips Petroleum Co), dan FBD-4 (Snamprogetti SpA), pada saat ini merupakan industrial yang penting.
Untuk menghasilkan MTBE dari tert-butanol, isobutena terlebih dahulu harus diperoleh dengan eliminasi air dari alkohol sebelum olefin dapat digunakan untuk produksi eter.
Metanol (  Methanol), reaktan kedua dalam sintesis MTBE, diproduksi pada kemurnian khas > 99,9% dan digunakan secara langsung untuk sintesis eter tanpa pemurnian lebih lanjut. Perbandingan kapasitas methanol saat ini, yang berjumlah 32×106 t/a, dan permintaan metanol dari 26×106 t/a akan memungkinkan peningkatan tambahan produksi MTBE dari ca. 16×106 t/a. Sekitar 25% dari  output metanol ini dikonsumsi oleh MTBE. 
Methyl tert-butil eter dapat diperoleh dengan penambahan metanol ke dalam isobutene dengan katalis asam.  Katalis yang cocok  adalah asam padat seperti bentonit, zeolit,  dan -umum digunakan dalam skala industri produksi MTBE- acidic ion-exchange resins berpori. Reaksi eksotermis lemah dengan panas reaksi -37,7 kJ/mol.
Kinetika pembentukan MTBE telah diselidiki secara intensif. Telah terbukti baru-baru ini , bahwa tingkat reaksi diamati dapat digambarkan cukup baik oleh model kinetik menurut mekanisme Langmuir- Hinshelwood dan oleh pendekatan Eley-Rideal ( ER ).  Namun, model ER yang tampaknya satu paling mungkin.
 Model kinetik yang umum digunakan telah dikembangkan oleh REHFINGER et al. . Karena keterbatasan kesetimbangan hanya 92 %  konversi dapat dicapai dengan jumlah molar yang sama dari isobutena dan metanol pada 333 K. Kelebihan metanol tidak hanya meningkatkan konversi isobutena tetapi juga menekan dimerisasi dan oligomerisasi . Dimerisasi dari isobutena adalah reaksi samping yang paling penting dari sintesis MTBE. Pada metanol kelebihan molar sebesar 10% , selektivitas untuk MTBE praktis 100  %.
Dalam beberapa tahun terakhir, di samping Snamprogetti dan Hüls ( sekarang Oxeno ) proses proses yang dikembangkan oleh Arco, IFP, dan CDTECH ( ABB Lummus Crest dan Penelitian Kimia Licensing ) telah didirikan .
Proses industri lainnya telah dikembangkan oleh DEA (sebelumnya Deutsche Texaco ), Shell (Belanda) , Phillips Petroleum, dan Sumitomo. Saat ini lebih dari 140 pabrik MTBE dengan total kapasitas terpasang ca . 20×106 t/a berada di aliran. 
  ( Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 6 Edition,2002 )

Minggu, 19 Januari 2014

© Manufacture of Ethylene from Ethanol

Produksi etilen dari etanol akan bernilai ekonomis sangat tinggi untuk suatu negara yang tidak mempunyai sumber gas alam maupun minyak bumi, tetapi mempunyai produk etanol hasil fermentasi yang cukup melimpah. Hal ini disebabkan etilen merupakan senyawa hidrokarbon utama yang banyak dipakai sebagai bahan baku dalam industri petrokimia untuk menghasilkan senyawa-senyawa lain yang lebih bervariasi dan dibutuhkan oleh manusia; seperti asetaldehide sebagai solven; vinil chloride sebagai bahan baku pembuatan polivinil chloride (pvc); etilen dioksid, dietilketone dan senyawa lainnya.
Cadangan minyak bumi Indonesia diperkirakan hanya tinggal untuk waktu eksplorasi yang pendek saja, dan produk etanol dari hasil fermentasi senyawa organik sangat luas dihasilkan di Indonesia, maka dengan demikian teknologi produksi maupun pabrik etilen dari etanol sangat dibutuhkan di Indonesia.

REAKSI KIMIA


Reaksi dehidrasi etanol menjadi etilen dengan bantuan katalisator metal oksid terjadi dalam empat reaksi, sebagai berikut :
                                                           r1
                                    C2H5OH         ===>         C2H4           +  H2O

                                                           r2
                                 2 C2H5OH         ===>         (C2H5 )2O   +  H2O

                                                           r3
                                    (C2H5 )2O       ===>         C2H5OH     +  C2H4
                                                            r4
                                    (C2H5 )2O       ===>         2  C2H4       +  H2O

Reaksi dijalankan di dalam reaktor fixedbed multitubular dengan menggunakan pemanas berupa dowterm A untuk menjaga suhu reaksi sekitar 300-380°C karena reaksi bersifat endotermis. Konversi reaksi sekitar 85%, dan sisa ethanol dapat direcycle.  

Jumat, 13 Desember 2013

© Manufacture of Methyl Salicylate from Salicylic Acid and Methanol

Metil salisilat minyak wintergreen, C8H8O3 , Mr 152.15, adalah, cairan berminyak tidak berwarna dengan bau yang khas, mp -9°C, bp 222°C, d420 1.184. Metil salisilat disintesis dengan memanaskan campuran asam salisilat dan metil alkohol dengan adanya asam sulfat.
Metil salisilat sebagai senyawa ester sebagian besar digunakan dalam dunia pengobatan dan farmasi sebagai antiseptic dan disinfectant. Selain itu juga dalam industri parfum dan cosmetic juga sebagai flavoring agent dalam makanan Juga digunakan untuk mengobati neuralgia dan rematik, serta untuk merangsang sirkulasi darah kapiler. Digunakan juga sebagai insektisida, tabir surya dan aroma.

REAKSI KIMIA


Metil salisilat merupakan hasil esterifikasi dari metanol dan asam salisilat dalam fase cair. Reaksi yang terjadi dapat dituliskan dengan persamaan reaksi sebagai berikut  :
 

Katalisator yang dipakai dalam reaksi esterifikasi pada umumnya adalah asam kuat inorganik seperti asam klorida dan asam sulfat dalam fase cair, tetapi asam sulfat lebih banyak dipakai karena relatif kurang korosif dibandingkan asam klorida. Jika menggunkan reactor RATB katalisatornya asam sulfat cair . Jika reactor yang digunakan adalah fixedbed maka katalisnya adalah resin sulfonat yang berbentuk padat.

© 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