Tugas Prarancangan Pabrik Kimia Prarancangan Pabrik Aseton Sianohidrin dari Aseton dan HCN BAB I PENDAHULUAN

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "Tugas Prarancangan Pabrik Kimia Prarancangan Pabrik Aseton Sianohidrin dari Aseton dan HCN BAB I PENDAHULUAN"

Sonny Lie
6 tahun lalu
Tontonan:

1 BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG Pembangunan industri sebagai bagian dari usaha pengembangan jangka panjang diarahkan untuk mencapai struktur ekonomi yang lebih kuat, yaitu struktur ekonomi dengan titik berat industri yang maju. Untuk itu proses industrialisasi lebih dimantapkan untuk mendukung berkembangnya industri sebagai penggerak peningkatan laju pertumbuhan ekonomi dan perluasan lapangan kerja. Aseton sianohidrin atau dengan nama kimia 2-hydroxy-2- methylpropanenitrile adalah salah satu produk industri dari sianohidrin yang merupakan bahan intermediet untuk pembentukan produk lain seperti methacrylamide, methacrylic acid, methacrylonitrile dan paling utama sebagai pembentukan metil metakrilat (MMA) yang nantinya akan dipolimerisasi menjadi PMMA. PMMA digunakan sebagai bahan baku untuk produk akhir industri seperti alat elektronik, alat kesehatan, otomotif, konstruksi dan industri pengolahan air. Aseton sianohidrin juga digunakan sebagai bahan baku sebagai bahan insektisida, bahan perasa, bahan intermediet farmasi yaitu ethyl α-hydroxyisobutyrate, dan proses pemisahan logam dalam pembentukan bahan pengompleks. Hasil survey Persistence Marke Research menunjukkan bahwa wilayah Asia Pasifik merupakan konsumen tertinggi untuk pasar dari aseton sianohidirn dengan Cina sebagai pasar terbesar diikuti oleh Jepang, India, Korea Selatan dan Taiwan. Permintaan pasar aseton sianohidrin tertinggi kedua adalah Eropa, kemudian diikuti dengan Amerika Utara sebagai pasar terbesar ketiga khususnya di negara bagian United States. Pabrik aseton sianohidrin sendiri belum didirikan di Indonesia, sehingga produksi bahan-bahan dengan bahan baku aseton sianohidirin seperti yang disebutkan sebelumnya hanya dapat diperoleh dengan impor. Dari latar belakang yang telah diutarakan di atas, industri pembuatan aseton sianohodirin 1

sebagai produk intermediet mempunyai prospek yang cukup baik untuk dikembangkan di Indonesia, dimana Asia Pasifik merupakan konsumen tertinggi aseton sianohidrin.

2 sebagai produk intermediet mempunyai prospek yang cukup baik untuk dikembangkan di Indonesia, dimana Asia Pasifik merupakan konsumen tertinggi aseton sianohidrin. Sehingga dengan adanya industri ini, kebutuhan dalam negeri dapat lebih dahulu tercukupi tanpa perlu impor dan dapat dipersiapkan juga untuk dapat memenuhi kebutuhan di dunia terutama wilayah Asia Pasifik. B. TINJAUAN PUSTAKA 1. Reaksi antara hidrogen sianida dengan aldehid atau keton dengan penambahan metal-sianida + M-CN + HCN (aseton) (metal sianida) (hidrogen sianida) (aseton sianohidrin) Proses ini untuk menghasilkan aseton sianohidrin dengan cara mereaksikan aseton dengan HCN dan ditambahkan metal sianida kedalam reaktor. Kondisi operasi reaktor digunakan pada temperatur antara 0-50ºC, ph digunakan berkisar pada 7.0, dengan waktu tinggal di reaktor sekitar menit. Kelebihan dari proses ini adalah : - Hidrogen sianida yang dibutuhkan tidak terlalu banyak dibanding jika tanpa metal sianida. - Dari segi safety, pengangkutan metal sianida dalam dalam bentuk anhydrous lebih aman dalam pengangkutan dibanding hidrogen sianida. Kekurangan dari proses ini adalah : - Produk aseton sianohidrin keluar reaktor melalui proses ini kemurniannya cukup rendah, yang dihasilkan adalah crude aseton sianohidrin dengan kemurnian ±50%, sehingga biaya pemurnian produk tinggi. - Banyak terbentuk by product (garam sodium sulfat). 2

3 - Walaupun metal sianida dalam bentuk anhydrous lebih aman dalam pengangkutan dibanding hidrogen sianida, akan tetapi harga metal sianida relatif lebih tinggi dibanding harga hidrogen sianida. 2. Aseton dan HCN dimasukkan secara kontinyu kedalam reaktor bersamaan dengan katalis basa yaitu Natrium Hidroksida (NaOH) dengan reaksi yang terjadi sebagai berikut: (CH 3 ) 2 CO + HCN (CH 3 ) 2 C(OH)CN + Heat Aseton Aseton Sianohidrin Reaksi berlangsung secara eksotermis, dan kondisi operasi temperatur dalam mild condition dengan suhu dibawah 20ºC sehingga reaksi dapat berlangsung dalam fase cair, karena titik didih senyawa tersebut berada pada suhu lingkungan, untuk (CH 3 ) 2 CO sebesar 56ºC, HCN sebesar 25,7ºC dan (CH 3 ) 2 C(OH)CN sebesar 82ºC. Produk aseton sianohidrin yang diperoleh dari proses menggunakan katalisator basa dalam kondisi ph sekitar 7 dimana pada ph tersebut produk belum stabil, sehingga harus di netralisir dengan Asam Sulfat dengan ph 1-2 untuk mencegah terjadinya dekomposisi sianohidrin. Namun, dari hasil netralisasi katalis natrium akan mengalami pengendapan menjadi Natrium Sulfat. Sehingga produk harus dilewatkan melalui filter untuk memisahkan antara produk sianohidrin dan padatan sodium sulfat. Produk crude aseton sianohidrin dimasukkan kolom distilasi supaya terjadi pemisahan komponen produk sebagai hasil bawah dengan produk samping sebagai hasil atas. Untuk menaikkan kemurnian produk makan hasil bawah dimasukkan ke kolom dehidrasi untuk menghilangkan air sehingga diperoleh Aseton sianohidrin dengan kemurnian tinggi. (EPA, 1993) Kelebihan dari proses ini adalah : - Yield aseton sianohidrin yang cukup tinggi (±98%) - Produk aseton sianohidrin keluar reaktor melalui proses ini relatif tinggi kemurniannya (±90%), sehingga biaya pemurnian produk tidak terlalu tinggi. 3

4 - By product yang terbentuk (garam sodium sulfat) lebih sedikit dibanding proses pertama. - Kemurnian produk setelah melalui unit purifikasi dapat mencapai lebih dari 99%, hal ini menguntungkan karena untuk digunakan sebagai bahan baku pembuatan metil metakrilat, aseton sianohidrin dengan kemurnian 98% lebih disukai (sebagian besar aseton sianohidrin akan dipasarkan sebagai bahan baku pembuatan metil metakrilat), oleh karena itu spek produk dipasaran lebih disukai aseton sianohidrin dengan kemurnian 98%. Kekurangan dari proses ini adalah : - Untuk memproduksi aseton sianohidrin dalam jumlah yang sama diperlukan hidrogen sianida dalam jumlah yang relatif lebih banyak dibanding bila menggunakan proses 2, dari segi safety hal ini kurang diinginkan karena hidrogen sianida termasuk dalam kategori hazardous material yang dalam pengangkutannya (shipping) sangat berbahaya jika terjadi kebocoran dan release ke lingkungan sehingga diperlukan penanganan khusus dan cukup mahal. Kedua proses diatas telah terbukti dapat menghasilkan aseton sianohidrin, namun atas dasar beberapa pertimbangan maka proses 2 dipilih pada perancangan pabrik aseton sianohidrin ini, beberapa pertimbangan tersebut antara lain: - Aspek ekonomi harga bahan baku yang lebih rendah. - Harga untuk operasi unit pemurnian yang lebih ekonomis. - Proses 2 adalah proses yang digunakan pada hampir seluruh pabrik aseton sianohidrin modern saat ini, sehingga dapat dikatakan bahwa proses 2 telah terbukti paling feasible dari segi teknis dan ekonomis dibanding proses lainnya. 4

5 Katalisator Pada proses 2, katalisator basa diperlukan karena Hidrogen sianida atau juga dikenal sebagai asam sianida yang bersifat asam (ph 4,25) padahal pada ph dibawah 7 kecepatan reaksi pembentukan aseton sianohidrin yang eksotermis akan naik dua kali lipat dan lebih sulit untuk dikontrol sehingga beresiko untuk terjadi runaway reaction. Katalisator basa yang biasa digunakan untuk reaksi ini adalah NaOH, KOH atau Na2CO3 (Kirk-Othmer). Pada perancangan ini katalisator yang digunakan adalah NaOH, atas dasar pertimbangan : - Menurut beberapa penelitian maupun jurnal NaOH lebih direkomendasikan sebagai katalis pada proses pembuatan aseton sianohidrin. - Sebagian besar pabrik aseton sianohidrin yang telah berdiri menggunakan NaOH. - Dari segi harga, harga KOH >NaOH >Na2CO3, walaupun harga Na2CO3 paling murah namun karena Na2CO3 tidak larut di aseton maka sebaiknya NaOH yang digunakan. 5

dokumen-dokumen yang mirip

Prarancangan Pabrik Aseton Sianohidrin Kapasitas Ton / Tahun BAB I PENDAHULUAN

Prarancangan Pabrik Aseton Sianohidrin Kapasitas Ton / Tahun BAB I PENDAHULUAN BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Pembangunan industri sebagai bagian dari usaha pengembangan jangka panjang diarahkan untuk mencapai struktur ekonomi yang lebih kuat, yaitu struktur ekonomi dengan titik