PROSES PEMBUATAN ASETON
1. SIFAT FISIK DAN KIMIA BAHAN BAKU DAN PRODUK
A. BAHAN BAKU
a.
ISOPROPYL ALCOHOL (C3H7OH)
·
SIFAT
FISIK
·
Susunan Molekul
·
Nama Lain :
2-propanol, isopropanol
·
Berat Molekul :
60.10 gr/mol
·
Kelarutan :
larut dalam air
·
Titik nyala :
12 oC
·
Titik Leleh :
-89 ° C, 184 K, -128 ° F
·
Titik Didih :
82,3 ° C, 355 K, 180 ° F
·
Kepadatan :
(at 20 oC) 0,786 g / cm ³,
cair
·
Kelekatan :
2,86 cP di 15 °C
1,96 cP di 25 °C
1,77 cP di 30 °C
·
SIFAT
KIMIA
·
Isopropil Alkohol
didehidrogenasi membentuk Aseton dengan katalis bermacam-macam seperti logam,
oksida dan
·
campuran logam dengan
oksidanya.
·
Isopropil Alkohol dapat
juga dioksidasi secara parsial membentuk Aseton dengan katalis yang sama dengan
proses dehidrogenasi.
·
Dengan asam halogen
dihasilkan Isopropil Halida
·
Bereaksi dengan
logam-logam aktif seperti sodium dan potasium membentuk Metal Isopropoksida dan
hidrogen. Alumina Isopropoksida dapat dihasilkan dari reflux Isopropil
Alkohol 99%, aluminium dengan katalis Merkuri Oksida.
·
Dengan Etilen Oksida atau
Propilen Oksida dengan katalis basa
seperti NaOH akan membentuk Eter Alkohol dari Isopropil Alkohol.
·
Isopropil Alkohol dapat
mengalami dehidrasi menghasilkan
·
Diisopropil Eter ataupun
Propilen.
b.
OKSIGEN
(O2)
·
SIFAT
FISIK
·
Fase : gas
·
Massa jenis : (0 °C; 101,325 kPa)
1,429 g/L
29,378 J/(mol·K)
·
SIFAT
KIMIA
·
Oksidasi
·
Bereaksi dengan
etilen pada suhu 200 -280oC dan tekanan 10 -30 atm membentuk etilen
oksidaReaksi : CH2= CH2 + ½ O2 Ã C2H4O
·
Bereaksi dengan hidrokarbon membentuk CO2
dan H2O.
·
Reaksi : (Contoh : Pembakaran Metana)
CH4 +
2O2 Ã CO2 +
2H2O
·
Dalam keadaan oksigen minim terjadi reaksi tidak sempurna :
CH4 + 3/2
O2 Ã CO +
2H2O
B. PRODUK
a. ASETON (CH3COCH3)
·
SIFAT
FISIK
·
Susunan Molekul
·
Nama Lain : β-ketopropana, dimetil
keton,
Propanon, dimetilformaldehida
·
Berat Molekul : 58.08 gr/mol
·
Densitas (20o) : 0.79 gr/cm3
·
Kelarutan : larut dalam berbagai perbandingan
·
Titik nyala : -9.4 oF
·
Temperatur nyala : 592 oC
·
Batas ledakan : batas bawah = 2.2 %
: batas atas = 13.0 %
·
Batas konsentrasi keracunan :
500 ppm
·
Titik Leleh : - 95.1 oC
·
Titik Didih : 56.5 oC
·
Berbentuk cairan tidak berwarna
·
SIFAT
KIMIA
·
proses pirolisa akan
membentuk Ketena
·
Aseton dapat dikondensasi
dengan asetilen membentuk 2 metil 3 butynediol, suatu intermediate untuk
Isoprene.
·
Dengan Hidrogen Sianida dalam kondisi basa akan menghasilkan
Aseton Sianohidrin.
b. Air (H2O)
·
SIFAT FISIK
·
Susunan Molekul
·
Berat Molekul : 18.02 gr/mol
·
Densitas : 1000 kg/m3
(cair pada 4oC)
: 0.998 gr/cm3
(cair pada 20oC)
: 0.917 gr/cm3
(padatan)
·
Titik Lebur/beku : 0 oC
·
Titik Didih : 100 oC
·
Tidak berwarna dan tidak berbau.
·
SIFAT
KIMIA
Zat kimia ini merupakan suatu pelarut
yang penting, yang memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia
lainnya, seperti garam - garam, gula, asam,
beberapa jenis gas dan banyak macam molekul organik.
2. DATA KUANTITATIF
Basis
: 1 ton produk Aseton (CH3COCH3)
(99% pure, 90% yield)
Isopropanol (88% grade) 1.30 ton
Kapasitas Pabrik : 15-60 ton/hari
3. KLASIFIKASI PROSES
·
Katalitik
dehydrogenasi isopropanol
(CH3)2CHOH CH3COCH3
+ H2
Isopropanol Aseton
(CH3)2CHOH
+ ½ O2 CH3COCH3
+ H2O
Isopropanol Aseton
·
Produk
samping dari proses phenol menggunakan cumene
Reaksi yang terjadi :
C6H5C3H7
+ H2O C6H5C3H7O2
Cumene cumene
hydroperoxide
C6H5C3H7O2
+ H2SO4(aq) C6H5OH
+ CH3COCH3
cumene hydroperoxide Phenol aseton
·
Produk
samping dari proses gliserin H2O2
·
Oksidasi
butane
·
.
Oksidasi dari propilene (proses Wacker)
·
Fermentasi
air tebu
4. REAKSI YANG TERJADI
Katalitik dehydrogenasi isopropanol
(CH3)2CHOH CH3COCH3
+ H2
Isopropanol Aseton
(CH3)2CHOH
+ ½ O2 CH3COCH3
+ H2O
Isopropanol Aseton
5. FLOWSHEET (TERLAMPIR)
6. URAIAN PROSES
Dalam pembuatan Aseton dengan cara
dehidrogenasi, digunakan bahan baku berupa isopropanol 88%. Sebelum diproses,
isopropanol dipanaskan terlebih dahulu dengan menggunakan steam untuk
menghasilkan uap isopropanol. Uap Isopropanol itu ditekan pada tekanan 3 atm
ini kemudian uap isopropanol tersebut direaksikan di tubular catalytic reactor.
Reactor ini dikondisikan pada suhu 5000C dan reaksinya menggunakan
katalis tembaga atau kuningan. Pada reactor ini dialirkan fuel sebagai bahan
bakar dan dihasilkan flue gas. Hasil reaksi yang berupa gas panas akan
dipisahkan di water scrubber tetapi sebelumnya telah dilakukan pendinginan
dengan menggunakan water-cooled condenser yaitu menggunakan air sebagai media
pendingin. Dalam water scrubber terjadi proses pemisahan hydrogen (H2)
yang terbentuk dari reaksi dengan menggunakan H2O sebagai media pemisah
yang disemprotkan pada bagian atas sehingga H2 akan terpisah dan
keluar pada bagian atas. Sedangkan aseton, isopropanol sisa, dan air akan
dipisahkan dengan cara destilasi (column). Dalam flowsheet ini digunakan dua
column yaitu aseton column dan isopropanol column. Dalam aseton column, aseton
yang memiliki titik didih paling rendah (56.5 oC) keluar pada bagian
atas column. Sedangkan isopropanol dan air dari aseton column yang keluar pada
bagian bawah column akan mengalami proses pemisahan kembali di isopropanol
column. Isopropanol yang memiliki titik didih lebih rendah (82.3 oC)
keluar pada bagian atas column untuk direcycle kembali sebagai umpan. Sedangkan
air yang keluar pada bagian bawah column direcycle kembali ke water scrubber
sebagai media pemisah.
7. FUNGSI ALAT
·
Storage
Merupakan tempat
penyimpanan isopropanol yang akan digunakan sebagai bahan baku pembuatan
aseton.
·
Compresor
Digunakan untuk mengkompresi
isopropanol masuk ke Tubular Catalytic Reactor.
·
Tubular Catalytic Reactor
Sebagai tempat untuk mereaksikan
isopropanol menjadi uap gas panas, pada reactor ini terdapat katalis tembaga
atau kuningan. Temperatur reactor dijaga pada suhu 500oC, 4-5 atm.
·
Water Scrubber
Digunakan untuk memisahkan hydrogen
yang terbentuk dari reaksi dan juga untuk membersihkan aseton dengan
menggunakan air yang disemprotkan pada bagian atas.
·
Aseton Column
Digunakan untuk memisahkan campuran
dari water scrubber (aseton, isopropanol dan air) dengan cara destilasi yang
dilengkapi dengan pemanas (untuk memanaskan) dan cooler (untuk mendinginkan/
mengubah fase uap menjadi cair kembali).
·
Isopropanol Column
Digunakan untuk memisahkan campuran
dari aseton column (isopropanol dan air) dengan cara destilasi yang dilengkapi
juga dengan pemanas dan cooler.
8. KEGUNAAN
Aseton digunakan sebagai :
·
Sebagai solven (pelarut)
Aseton dapat melarutkan berbagai macam plastik, melipuri
botol Nalgene yang dibuat dari
polistirena, polikarbonat, dan beberapa jenis poliprolilena. dalam
laboratorium, aseton digunakan sebagai pelarut apotik polar dalam kebanyakan reaksi organik,. Penggunaan pelarut
aseton juga berperan penting pada oksidasi Jones. Oleh karena polaritas
aseton yang menengah, ia melarutkan berbagai macam senyawa.
·
Sebagai pelarut
untuk selulosa asetat dalam memproduksi rayon.
·
Pelarut untuk
lilin, plastik, dan sirlak. Dalam kehidupan sehari-hari, kaum
wanita menggunakan aseton untuk mebersihkan pewarna kuku
·
bahan pembuat cat, vernis
dan perlak
·
untuk membuat plastik,
serat, obat-obatan dan senyawa-senyawa kimia lainnya.
·
bahan bakar additive pada
Automotive.
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
http://id.wikipedia.org/wiki/Oksigen
|
Keterangan Umum Unsur
|
|
oksigen, O, 8
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1s2 2s2 2p4
|
|
2, 6
|
Ciri-ciri fisik
|
|
|
|
(0 °C; 101,325 kPa)
1,429 g/L
|
|
54,36 K
(-218,79 °C, -361,82 °F)
|
|
90,20 K
(-182,95 °C, -297,31 °F)
|
|
(O2) 0,444 kJ/mol
|
|
(O2) 6,82 kJ/mol
|
|
(25 °C) (O2)
29,378 J/(mol·K)
|
|
P/Pa
|
1
|
10
|
100
|
1 k
|
10
k
|
100
k
|
pada
T/K
|
|
|
|
61
|
73
|
90
|
|
Ciri-ciri atom
|
|
Kubus
|
|
−2, −1
(oksida netral)
|
|
|
|
pertama: 1313,9 kJ/mol
|
ke-2: 3388,3 kJ/mol
|
ke-3: 5300,5 kJ/mol
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Lain-lain
|
|
|
|
(300 K) 26,58 mW/(m·K)
|
|
(gas, 27 °C) 330 m/s
|
Isotop
|
|
|
|
|
|
|
16O
|
99,762%
|
|
17O
|
0,038%
|
|
18O
|
0,2%
|
|
|
Referensi
|
|
|
Penampilan
|
|
Informasi umum
|
|
hidrogen, H, 1
|
|
|
|
|
|
|
|
1s1
|
|
1
|
Sifat fisika
|
|
|
|
(0 °C, 101.325 kPa)
0,08988 g/L
|
|
14,01 K
(−259,14 °C, −434,45 °F)
|
|
20,28 K
(−252,87 °C, −423,17 °F)
|
|
13,8033 K, 7,042 kPa
|
|
|
|
|
|
|
|
(25 °C) (H2)
28,836 J·mol−1·K−1
|
|
P/Pa
|
1
|
10
|
100
|
1 k
|
10
k
|
100
k
|
pada
T/K
|
|
|
|
|
15
|
20
|
|
Sifat atom
|
|
Heksagonal
|
|
|
|
2,20 (Skala Pauling)
|
|
|
|
|
Jari-jari atom
(perhitungan)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Propanon
|
β-ketopropana
Dimetil keton, dimetilformaldehida, DMK
|
Identifikasi
|
|
[67-64-1]
|
|
AL31500000
|
|
CC(=O)C
|
|
1/C3H6O/c1-3(2)4/h1-2H3
|
Sifat
|
|
CH3COCH3
|
|
58,08 g/mol
|
Penampilan
|
Cairan tidak berwarna
|
|
0,79 g/cm³, cair
|
|
−94,9 °C (178,2 K)
|
|
56,53 °C (329,4 K)
|
|
larut dalam berbagai perbandingan
|
|
|
Struktur
|
|
trigonal planar pada C=O
|
|
|
Bahaya
|
|
|
|
3
1
0
|
|
|
|
S2, S9, S16, S26
|
|
-17 °C
|
|
465 °C
|
Senyawa terkait
|
|
|
|
PERTANYAAN
1.
Qurnia almusyaddah
Pertanyaan: apa keluaran dari steam uap panas?
Jawab
: keluaran dari steam hasilnya yang keluar berupa
uap panas dari
Dari isopropanol dan bagian kanan
keluar berupa air.
2. Sampuspita sari
Pertanyaan : apa fungsi katalis tembaga pada tubular catalytic reaktor?
Jawab : berfungsi untuk
mempercepat reaksi.
3. Maimunah
Pertanyaan : pada reaksi ke-2 terdapat oksigen yang
digunakan sebagai reaktan,
Kapan dan dimana oksigen tersebut
dimasukan?
Jawab : pada flowsheet tidak menggunakan oksigen,
tetapi bila menggunakan
Oksigen juga bisa, dan oksigen tersebut
bila digunakan akan masuk
Bersama dengan flue gas yang digunakan
sebagai bahan bakar