ANHIDRIDA MALEAT Anhidrida Anhidrida Maleat Maleat (cis-butena (cis-butenadioat dioat anhidrida, anhidrida, anhidrida anhidrida toksilat, toksilat, dihidro-2,5dihidro-2,5diokso dioksofur furan) an) adalah adalah sebuah sebuah senyawa senyawa organi organik k dengan dengan rumus rumus kimia kimia C4H2O3. Dala Dalam m keadaan murninya, ia tidak berwarna atau berwarna putih padat dengan bau yang tajam. Maleat anhidrida secara tradisional dimanufaktur dari oksidasi benzena atau senyawa aromat aromatik ik lainny lainnya. a. Sampai Sampai dengan dengan tahun tahun 2006, 2006, hanya hanya beberap beberapaa pabrik pabrik yang yang masih masih mengg menggun unak akan an benze benzena na.. Oleh Oleh karen karenaa kenai kenaika kan n harg hargaa benze benzena na,, keba kebanya nyaka kan n pabr pabrik ik menggunakan n-butana sebagai stok umpan.
2 CH3CH2CH2CH3 + 7 O2 → 2 C2H2(CO)2O + 8 H2O
Terdapa Terdapatt banyak banyak reaksi reaksi kimia kimia yang dapat dapat dilakuk dilakukan an oleh oleh maleat maleat anhidr anhidrida ida dianta diantaran ranya ya adalah adalah Hidrol Hidrolisi isis, s, mengha menghasil silkan kan asam asam maleat maleat,, cis-HO cis-HO2CCH=CHCO2H. Denga Dengan n alko alkohol hol,, meng mengha hasi silk lkan an sete seteng ngah ah este ester, r, ciscis-HO HO2CCH=CHCO2CH3. Male Maleat at anhidrida merupakan dienofil dalam reaksi Diels-Alder. Maleat anhidrida (MA) adalah ligan yang baik untuk kompleks logam bervalensi rendah, misalnya Pt(PPh3)2(MA) dan Fe(CO)4(MA).
Ada beberapa cara yang digunakan dalam proses pembuatan anhidrida maleat. yaitu :
1. Proses Halcon (desain ilmiah) ilmiah)
Pada proses ini konsentrasi benzen dalam campuran umpan harus di atur agar tidak mencapai mencapai batas mudah terbakar,yaitu terbakar,yaitu 1,4 dan 7,1 % per volume pada suhu 25oC. Operasi Operasi dilakukan dilakukan di bawah 1,2 – 1,3 % per volume. Katalisnya Katalisnya ditempat ditempatkan kan dalam sebuah fixed bed, biasanya terdiri dari pentoksida vanadium dan oksida molibdenum, diletakkan diletakkan di atas luas permukaan rendah (alumina). (alumina). Selain itu juga terdapat pentoksida pentoksida phosporus yang berfungsi menstabilkan katalis.
Diagram alir proses Halcon :
Reaksi berlangsung pada temperature antara 350 dan 400o C dan tekanan antara 0,1 dan 0,2.106 Pa, dalam tabung reaktor, didinginkan oleh sirkulasi eksternal dari garam
cair memungkinkan produksi uap preassure tinggi. Waktu tinggal sekitar 0,1s melalui konversi benzen hingga 95 persen, dan selektivitas molar anhidrida maleat adalah 67 persen, sesuai hasil 64 persen. Proses ini meninggalkan limbah gas reaktor, yang berisi sekitar 1 persen dari volume anhidrida maleat, didinginkan oleh serangkaian penukar panas, yang umpannya di panaskan lebih dulu dan menghasilkan uap yang tekanannya rendah. Proses pendinginan yang dilakukan
sekitar 60o c berfungsi untuk mendapatkan kembali 50
persen anhyidride maleat dalam bentuk cair. Sedangkan fase gas dikirim ke menara penyerapan di mana sisa anhyidride kembali dalam bentuk asam . Gas sisa yang dibakar untuk mencegah pelepasan benzen dikonversi ke atmosfir. Asam maleat terkonsentrasi dan mengalami pengeringan langsung ke evaporator. Operasi di bawah kondisi vakum (60-30 kpa) atau dengan rata-rata air agen pengupasan (o-atau m-xilena) dengan penyulingan heteroazeotropic (20 nampan). Pada awalnya anhidrida maleat dihasilkan dari pengeringan yang merupakan gabungan dan destilasi di bawah vakum dalam dua kolom, satu untuk pemisahan cahaya (20 kpa absolut) dan yang kedua untuk pemisahan berat (10 kpa absolut), masing-masing dengan sekitar 20-25 nampan. Proses oksidasi benzen lainnya biasanya dibedakan dari proses halcon ke VEBA Chemie (ex-Bayer) lonza dan proses UCB. Dalam proses VEBA, hampir 90 persen dari anhidrida maleat yang terkandung dalam efluen reaktor kental, dengan menyediakan dengan udara kering dan pendinginan produk di bawah titik leleh anhidrida. Proses UCB menggunakan katalis, mencapai suhu 375oc dan selectivitas molar 95 persen dari anhidrida maleat.
2. Oksidasi n-butana
Pabrik industri pertama menggunakan n-butana untuk memproduksi anhidrida maleat dimulai oleh Monsanto pada tahun 1984. Pada saat itu, 20 persen dari kapasitas produksi anhidrida maleat perusahaan ini beralih dari benzena ke butana. Sejak itu, tiga produsen lain di Amerika Serikat, dan dua di Eropa barat telah mengikuti prosedur yang sama, sehingga semua anhidrida maleat yang dihasilkan tiap hari di Amerika Serikat
menggunakan bahan baku butana dan hampir 50 persen dari kapasitas di seluruh dunia beroperasi dengan metode ini. Diagram alir proses Oksidasi n-butana :
N-butana teroksidasi dalam fase uap pada tabung multi reaktor, katalisnya phosporus, vanadium, dan besi, diletakkan di atas sebuah silika / support alumina.
Reaksi utama sebagai berikut: O
HC – C CH3 – CH2 – CH2 – CH3 + 7/2 O2 →
O + 4H2O HC – C
O
disertai oleh reaksi pembakaran :
CH3 – CH2 – CH2 – CH3 + 11/2O2 → 2CO2 + 2CO + 5H2O
Salah satu keuntungan konversi butana adalah bahwa semua atom karbon yang dikandungnya secara teoritis ditemukan pada anhidrida, sedangkan dalam kasus benzen Dua dari mereka yang hilang dalam bentuk CO2. Kondisi operasi hanya sedikit berbeda dari proses awal yang dimulai dengan benzen. Perbedaan esensial terletak pada pemulihan anhidrida maleat oleh kondensasi parsial dari produk transformasi. Dalam kasus n-butana, jumlah air yang diperoleh per mol anhidrida terbentuk adalah dua kali lebih tinggi daripada dalam kasus benzena. Ini lebih tinggi kadar air dalam batas efluen temperatur yang dapat didinginkan, sehingga hanya sekitar 30-35 persen dari anhidrida dapat terkondensasi sebelum mencapai titik embun air. Fraksi yang terkandung dalam gas ini ditemukan dengan cara menggosok air, atau dengan penyerapan dalam pelarut organic (dibutil hexahydrophthalate). Dalam kasus menggosok, airnya dibuang di evaporator lapisan tipis beroperasi di bawah vakum. Dalam penyerapan pelarut, pelarut akan memperbarui dengan cara pelepasan. Perusahaan-perusahaan yang berpartisipasi dalam mengembangkan proses n-butana adalah Amoco, chevron, minyak mobil, petrotex, dan minyak standar. Selain itu lumnus / alusuisse Italia, minyak standar dan UCB pada proses lainnya, sedang mengembangkan fluidized bed n-butana oksidasi.
3. Oxidation n-butenes
Proses pertama yang dilakukan n-butenes untuk memproduksi anhidrida maleat adalah proses petrotex di Amerika Serikat pada awal 1950-an. Saat ini hanya jepang yang masih menggunakannya sekitar 35 percent produksi, sekitar 5 persen dari kapasitas di seluruh dunia. Proses ini dilakukan dengan uap nafta C4 yang dipotong, menyingkirkan butadiena dan isobutene, dan mengandung sekitar 90 persen berat 1-butena dan cis dan trans 2-butenes dan 10 persen per butana. Katalis yang digunakan merupakan campuran molybdenum, vanadium, dan oksida phosporus.
Reaksi utama sebagai berikut:
O HC – C CH3 – CH2 – CH = CH2 + 3O2 →
O + 3H2O
HC – C O
disertai dengan reaksi pembakaran:
CH3 – CH2 – CH = CH2 + 5O2 → 2CO2 + 2CO + 4H2O
Sejumlah transformasi
lain, menyebabkan pembentukan berbagai produk teroksidasi
(aldehida dan crotonic butirat, propionat, asetat, asam akrilik, dll).
Diagram alir proses Oxidation n-butene
Dalam operasi normal, butana tidak teroksidasi, namun melakukan pembakaran gas sisa untuk menghasilkan uap. Kondisi operasi yang digunakan sama dengan kondisi pada oksidasi benzena. BASF (Badische Anilin and Soda Fabrik) menggunakan reaktor fixed bed multi tube didinginkan oleh sirkulasi garam moltan eksternal. Suhu antara 360 dan 440 o c, juga memproduksi uap dengan tekanan tinggi. Selektivitas anhidrida maleat dalam butana oxidizable molar adalah sekitar 50 persen. 10000 t/year pabrik Bayer di uerdingen menggunakan teknologi yang sama. Namun, dalam sebuah pabrik 18000t/year di Mizushima, menggunakan reaktor fluidized bed dengan katalis yang sama. Teknik fluidized bed memiliki banyak keuntungan. diantaranya adalah memfasilitasi pemindahan
panas yang dihasilkan oleh transformasi, serta pengendalian suhu. Operasi dapat dilakukan tanpa bahaya ledakan dengan konsentrasi n-butenes di udara yang berada dalam rentang mudah terbakar (antara 1,4 dan 9 per volume persen), yang memungkinkan lebih tinggi konversi per volume reaktor. Dalam proses ini, hanya bagian dari anhidrida maleat dikumpulkan langsung setelah pendinginan, dengan konsentrasi. Hal ini dilakukan dengan penyerapan dalam air. Mencairkan 40 persen berat larutan asam maleat dengan konsentrasi di bawah vakum. Anhidrida
maleat kemudian dimurnikan dengan distilasi di dua kolom. Yang
menghilangkan senyawa ringan dan berat.
4. producttion Co-anhidrida maleat dalam pembuatan ftalat anhidrida
Sumber anhidrida maleic kurang dari 2 persen dari produksi dunia, namun sekitar 10 persen dari output Eropa inwestern. Pembuatan anhidrida ftalat oleh oksidasi naftalen atau o-xilena disertai dengan produksi 5 hingga 6 per anhidrida maleat persen, yang dapat ditemukan dalam limbah pabrik. Ini dapat terkonsentrasi sampai mereka mengandung 1520 per anhidrida maleat persen dan sekitar 5 persen dari asam lainnya (ftalat, benzoat, citraconic). UCB telah mengembangkan proses itu mempekerjakan di pabrik anhidrida Ostend phtthalic nya, dari yang 3000t/tahun anhidrida maleat yang diambil. BASF mengembangkan teknologi yang sama, memungkinkan untuk co-produksi 3000 dan 2000 t / tahun anhidrida maleat pada tanaman yang anhidrida ftalat di Ludwigshafen dan Leverkusen.
