BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Asam Akrilat
Asam akrilat digunakan sebagai bahan baku untuk ester akrilik - akrilat metil,
etil akrilat, butil akrilat dan akrilat 2-ethylhe xyl yang pada awalnya digunakan untuk memproduksi resin akrilik berbasis pelarut, akan tetapi kepedulian terhadap lingkungan menyebabkan perkembangan akrilik berbasis air. Kegunaan akrilik berbasis air terutama dalam industri dekoratif, batu dan coating serta kegunaan lainnya seperti perekat, pelapis kertas dan kulit, pemoles, dan coating tablet. Penggunaan asam akrilat yang utama lainnya yaitu dalam pembuatan polyakrilat yang digunakan sebagai pengental, dispersan dan pengontrol reologi. Asam akrilat juga digunakan sebagai komonomer dengan akrilamida dalam poliakrilamida anionik dan menghasilkan hidroksiakrilat yang digunakan dalam formulasi industri coating (Badan POM RI, 2013).
2.2 Macam-macam Proses Pembuatan Asam Akrilat
Proses pembuatan Asam Akrilat dapat dilakukan dengan berbagai cara : a) Acetylene Route (Proses Asetilen)
Pembuatan Asam Akrilat secara komersil dilakukan dengan memisahkan nikel klorida dan mengembalikannya ke reaksi sintesa nikel karbonil. Proses ini menghasilkan produk samping yaitu asam propionat yang sangat sulit dipisahkan
dari Asam Akrilat. Reaksi :
4 C2H2 + Ni(CO)4 + 4 H2O + 2 HCl 4CH2 = CHO2H + H2 + NiCl2
b)Acryllonitrile Route (Proses Akrilonitril)
Reaksi :
CH2 = CHCN + H2SO4 + H2O CH2 = CHCO2H + NH4HSO4
c) Ketone Route (Proses Keton)
Proses ini mereaksikan ketone dengan formaldehid untuk menhasilkan β
-propilacton. Lakton ini diubah menjadi Asam Akrilat. Reaksi :
CH2 = C = O + CH2O CH2 – CH2 + CH2 = CHCO2H
O C = O
d)Etylene Cyanohidrin Route (Proses Etilen Sianohidrin)
Proses ini adalah proses hidrolisa antara Ethylene Cyanohidrin dan Asam Sulfat dengan produk samping Ammonium Sulfat dari 85% asam Sulfat.
Reaksi :
HO – CH2 – CH2 – CN + H2SO4 CH2 = CHCO2H + NH4HSO4
e) Propylene Oxidation Route (Proses Oksidasi Propilen)
Proses yang paling ekonomis untuk pembuatan Asam Akrilat yang didasarkan pada dua tahap, pertama menghasilkan akrolein kemudian dioksidasi menjadi Asam Akrilat.
Reaksi :
C3H6(g) + O2 C3H4O(g) + H2O
C3H4O(g) + 2
2 1
O (g) C3H4O2(g)
2.3 Sifat – sifat Bahan Baku dan Produk a. Propena (Propylene)
Wujud : Gas
Rumus Molekul : C3H6
Densitas : 0,612
Titik Leleh, °C : -102,7 Spesifik Grafity : 0,613 Temperatur Kritis : 365,1 K Tekanan Kritis : 45,4 atm
Kapasitas Panas : 0,886 + 5, 602. 10-2 T – 2,771 . 10-5 T2 + 5,266 . 10-9
T3
b. Propana
Kkal/kmol K
Wujud : Gas
Rumus Molekul : C3H8
Berat Molekul : 44 kg/kmol Titik Didih, °C : - 42,07 Densitas : 0,582 Spesifik Grafity : 0,583 Temperatur Kritis : 365,1 K Tekanan Kritis : 45,4 atm
Kapasitas Panas : -1,009 + 7,315. 10-2 T – 3,780. 10-5 T2 + 7,678 . 10-9
T3
c. Air
Kkal/kmol K
Wujud : Liquid
Rumus Molekul : H2O
Berat Molekul : 18 kg/kmol
Titik Didih, °C : 100 Densitas : 1 Titik Beku, °C : 0 Spesifik Grafity : 1
Temperatur Kritis : 374, 3 °C Tekanan Kritis : 79,9 atm
Kapasitas Panas : 7,701 + 4,595. 10-4 T + 2,521 . 10-6 T2 + 0,859. 10-9
Tekanan Kritis : 56,7 atm
Kapasitas Panas : 0,416 + 7,621. 10-2 T – 5,618. 10-5 T2 + 1,666. 10-8
T3
g. Asam Asetat
Kkal/kmol K
Wujud : Liquid
Rumus Molekul : C2H4O2
Berat Molekul : 60 kg/kmol Titik Didih, °C : 117,9 Titik Beku, °C : 16,6 Spesifik Grafity : 1,051 Temperatur Kritis : 594,4 K Tekanan Kritis : 57,9 atm
Kapasitas Panas : 4,84 – 2,548. 10-1 T – 1,753. 10-4 T2 + 4,948. 10-8
T3 Kkal/kmol K
2.4 Pemilihan Proses
Dari lima macam proses pembuatan Asam Akrilat dipilih proses oksidasi dengan katalis padat dengan pertimbangan :
1. Kemurnian produk yang diperoleh cukup tinggi yaitu 99,50 %.
2. Komposisi yang terdapat dalam bahan baku cukup sederhana sehingga pengendalian proses relatif mudah.
3. Proses dan peralatan yang digunakan sederhana sehingga biaya pemeliharaan dan
pengendalian lebih lebih murah.
2.5 Uraian Proses
Proses pembuatan asam Akrilat menggunakan bahan baku Propena dan
Reaksi 1 :
C3H6 + O2 C3H4O + H2O + Q
C3H6 + 5/2 O2 CH3COOH + CO2 + H2O
Produk Akrolein dari Reaktor 01 di gunakan sebagai reaktan pada reaksi ke 2 di Reaktor-02 dan di reaksikan denga Oksigen (O2). Dimana Oksigen dinaikkan
temperatur terlebih dahulu hingga temperature 265 oC sebelum di reaksikan di Reaktor-02, kemudian akrolein di reaksikan dengan oksigen hingga menghasilkan produk akhir asam akrilat
Reaksi 2 :
C3H4O + 1/2O2 C3H4O2
Produk dari reaktor 02 didinginkan hingga mencapai temperatur 60oC
dengan menggunakan Cooler 02 dan Cooler 03 kemudian dialirkan menuju Absorber untuk penyerapan gas. Produk atas dari absorber di alirkan ke Cooling Coloum untuk pemisahan produk gas dan liquid. Hasil produk bawah dari Cooling Coloum berupa fasa liquid dan direcyle ke Absorber . Produk bawah Absorber yang berwujud cair seperti Asam akrilat, Air dan Asam Asetat dilanjut dengan proses pemisahan di unit Destilasi 01. Proses pemisahan di unit destilasi 01 pada kondisi operasi 107oC dimana pemisahan pada Destilasi 01 yaitu pemisahan dengan H2O. Kemudian hasil
produk bawah Destilasi 01 dialirkan ke Destilasi 02 untuk pemisahan dengan Asam Asetat yang berupa produk atas dari Destilasi 02. Produk bawah dari Destilasi 02 di
lanjut pada unit Evaporator 01 untuk pemisahan dengan H2O yang masih terkandung
