Saya mau share ilmu tentang proses rancangan pabrik asetanilida ya...
- Apa sih asetanilida itu?
Asetanilida atau sering disebut N-Phenilasetamida mempunyai rumus molekul C6 H5 NHCOCH3 dan berat molekul 135,16 g/gmol. Asetanilida merupakan senyawa turunan asetil amina aromatis yang digolongkan sebagai amida primer, dimana satu atom hidrogen pada anilin digantikan dengan satu gugus asetil. Asetinilida berbentuk butiran berwarna putih (kristal) tidak larut dalam minyak parafin dan larut dalam air dengan bantuan kloral anhidrat.
(Kirk-Othmer, 1981)
Asetanilida pertama kali ditemukan oleh Friedel Kraft pada tahun 1872 dengan cara mereaksikan asethopenon dengan NH2OH sehingga terbentuk asetophenon oxime yang kemudian dengan bantuan katalis dapat diubah menjadi asetanilida. Pada tahun 1899 Beckmand menemukan asetanilida dari reaksi antara benzilsianida dan H2O dengan katalis HCl. Lalu, pada tahun 1905 Weaker menemukan asetanilida dari anilin dan asam asetat.
Well sudah tau kan apa itu asetanilida..
Untuk pembentukan asetanilida sendiri banyak proses, tapi untuk mendapatkan proses yang tepat maka harus ditinjau dari berbagai tinjauan, seperti tinjauan ekonomi, termodinamika, kinetika, sehingga dapat memimilih dengan tepat proses yang sesuai dan menguntungkan pastinya.. Meskipun qt orang teknik tapi tentunya tidak mau rugi donk, oleh karena itu tinjauan ekonomi sangatlah diperlukan.. oleh karena itu saya memilih pembentukan asetanilida dari anilin dan asam asetat.
Adapun rumus dalam menentukan ekonomi potensial untuk tinjauan nonteknik(ekonomi) suatu proses, sebagai berikut :
Potensial Ekonomi(EP)= Harga Produk – Harga Bahan Baku
.
- Lalu bagaimana proses nya?
Proses pembuatan asetanilida dari hasil reaksi antara anilin dengan asam asetat secara garis besar terdiri dari 3 tahap operasi, yaitu:
Tahap persiapan bahan baku
Tahap reaksi
Tahap pemisahan dan kristalisasi
1 . Tahap Persiapan Bahan Baku
Bahan baku asetanilida adalah asam asetat dan anilin dengan fasa cair. Masing-masing bahan baku disimpan di dalam tangki penyimpanan, untuk asam asetat disimpan pada tangki (T-01) dan aniline disimpan pada tangki (T-02) untuk memenuhi kebutuhan produksi. Pada temperatur 30oC dan tekanan 1 atm bahan baku diumpankan ke reaktor (R-01). Sebelum memasuki reaktor (R-01) asam asetat dan anilin masing-masing dialirkan melalui pompa sentrifugal (P-03 dan P-04) untuk menaikkan tekanan hingga 2,5 atm. Kemudian asam asetat dan aniline masing-masing dipanaskan pada heater (HE-01 dan HE-02) hingga mencapai suhu 155oC.
2. Tahap Reaksi
Bahan baku yang telah dipanaskan dan disesuaikan kondisi operasinya diumpankan ke dalam reaktor (R-01). Reaktor yang digunakan adalah tipe Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB) karena reaksi berlangsung pada fasa cair, disamping itu reaktor juga dilengkapi dengan pengaduk dan coil pendingin. RATB yang digunakan berjumlah 3 buah yang di susun secara seri, dengan konversi pada reaktor-01 sebesar 32%, reaktor-02 sebesar 66% dan reaktor-03 98%.
Adapun fungsi pengaduk pada reaktor ini adalah untuk membuat seluruh umpan yang masuk dapat bercampur dengan sempurna. Faktor tumbukan dipengaruhi oleh sifat pencampuran pereaksi. Jika pereaksi-pereaksi tidak saling melarutkan atau tidak dapat bercampur dengan sempurna maka pengaduk sangat dibutuhkan. Sedangkan coil pendingin yang digunakan pada reaktor ini adalah sebagai penyerap panas, dan juga sebagai penstabil suhu reaktor karena reaksi antara asam asetat dan anilin bersifat eksotermis.
Reaksi yang terjadi dalam reaktor :
C6 H5 NH2+CH COOH(→┴k ) C6 H5 NHCOCH3+H2O
Reaktor beroperasi pada suhu 155oC dan tekanan 2,5 atm (untuk mempertahankan fasa cair) serta berlangsung selama 1,5 jam (hasil optimasi). Produk keluaran reaktor (R-01) yang terdiri dari asetanilida, air, dan sisa reaktan selanjutnya diumpankan ke evaporator (EV-01).
3. Tahap Pemisahan dan Kristalisasi
Dari reaktor (R-03), anilin, asam asetat, asetanilida dan air dialirkan ke triple effect evaporator untuk mendapatkan konsentrasi asetanilida yang lebih pekat sebesar 98% dengan cara menguapkan reaktan yang tersisa (anilin dan asam asetat) serta untuk mengurangi kandungan air pada asetanilida.
Evaporator pada efek 1 bekerja pada tekanan 1 atm dan suhu 161,6 0C. Uap air beserta impurities (uap aniline dan asam asetat) pada efek 1 masuk kedalam efek 2 sebagai media pemanas , pada efek 2 keluar pada tekanan 0,804 atm dan temperatur 129,90C. Uap air beserta impurities (uap aniline dan asam asetat) pada efek 2 masuk ke efek 3 dan keluar pada tekanan 0,62 atm pada suhu 100,120C. Uap keluar pada efek 3 diembunkan menggunakan barometric condenser.
Setelah melalui proses evaporasi, asetanilida, asam asetat, anilin dan air dialirkan ke dalam kristalizer (CR-01) untuk dikristalkan. Pembentukan butir-butir kristal asetanilida terjadi pada temperatur 30oC pada tekanan 1 atm. Untuk menjaga temperatur selama proses kristalisasi sedang berlangsung, digunakan jaket pendingin. Produk yang keluar dari kristalizer berupa kristal asetanilida yang telah terbentuk yang masih mengandung sedikit larutan induk (mother liquor).
Selanjutnya asetanilida diumpankan ke sentrifuse (CF-01) untuk memisahkan kristal asetanilida yang terbentuk dengan larutan induk. Pada sentrifuse (CF-01), terjadi proses pemisahan mother liquor yang merupakan sisa larutan induk paska proses kristalisasi dari kristal asetanilida yang telah terbentuk. Jumlah mother liquor yang terpisah di buang ke unit utilitas bagian wastewater treatment untuk diolah lebih lanjut.
Setelah kristal asetanilida dipisahkan dari mother liquor, kadar air yang terkandung dalam produk sangat rendah, bahkan telah memenuhi spesifikasi produk penjualan. Untuk memenuhi spesifikasi ukuran produk penjualan, maka produk asetanilida diumpankan ke ball mill untuk dihaluskan dan kemudian di screening hingga diperoleh produk yang lolos 100 mesh. Produk dapat disimpan di dalam silo (SL-01). Untuk kemudian dapat dikemas, disimpan dalam gudang dan siap dipasarkan.
Gambar 1. Diagram Alir Kuantitatif Pra Rancangan Pabrik Asetanilida dari Anilin dan Asam Asetat
Gambar 2. Diagram Alir Kualitatif Pra Rancangan Pabrik Asetanilida dari Anilin dan Asam Asetat
Tidak ada komentar:
Posting Komentar