“INDUSTRI ASETALDEHYDA”

Oleh

Nama : Adi Santoso

NIM : 0610 3040 1010

Kelas : 4 KIB

Dosen Pembimbing : Ir. Erlinawati, M.T

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

PALEMBANG

2012

BAB II

BAHAN KIMIA DARI SENYAWA C2

II.6. Acetaldehid

1. Sifat Fisik dan Sifat Kimia

a. Sifat Fisik dan Sifat Kimia Bahan Baku

1. Etilen

Sifat Fisika

Rumus kimia : C2H4

Berat molekul : 28,0536 kg/kgmol

Titik didih (1 atm) : -103,71oC

Titik beku (1 atm) : -169,15oC

Wujud (25oC, 1 atm) : gas

Densitas gas : 7,635 mol/L

Densitas cairan : 20,27 mol/L

Tekanan kritis : 5040,8 kPa

Suhu kritis : 9,194oC

Viskositas cairan : 0,1611 cP

Panas laten penguapan : 13,548 kJ/g

Panas laten peleburan : 3,353 kJ/g

Ambang batas mudah terbakar (1atm, 25 oC)

Batas terendah di udara : 2,7% mol

Batas tertinggi di udara : 36% mol

Sifat Kimia

Polimerisasi

Etilen dapat dipolimerisasi dengan cara memutuskan ikatan

rangkapnya dan bergabung dengan molekul etilen yang lain

membentuk molekul yang lebih besar (polimer) pada tekanan dan

temperatur tertentu dan dapat pula menggunakan katalis.

Reaksi : n ( CH2 = CH2 ) → ( CH2 - CH2 - )

Hidrohalogenasi

Etil klorida terbentuk dari reaksi antara etilen dangan HCl

menggunakan katalis AlCl3 atau FeCl3 pada tekanan 300-500 kPa

dengan temperatur 30-90oC untuk fase cair dan 130-250oC untuk fase

gas.

Hidrogenasi

Etilen dapat dihidrogenasi secara langsung dengan katalis nikel

pada temperatur 300oC.

Reaksi yang terjadi :

CH2 = CH2 + H2 → CH3 - CH3

Alkilasi

Etilen dapat juga dialkilasi dengan menggunakan katalis

tertentu. Contoh alkilasi Friedel-Craft, mereaksikan etilen dengan

benzen untuk menghasilkan produk etil benzen dengan katalis AlCl3

pada temperatur 400oC.

Reaksi yang terjadi :

C6H6 + C2H4 → C6H5C2H5

Hidrasi

Etilen dapat direaksikan membentuk etanol dengan hidrasi

katalitik langsung menggunakan katalis H3PO4-SiO2 pada temperatur

300 oC dan tekanan 7 MPa.

Reaksinya adalah :

CH2 = CH2 + H2O → CH3 - CH2OH

2.Cuprum (II) Klorida

Sifat Fisika

Rumus kimia : CuCl2

Berat molekul : 134.45 g/mol

Density : 3.386 g/cm3 (solid)

Titik didih : 993 °C

Titik lebur : 620 °C

Sifat Kimia

Bereaksi dengan HCl atau klorida sumber untuk membentuk ion

kompleks ( CuCl merah 3 -, dan CuCl kuning 4 2 - ).

2. Air

Sifat Fisika

Rumus kimia : H2O

Berat molekul : 18 g/mol

Density : 0,998 g/ml (cairan pada 20oc) 0,92 g/ml ( padatan )

Titik didih : 100 °C

Titik lebur : 0 °

Kalor jenis : 4182 j/kg. k

Sifat Kimia

Air akan bersifat basa jika bereaksi dengan asam lemah

CH3COOH + H2O → CH3COO- + H3O+

Air akan bersifat asam jika bereaksi dengan basa lemah

NH3 + H2O → NH4+ + H3O

b. Sifat Fisik dan Sifat Kimia Produk

1. Asetaldehida

Sifat Fisika

Rumus kimia : CH3CHO

Berat molekul : 44,05 g/mol

Titik leleh : -123,5 °C

Titik didih : 20.2 °C

Density : 0,788 g/ml

Bau : Sangat menyengat

Kelarutan : Larut dalam air dan Pelarut organic

Penampilan : Cairan Tak Berwarna

Sifat Kimia

Mengkatalisis oksidasi etilen menjadi asetaldehida. Katalis adalah sistem

dua komponen yang terdiri dari klorida paladium, PdCl 2, dan klorida tembaga,

CuCl 2.

2. Asam Klorida

Sifat Fisika

Rumus kimia : HCl

Berat molekul : 36.46 g/mol

Density : 1.18g/cm3

Bahaya : sangat korosif

Titik didih : 110 °C (383 K), 20.2% solution

Titik lebur : −27.32 °C (247 K), 38% solution

Sifat Kimia

Hidrogen klorida (HCI) adalah asam monoprotik, yang

berarti

bahwa ia dapat berdisosoasi melepaskan satu H+ hanya sekali.

HCI + H2O → H30+ + CI-

Ion lain yang terbentuk adalah ion klorida ( CI-). Asam

klorida oleh karenanya dapat digunakan untuk membuat

garam klorida.

Asam monoprotik memiliki satu tetapan disosiasi asam (Ka),

yang mengidentifikasikan tingkat disosiasi zat tersebut dalam

air.

2. Data kuantitatif

Basis 1 ton produk CH3CHO (Asetaldehida), 96% yield

3. Klasifikasi Proses

Pembuatan asetaldehida memiliki klasifikasi produksi yaitu dengan proses :

Reaksi hydrasi

Reaksi regenerasi katalis

4. Reaksi kimia

Reaksi Hydrasi

C2H4 + 2CuCl2 + H2O → CH3CHO + 2CuCl + 2HCl

Reaksi regenerasi katalis

2CuCl + 2HCl + 1/2O2 → 2CuCl2 + H2O

6. Uraian proses

Bahan baku etilen (C2H4) dalam bentuk gas mula-mula dikompresikan (ditekan)

oleh kompressor masuk kedalam reaktor yang berisi katalis CuCl2 larutan, dimana

kondisi operasinya dijaga pada temperatur 50 – 100 °C selama 6 – 40 menit. Pada

reaktor ini terjadi reaksi hydrasi yaitu :

C2H4 + 2CuCl2 + H2O → CH3CHO + 2CuCl + 2HCl

Hasil dari reaktor masuk ke cyclone separator. Pada cyclone separator ini terjadi

pemisahan produk Asetaldehyda dan etilen berlebih, produk asetaldehid keluar pada

bagian top (atas) lalu masuk ke separator. Sedangkan pada bagian bottom (bawah)

berupa CuCl, HCl, dan Asetaldehyda yang masih bercampur dengan etilen yang tidak

bereaksi diumpankan masuk ke stripper. Pada stripper terjadi pemisahan dengan bantuan

pemanasan steam. Bagian atas stripper berupa keluaran asetaldehyda yang masih

bercampur dengan etilen yang tidak bereaksi diumpankan masuk ke separator untuk

dipisahkan dari etilen yang tidak bereaksi sehingga menghasilkan produk reaksi.

Sedangkan etilen sisa digunakan kembali untuk umpan awal (recycle) ditambah olefin

(alkena/C2H4). Persen yield asetaldehyda ini cukup tinggi yakni sekitar 96 %.

Pada bagian bottom (bawah) berupa CuCl dan HCl dipompakan masuk ke

regenerator dan direaksikan dengan O2 menjadi katalis CuCl2. Pada regenerator ini terjadi

reaksi regenerasi katalis. Reaksinya yaitu :

2CuCl + 2HCl + 1/2O2 → 2CuCl2 + H2O

Hasil dari regenerator masuk kedalam cyclone separator dimana terjadi pemisahan antara

CuCl2 dan H2O dengan O2 yang tidak bereaksi. Pada bagian top merupakan keluaran O2

yang direcycle kembali ke regenerator. Pada bagian bottom berupa CuCl2 dan H2O yang

terbentuk dapat di recycle kembali masuk ke reaktor melalui pompa. Proses ini

berlangsung secara kontinyu, dimana kemungkinan bahan terbuang akan sangat kecil

sekali.

7. Fungsi alat

Fungsi dari alat yang digunakan dalam industri Asetaldehyda :

Kompressor : digunakan untuk menurunkan tekanan dari suatu operasi proses

untuk mengubah kondisi operasi

Reaktor : tempat terjadinya reaksi hydrasi ( pembentukan asetaldehid )

C2H4 + 2CuCl2 + H2O → CH3CHO + 2CuCl + 2HCl

Separator : tempat pemisahan asetaldehid dari etilen dengan bantuan

olefin

Pompa : mempercepat energi mekanik fluida cair

Stipper : tempat pemisahan asetaldehid yang bercampur dengan etilen

dari CuCI dan HCI dengan bantuan pemanasan steam

Regenerator : tempat pembentukan kembali katalis CuCI2 dari CuCI+HCI+O2

Cyclon Separator : Kolom tempat terjadinya pemisahan asetaldehid dari CuCI,

HCI serta asetaldehid yang masih bercampur dengan etilen

8. Kegunaan Produk

Asetaldehyda dapat digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan :

Asam Asetat

Asetat an-hydrid

Ester Asetat

Sebagai bahan awal dalam sintesis 1-butanol (n - butil alkohol ),

etil asetat, parfum,perasa , anilin pewarna , plastik , sintetis karet ,

dan kimia senyawa

Daftar Pustaka

Modul. “Proses Industri Kimia 2”. POLSRI. 2012

Charlers. E. Dryden, 1990. Chemical Process, second edition, New York

http://www.britannica.com/EBchecked/topic/3196/ acetaldehyde-CH3CHO

http://id.wikipedia.org/wiki/Asetaldehida

http://id.wikipedia.org/wiki/Etena

http://translate.google.co.id/translate?hl=id&sl=en&u=http:// en.wikipedia.org/wiki/Copper%28II%29_chloride&ei=AP1-T4NkhqesB9O9jcwF&sa=X&oi=translate&ct=result&resnum=1&ved=0CCwQ7gEwAA&prev=/search%3Fq%3DCUCL2%26hl%3Did%26client%3Dfirefox-a%26hs%3Dfaq%26rls%3Dorg.mozilla:en-US:official%26prmd%3Dimvns

http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_klorida

http://id.wikipedia.org/wiki/Air

http://www.pom.go.id/katker/doc/Asetaldehid.htm