BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Aseton
Aseton, Aseton, CH3COCH3, merupa merupakan kan salah satu senyawa senyawa alifatik alifatik keton yang yang sangat penting. Pada umumnya aseton digunakan sebagai solven untuk beberapa polimer. Penggunaan yang bersifat komersial adalah penggunaan sebagai senyawa intermediet dalam pembuatan methyl methacrylate, bisphenol A, diaseton alcohol dan produk produk lain !"ohanna #ianna dan #usiana $ilalahi, %&'%(. 2.1.1 Sifat Fisik dan Kimia Aseton
a. $ifat )isik * +umus molekul
, C3H-O
* +umus bangun
*
4erat molekul, g5gmol
61,&1
*
enampakan
, cairan tak berwarna
*
7itik didih, 8C
6-,%0
*
7itik beku, 8C
*09,-
* +efractive inde: !%& 8C(
',3611
*
&,3%
;iskositas !%& 8C(,cP
* $pecific
&,=13
*
%36,&6
7emperatur kritis, 8C
* 7ekanan kritis !%& 8C(, kPa
*
9.=&'
* $angat larut dalam air !irk / Othmer, '013(.
b. $ifat imia •
2apat membentuk membentuk komponen komponen*komp *komponen onen crystalline crystalline seperti aseton sodium sodium bisulfate !!CH3(%COH($O3 a( a( dengan alkali.
•
Pyrolisis aseton menghasilkan ketene.
•
+eduks +eduksii menyeba menyebabka bkan n aseton aseton beruba berubah h men>ad men>adii picano picanoll atau isopro isopropy pyll alkohol.
•
Aseton membentuk acetals pada reaksi eksotermik.
2.1.2 Kegunaan Aseton
egunaan aseton sangatlah banyak diantaranya adalah sebagai sebagai pelarut dalam senyawa karbon, plastik, lilin, bahan dasar sintesis kloroform dan iodoform, bahan pembuat cat, bahan pembuat parfum, pembersih cat kuku atau kuteks, pembuat tinner, dan sebagai pelarut dalam selulosa asetat, yang dapat menghasilkan crayon.
2.2 Teknik Pembuatan Aseton
Ada beberapa macam proses pembuatan Aseton,antara lain proses cumune hidrop hidropero eroksi ksida, da, proses proses oksid oksidasi asi propil propilen, en, dan proses proses dehidr dehidroge ogenas nasii isopro isopropyl pyl alkohol. 7abel '. 7eknologi Pembuatan Aseton o
ategori
Proses 2ehidrogenasi
'
4ahan 4aku
?sopropil alkohol
Prose rosess Ok Oksid sidasi asi Propilen Propilen
Main product product
By product
ontinyu
Batch
H% , waste water
CO%
% 3
Produk $istem Operasi
9
#imbah
2.2.1 Sifat Fisik dan Kimia Bahan
a. $ifat )isik Cumune +umus
C0H'%
assa molar
'%&,'0 g mol *'
Penampilan
Cairan tak berwarna
2ensity
&,1-% g cm*3, cairan
7itik lebur
*0-8C !'== (
7itik didih
'6%8C !9%6 (
elarutan dalam air
#arut
Prose rosess Cu Cumune Hydropero:ide 4en@ena dan propilena5cumune By product ontinyu p * 2?P4, m * 2?P4
;iscosity
&,===cP !%'8C(
+umus bangun
b. $ifat imia Cumune
4ersifat karsinogenik !racun(
erupakan senyawa nonpolar
7idak 7idak begitu begitu reakitf, reakitf, tetapi mudah terbakar terbakar dengan dengan menghasilk menghasilkan an banyak banyak >elaga
#ebih mudah mengalami reaksi subtitusi dari pada adisi
c. $ifat )isik Propilen +umus molekul
C 3 H -
assa molar
9%.&1 g5mol
Penampilan
gas tak berwarna
2ensity
'.1'kg5m3, gas !'.&'3bar,'68C( !'.&'3bar,'68C( -'3,0kg5m 3, cair
7itik lebur
B'16.%8C !11.& (
7itik didih
B9=.-8C !%%6.6 (
ela elaru ruta tan n dal dalam am air air
&.&.-' ' g5m g5m 3
;iscosity
1.39 PaDs pada '-.=8C
+umus bangun
d. $ifat imia Cumune
$ifat kimia yang khas dari propilen adalah satu ikatan rangkap dan atom hidrogen.
Atom*a Atom*atom tom hidrog hidrogen en yang yang terikat terikat pada pada atom karbon karbon ini adalah adalah hidrog hidrogen en asiklis ikatan rangkap yang ada pada propilen terdiri dari satu ikatan sigma !E( yang terbentuk terbentuk dari overlappin overlapping g dua orbital sp % dan satu ikatan phi !F( yang terbentuk diatas dan dibawah ruang antar dua karbon dengan sisi dua orbital p.
?katan phi !F( bertanggung >awab untuk beberapa reaksi dengan senyawa ini. ?katan F berperan sebagai sumber elektron untuk reaksi elektrofilik.
e. $ifat )isik ?sopropil Alkohol +umus molekul
C3H=OH
4erat molekul, g5gmol
-&,'&
enampakan
cairan tak berwarna
7itik didih, 8C
1%,3
7itik beku, 8C
*11,6
+efractive inde: !%&8C(
',3==%
;iskositas !%& 8C(,Cp
% ,9
2ensitas !%& 8C(, g5cm3
&,=169
$pecific
&,=1-9
7emperatur kritis, 8C
%36,%
7ekanan kritis !%& 8C(, kPa
9.=-9
+umus bangun
$angat larut dalam air
f. $ifat imia ?sopropil Alkohol
?sop ?sopro ropi pill Alkoh lkohol ol dide didehi hidr drog ogen enasi asi memb memben entu tuk k Aseton seton deng dengan an kata katali liss bermacam*macam seperti logam, oksida dan campuran logam dengan oksidanya.
?sopropil Alkohol dapat >uga dioksidasi secara parsial membentuk Aseton dengan katalis yang sama dengan proses dehidrogenasi.
2engan asam halogen dihasilkan ?sopropil Halida.
2engan Asam Asetat dan katalis Asam $ulfat dapat membentuk ?sopropil Asetat Asetat.. 2engan 2engan Gtilen Gtilen Oksida Oksida atau Propil Propilen en Oksida Oksida dengan dengan katalis katalis basa basa seperti aOH akan membentuk Gter Alkohol dari ?sopropil Alkohol. Alkohol.
?sopropil Alkohol dapat mengalami dehidrasi menghasilkan 2iisopropil Gter ataupun Propilen.
2.2.2 Proses Pembuatan Aseton 1. Proses umune !"dro#ero$ide
Prose s Cumene Hidroperoksida yaitu dengan mengoksidasi Cumene men>adi Cumene Hidroperoksida. C-H6CH!CH3( C-H6!CH3(% C-H6OH I C3H-O
men>ad adii Cumene Cumene Hidro Hidroper perok oksid sida a dengan udara atmosfir atmosfir atau udara yang kaya oksigen oksigen dalam satu atau beberapa oksidasinya. oksidasinya. 7emperatur yang digunakan adalah antara 1& 8C '3& 8C dengan - atm, sertadengan penambahan a%CO3. Hasil dari oksidasi pada reaktor pertama mengandung 0*'%J Cumene Hidroperoksida Hidroperoksida,, '6*%&J pada reaktor kedua, %9*%0J pada reaktor ketiga, dan dan 3%* 3%* 30J 30J pada pada reakt reaktor or selan selan>u >utn tnya ya.. emud emudia ian n prod produk uk reak reakto torr keem keempa patt diev dievap apor orasi asika kan n sampa sampaii kons konsen entr trasi asi Cume Cumene ne Hidr Hidrop oper erok oksid sida a men>ad men>adii =6*16 =6*16J. J. emu emudi dian an deng dengan an pena penamb mbah ahan an asam asam akan akan ter>a ter>adi di reak reaksi si pemb pembela elaha han n Cumene Hidroperoksida Hidroperoksida men>adi men>adi suatu campuranyang terdiri dari )enol, Aseton dan berbagai produk lain seperti chumylphen chumylphenols, ols, acetopheno acetophenone, ne, dimethyl dimethyl phenylcarbi phenylcarbinol, nol, amethylstyrene, methylstyrene, da d an hydroxyacetone. hydroxyacetone. Campur Campuran an ini kemudi kemudian an dinetr dinetralka alkan n dengan dengan penambahan sodium penambahan sodium phenoxide atau basa lain atau dengan ion exchanger exchanger yang lain. emudian campuran dipisahkan dan crude acetone diperoleh dengan cara destilasi.
ekurangan
enghasilkan produk aseton dengan kemurnian yang cukup tinggi !K09J(.
Aseton bukan sebagai hasil main product.
4ahan baku relative mudah didapat.
elalui proses yang cukup pan>ang untuk menghasilkan produk akhir. 4ahan baku tidak langsung menghasilkan aseton, tetapi melewati proses pembentukan produk antara terlebih dahulu.
2. Proses %ksidasi Pro#i&en
Proses oksidasi Propilen men>adi Aseton dapat berlangsung pada suhu '96LC dan tekanan '& atm dengan bantuan katalis bismut phaspomolibdat pada alumina. Pada proses ini hasil reaksi terdiri dari Aseton Aseton dan Propanoldehid Propanoldehid !irk / Othmer, Othmer, '013(. +eaksi CH% M CHCH3 I &.6 O% C3H-OI C3H-O
ekurangan
enghasilkan produk aseton dengan kemurnian yang cukup tinggi !K09J(.
Aseton bukan sebagai hasil main product.
4ahan baku relative mudah didapat.
elalui proses yang cukup pan>ang untuk menghasilkan produk akhir. 4ahan baku tidak langsung menghasilkan aseton, tetapi melewati proses pembentukan produk antara terlebih dahulu.
'. Proses (ehidrogenasi Iso#ro#i& A&koho&
Pros Proses es lain lain yang ang sang sangat at pent pentin ing g untu untuk k mempr emprod oduk uksi si Aseto seton n adal adalah ah dehidrogenasi katalitik dimana reaksinya adalah endotermis. +eaksi C3H1O I --,6 k"5mol !pada 3%=oC( C 3H-O I H%
ekurangan lebi lebih h
+eaksi ber>alan secara endotermik, sehing sehingga ga membut membutuhk uhkan an panas panas yang yang cukup cukup o besar !--,6 k"5mol pada suhu 3%= C(.
Aseton Aseton dihasil dihasilkan kan sebagai sebagai reaksi reaksi aren arenaa reaks reaksii ber> ber>ala alan n pada pada suhu suhu cuku cukup p utama. tinggi, katalis perlu diganti secara berkala !K - bulan(.
eng engha hasi silk lkan an Aseto seton n deng dengan an kemurn kemurnian ian yang yang cukup cukup tinggi tinggi !K 06J(.
2.' Proses "ang (i#i&ih
Proses Proses dehidr dehidroge ogenas nasii ?sopro ?sopropil pil Alkoh Alkohol ol dipili dipilih h karena karena memilik memilikii alasan alasan sebagai berikut a. Proses dehidrogenasi ?sopropil Alkohol tidak memerlukan unit pemisahan O% dari udara sebelum diumpankan ke dalam reaktor. b. 2engan >umlah ?sopropil Alkohol yang sama, konversi pada proses dehidrogenasi lebih besar sehingga hasil Aseton yang diperoleh lebih banyak. c. Pada proses oksidasi timbul masalah ter>adinya korosi sehingga dapat mengganggu >alannya proses, sedangkan pada proses dehidrogenasi, hal tersebut dapat dikurangi. dikurangi.
2.) S#esifikasi A&at
7abel 7abel 6. $pesifikasi alat ala t
2.* Kondisi %#erasi S"stem Pressure (ro#
+incian pernyataan masalah memper>elas perubahan scale up situasi untuk input input ke be>ana be>ana pemisa pemisahan han ;*9&%, *9&%, berada di suhu suhu dan kompos komposisi isi yang yang sama sama seperti pada desain asli hanya pada kecepatan aliran yang lebih tinggi. Hal ini akan akan mempe memperb rbai aiki ki tekan tekanan an mema memasu suki ki be>an be>ana. a. Hal Hal ini ini meny menyata ataka kan n bahw bahwaa penurunan tekanan dalam pipa diabaikan, oleh karena itu, pada la>u alir yang meningkat !dengan asumsi aliran mampat( penurunan tekanan melalui potongan peralatan tertentu meningkat dengan faktor ',33. Nntuk aliran gas, pengaruh tekana tekanan n pada pada densita densitass dan efekny efeknyaa terhad terhadap ap penuru penurunan nan tekana tekanan n dapat dapat >uga >uga disertakan, tapi u>i coba dalam pemecahan >uga dibutuhkan. 2alam ditetapkannya scale up, penurunan penurunan tekanan dalam reaktor bed yang difluidisasi adalah konstan. konstan. Hasilnya adalah bahwa bagian u>ung depan dari proses ini bertekanan relatif ke rancan rancangan gan asliny aslinya. a. $etiap $etiap bagian bagian dari dari peralat peralatan an memilik memilikii tekana tekanan n ker>a ker>a yang yang maksimum yang diperbolehkan yang perlu diperiksa pada scale up desain. Feed U#
$ebuah kurva pompa menun>ukkan positif bersih yang dibutuhkan oleh kurva pompa yang disediakan untuk P*9&' A 5 4. $istem kurva harus diplot dengan kurva urva pom pompa untu ntuk menen enentu tuk kan apak apakah ah la>u la>u alir aliran an maksi aksim mum yang ang diperbolehkan telah terlampaui. "ika demikian, pemulihan seperti men>alankan kedua kedua pompa pompa secara secara paralel paralel !dan memesan memesan cadang lain( atau mencoba mencoba untuk untuk bertukar pompa ini untuk yang menghasilkan lebih banyak pusat yang mungkin. "ika "ika sebelu sebelumny mnyaa pemeca pemecahan han yang yang dipili dipilih, h, harus harus ditent ditentuka ukan n >ika >ika ada suffic sufficent ent P$H tersedia untuk aliran sisi penghisapan baru. !eat +$,hange +-)1
Air buangan dari pertukaran panas ini >enuh uap. arena suhu di steam, tekana tekanan n uap harus harus diting ditingkat katkan kan untuk untuk mengak mengakomo omodas dasii mening meningkat katnya nya aliran. aliran. arena tekanan meningkat, outlet suhu keluar >uga meningkat. /ea,tor +eaksi ini endotermik. 2alam reaktor, energi disuplai oleh garam cair yang dipanaskan di dalam pemanas. Pemanas ini hanya memiliki kapasitas tambahan '&J. $olusi yang lebih elegan adalah dengan menggunakan buangan reaktor pada &
suhu 36& C untuk memanaskan umpan reaktor, yang dapat menurunkan tugas panas pada pemanas. 7he fluidi@ed bed memiliki sekitar 6&J inert filter sehingga fraksi katalis aktif dapat ditingkatkan ditingkatkan untuk menangani peningkatan peningkatan throughput throughput.. 7etapi tapi >uml >umlah ah kata katalis lis akti aktiff tamba tambaha han n yang yang dibu dibutu tuhk hkan an >auh >auh lebi lebih h sedik sedikit it diba diband ndin ingk gkan an 33J 33J se>ak se>ak kece kecepa patan tan ruan ruang g menu menuru run n pada pada tekan tekanan an reak reakto tor r meningkat.
0o&ten Sa&t oo#
iner>a loop garam cair harus dianalisa dengan benar untuk menentukan lelehan memasuki suhu garam dan meninggalkan reaktor pada kondisi scale up. edua keseimbangan energi dan persamaan desain untuk penukar panas reaktor harus diselesaikan secara simultan. 2ua suhu yang ditambah la>u aliran garam cair yang tidak diketahui. $atu mungkin diatur untuk memecahkan dua lainnya. 2alam prakteknya, la>u aliran akan dikontrol dan suhu akan menanggapi perubahan la>u aliran. !eat e$,hangers +-)2 +-)' and +-)3
Pada kondisi inlet baru harus ditentukan ditentukan dengan tiga alat penukar penukar panas ini. Ada pembatasan bahwa air pendingin dan la>u aliran air didinginkan hanya dapat meningkat sebesar %&J karena pertimbangan kecepatan. To4er T-)' and Peri#hera& +5ui#ment
ena enara ra ini ini akan akan meng mengge gena nang ngii di 33J 33J scale scale up. up. Ada tiga tiga solu solusi si yang yang memungkinkan. arena menara ini memiliki diameter kecil, baki telah dirancang sebagai modul untuk >atuh ke shell kapal, sehingga >umlah nampan dapat dengan mudah ditingkatkan >ika >arak baki menurun. Hal ini memungkinkan rasio refluks yang akan menurun dan untuk menghindari flooding, hal itu merupakan sebuah contoh dari trade off yang akan ada >umlah tahap dan rasio refluks. 7api efek dari baki spacingon sendiri yaitu efisiensi tray menurun sehingga harus dipertimban dipertimbangkan. gkan. 2ari 7ekanan ekanan kolom sendiri dapat ditingkatk ditingkatkan an >ika pompa pompa ditamb ditambahk ahkan an setelah setelah 7*9&%. 9&%. 4eberap 4eberapaa kombin kombinasi asi pening peningkata katan n tekana tekanan n dan penurunan rasio refluks yaitu dengan meningkatkan tekanan dan meningkatkan kepadatan uap, penurunan kecepatan uap dan menghindari flooding. 4arang 4arangkal kalii $olusi $olusi terbaik terbaik adalah adalah hanya hanya untuk untuk menuru menurunka nkan n rasio rasio refluks refluks.. 2imana distilat adalah a dalah campuran a@eotropik dekat ?PA dan air. 2ari desain aslinya seperti digambarkan digambarkan dalam diagram cCabe*7hiele cCabe*7hiele,, memiliki memiliki lebih baki dari yang diperlukan dalam upaya untuk mendapatkan lebih dekat yang diperlukan untuk a@eotrop tersebut. Penurunan rasio refluks untuk menghindari ban>ir hanya mengurangi atas ?PA fraksi mol &,-6*&,-9 $ekali lagi rasio refluks ditentukan. iner>a iner>a reboiler reboiler dan kondensor harus dianalisa dianalisa untuk untuk menentukan menentukan kondisi outlet baru. 2an >uga, pompa refluks harus dianalisa. Nntuk kasus yang melibatkan peningkatan aliran cairan overhead mungkin ada P$H P$H cukup untuk pompa pompa P*9&6 A 5 4, tapi desain asli nya menggunakan diameter yang sangat kecil !&,- in(. Pening Peningkat katan an diamet diameter er garis*g garis*garis aris ini men>ad men>adii &,=6 &,=6 atau atau ' inci inci dengan dengan mudah mudah menurunkan gesekan se>ak penurunan tekanan berbanding terbali k.
2.* Proses Pengo&ahan imbah Pros Proses es peng pengol olah ahan an limb limbah ah dari dari pemb pembua uata tan n aset aseton on deng dengan an tekn teknol olog ogii dehidrogenasi alkohol adalah sebagai berikut '. #imbah Cair !air buangan akhir proses dan blowdown boiler( Pengolahannya * etralisasi !pH - 0 dan CO2 9& mg5#( * Adsor Adsorpsi psi dengan dengan activa activated ted carbon carbon untuk untuk limbah limbah cair cair yang yang mengan mengandung dung unsur unsur karbon dan hidrogen. %. #imbah
(AFTA/ PUSTAKA
Anon Anonim im,, http http5 55c 5che hemi mica calc lcur urio iosi siti ties es.t .tum umbl blrr.com5 com5po post st5' 5'%%-'3 '399-'3 '319 19%5 %5in indu dust stri rial al** chemistry*acetone*and*phenol*via*the !diakses pada 3&5&65%&'- &06& Q?4(
