ASETALDEHID

ASETALDEHIDA. Tahap ProsesAda empat proses utama dalam pembentukan asetaldehid pada skala industri, yaitu : Dehidrogenasi atau oksidasi parsial dari etanol pada fasa uap. Hidrasi fasa liquid dari asetilen. Oksidasi dari hidrokarbon jenuh. Oksidasi fasa liquid dari etilen.

1. Sintesis Asetaldehid dengan Dehidrogenasi atau Oksidasi Parsial dari Etanol pada Fasa Uap Asetaldehid diperoleh dari etanol baik melalui oksidasi katalitik atau dengan dehidrogenasi.

Oksidasi dari EtanolReaksi overallnya adalah sebagai berikut :CH3-CH2OH + 1/2O2 CH3-CHO + H2O H0298 = -173kJ/molEtanol dioksidasi dengan uap alkohol dan udara dengan menggunakan katalis silver dengan rentang suhu dari 375 5500C. Selain itu juga digunakan katalis copper. Konversinya adalah 45 50% dengan yield 94 96 % mol. Etanol dan asetaldehid hasil yang tidak bereaksi diekstrak dari gas yang keluar reaktor dengan cara membersihkannya dengan air yang dingin atau etanol. Asetaldehid dan etil alkohol dipisahkan dengan cara distilasi, cairan etanol di konsentraiskan atau direcycle. Produk samping utamanya adalah asam asetat, asam format, etil asetat, metan dan karbon.Dehidrogenasi EtanolReaksinya adalah :Cr-Cu aktiv CH3-CH2OH CH3-CHO + H2260-2900C H0298 = 68 kJ/mol

Etil alkohol diuapkan dan dimasukkan dalam reaktor yang menggunakan katalis chromium dan copper aktiv, pada tekanan atmosferik dan suhu antara 260 2900C. Konversinya adalah 30 50%, tergantung dari kecepatan uap etanol dan suhu reaksi. Yieldnya 85 90 % mol. Produk samping utamanya adalah asam asetat, etil asetat dan 1-butanol.Setelah pendinginan dan kondensasi parsial pada keluaran reaktor, fraksi gas sisa dibersihkan dengan air untuk mengekstrak alkohol dan asam asetat yang masih tercampur. Etanol yang tidak bereaksi direcycle.

2. Sintesis Asetaldehid dengan Hidrasi Asetilen (Gbr. 8.2)2. Sintesis Asetaldehid dengan Hidrasi Asetilen

2. Hidrasi fasa liquid dari asetilenProses ini berlangsung pada tekanan rendah (0.2 x 106 Pa absolut) pada reaktor vertikal dan menggunakan katalis. Pada proses ini digunakan katalis mercuric complex. Suhu operasi adalah 70 900C. Reaksinya adalah : Hg2++ CHCH + H2O CH3-CHOH2SO4(70-900C)H0298 = -155kJ/molExcess asetilen ikut dalam pembentukan asetaldehid, yang selanjutnya diuapkan dengan pendinginan dan dibersihkan dengan air. Aldehid dimurnikan dengan distilasi, sedangkan asetilen yang tidak bereaksi direcycle. Konversi yang dicapai adalah 50 60% dengan yield mencapai 95% mol.Proses Chisso berlangsung pada suhu 700C dan tekanan 0.25 x 106 Pa absolut di reaktor vertikal. Pada umumnya aldehid yang dihasilkan dipisahkan dengan cara flash. Dengan pendinginan dan kondensasi parsial, konsentrasi asetaldehid yang tinggal dalam fasa gas mencapai 85% berat. Fraksi ini kemudian dikompres pada tekanan 0.2 x 106 Pa absolut dan didistilasi. Hasilnya adalah 40% produk yang tercampur dengan dengan cairan katalis dan tidak terpisah pada saat flash. Yield totalnya adalah 96 % mol.

3. Sintesis Asetaldehid dengan Oksidasi dari Hidrokarbon Jenuh Pada proses ini, umpan hidrokarbon dicampur dengan udara yang dikompresi dan gas recycle yang mengandung parafin yang tidak bereaksi. Gas recycle tersebut mengandung CO, CO2 dan N2 dengan rasio volumetrik 1 : 2 : 7. Campuran dipanaskan pada suhu 3700Cdan tekanan 0.7 x 106 Pa absolut dan dioksidasi pada suhu 4500C. Setelah dekomposisi dari pembentukan peroksida dalam kolom yang mengandung packing keramik, gas panas keluar dari reaktor oksidasi di quenching dengan cairan formaldehid dingin dengan 12 14 % berat, dan kemudian dibersihkan dengan air. Hidrokarbon yang tidak bereaksi dipisahkan dan direcycle. 4. Sintesis Asetaldehid dengan Oksidasi Fasa Liquid dari Etilen ( Wacker Hoechst Processes)Ada dua variasi yang ditawarkan pada proses ini, yaitu : Tahap tunggal dengan penggunaan oksigen, dengan recycle dari reaktan yang tidak terkonversi. Dua tahap dengan penggunaan udara, tanpa recycle.

Wacker Hoechst single step process Pada proses ini, etilen dengan kemurnian yang tinggi (98% volum) dan oksigen (99,5% volum), dicampur dengan steam, berlangsung pada reaktor titanium dengan ketinggian lebih dari 20 m. Konversi berlangsung pada tekanan 0.3 0.5 x 106 Pa absolut da n suhu sekitar 120 1300 C.Steam keluar dari top reaktor melalui sepator yang terkondesasi secara terpisah. Fasa liquid yang direcover di recycle. Gas yang tersisa diteruskan ke menara quenching dengan suhu yang kurang dari 125 sampai 500C, kemudian masuk ke kolom air pembersih untuk merecover asetaldehid yang ikut dalam gas buangan. Gas ini kaya akan etilen yang tidak terkonversi, lalu dikompresi dan dikembalikan ke zona reaksi. Pada bagian top diperoleh asetaldehid dengan kemurnian 99.7 99.9 % berat.Pada proses ini konversi yang diperoleh yaitu 25 30 % dan total yield sekitar 94 % mol umpan dan 90 % mol oksigen.

Wacker Hoechst two step process Proses ini memiliki keuntungan dengan mampu dioperasikan dengan kemurnian etilen yang lebih rendah (95% volum) dan udara sebagai oksidan.Etilen dan katalis dimasukkan bersamaan ke dalam reaktor titanium dengan kondisi operasi 1100C dan tekanan 0.8 0.9 x 106 Pa absolut. Effluen yang dihasilkan di flash pada tekanan atmosferik. Setelah pemisahan limbah gas (biasanya nitrogen) dengan cara flashing, bulk dari regenerasi katalis dikembalikan ke tahap awal.Campuran gas asetaldehid dan steam yang dihasilkan dari flashing dikonsentrasikan hingga 60 90% berat pada kolom distilasi pertama. Komponen ringan dan berat ( air, asam asetat,dll ) dikeluarkan pada rangkaian dua kolom distilasi. Pada jenis two step, konversi etilen berkisar 97 98 % dengan yield antara 94 95 % mol.

B. Perbedaan Dari Setiap Teknologi Proses

NoTekn.Proses 1Tekn. Proses 2Tekn. Proses 3Tekn.Proses 4

ReaktorVertikalTitanium

KatalisSilver, copper, Cobalt, ChromAsam Sulfurat, mercury complex

PemisahanDistilasiDistilasiQuenchingFlashing, distilasi