sintesis butanol

9
SINTESIS BUTANOL Salah satu jenis produksi industri kimia yang dibutuhkan dalam jumlah yang terus meningkat adalah industri n-butanol. n- Butanol yang memiliki rumus kimia C 4 H 9 OH, merupakan produk hasil reaksi n-butiraldehid dengan hidrogen. n-Butanol merupakan cairan putih jernih dan berbau tajam Produksi n-butanol sebagian besar digunakan pada pembuatan resin urea fonnaldehid dan plasticizer dibutil pthalat. Disamping itu n-butanol juga digunakan untuk: bahan pelarut (solvent) pembuatan pernis nitroselulosa pembuatan minyak rem bahan ekstraksi pembuatan antibiotik, vitamin, dan hormon bahan pelarut ekstraksi minyak pembuatan 2,4-dikloropenoksi asam asetat yang merupakan racun rumput bahan pengering azeotrop (azeotropic dehidrating agent) pembuatan bahan-bahan kimia seperti butil amina, butil stearat, butilena, asam butirat, dan dibutil anilin. Senyawa n-butanol pertama sekali ditemukan pada tahun 1852 oleh Wyrtz dengan cara memisahkan n-butanol dari campuran- campuran amil alkohol (minyak fusel). Kemudian pada tahun 1871,

Upload: edie-jackson-nababan

Post on 27-Oct-2015

403 views

Category:

Documents


21 download

DESCRIPTION

Good for knowledge

TRANSCRIPT

Page 1: SINTESIS BUTANOL

SINTESIS BUTANOL

Salah satu jenis produksi industri kimia yang dibutuhkan dalam jumlah yang terus

meningkat adalah industri n-butanol n-Butanol yang memiliki rumus kimia C4H9OH

merupakan produk hasil reaksi n-butiraldehid dengan hidrogen n-Butanol merupakan cairan

putih jernih dan berbau tajam Produksi n-butanol sebagian besar digunakan pada pembuatan

resin urea fonnaldehid dan plasticizer dibutil pthalat

Disamping itu n-butanol juga digunakan untuk

bahan pelarut (solvent)

pembuatan pernis nitroselulosa

pembuatan minyak rem

bahan ekstraksi pembuatan antibiotik vitamin dan hormon

bahan pelarut ekstraksi minyak

pembuatan 24-dikloropenoksi asam asetat yang merupakan racun rumput

bahan pengering azeotrop (azeotropic dehidrating agent)

pembuatan bahan-bahan kimia seperti butil amina butil stearat butilena asam butirat

dan dibutil anilin

Senyawa n-butanol pertama sekali ditemukan pada tahun 1852 oleh Wyrtz dengan cara

memisahkan n-butanol dari campuran-campuran amil alkohol (minyak fusel) Kemudian pada

tahun 1871 Lieben dan Rossi berhasil memperoleh n-butanol dari reduksi n-butiraldehid

n-Butanol dapat diperoleh dari berbagai macam proses seperti fermentasi kondensasi

aldol proses reppe oksidasi butana ziegler dan hidrogenasi

Proses Pembuatan Butanol

1 Proses Fermentasi

Bahan baku yang biasa digunakan untuk menghasilkan n-butanol pada proses fermentasi

adalah molase Molase merupakan hasil samping dari industri gula yang diperoleh setelah

sakarosa dikristalisasi dan disentrifusi dari sari gula tebu

Gambar 1 Pembuatan n-Butanol secara Fermentasi

Proses fermentasi molase menggunakan kultur bakteri Bakteri ini dapat mengubah

glukosa menjadi n-butanol dan gas C(h Molase bersarna kultur bakteri dimasukkan ke dalam

tangki fermentasi yang beroperasi pada kondisi aerob Pada proses ini akan terbentuk gas CO2

clan hidrogen Gas-gas ini ditampung untuk kemudian direcovery

Reaksi fermentasi

(C6H10O5)x C6H12O6 CH3COCH3 + CH3CH2CH2OH + C2H5OH + CO2 + H2

Alkohol hasil fermentasi merupakan alkohol berkadar rendah yang disebut beer Alkohol

ini kemudian dibawa ke kolom beer Kolom ini berjumlah 2 buah dan berfungsi untuk

menaikkan konsentrasi alkohol yang diperoleh Hasil atas beer kolom kedua dibawa ke kolom

destilasi pertarna untuk memisahkan aseton dari alkohol Hasil bawah kolom beer dibawa ke

kolom destilasi kedua untuk memperoleh n-butanol dengan kemurnian 96

Selain n-butanol proses ini juga menghasilkan aseton dan etanol Tiap 1 gallon molase

mengandung 6 lb gula yang akan menghasilkan 145 lb n-butanol 04 lb aseton dan 007 lb

campuran etanol C02 dan hidrogen

2 Kondensasi Aldol

Proses aldol merupakan proses pembuatan n-butanol secara sintetik Bahan baku yang

digunakan pada proses ini adalah etil alkohol atau asetilen Mula-mula etanol didehidrogenasi

atan asetilen dihidrasi untuk menghasilkan asetaldehid dengan menggunakan katalis merkuri

sulfat

Kemudian asetaldehid dikondensasi pada reaktor menjadi aldol pada temperatur 10-25

DC dan tekanan atmosfer dengan menambahkan sejumlah kecill soda kaustik Sebesar 60

asetaldehid akan terkonversi menjadi aldol

Dari reaktor aldol dibawa ke kolom dehidrasi untuk memisahkan aldol dari asetaldehid

yang tidak terkonversi Asetaldehid yang terpisah direcycle ke tangki asetaldehid untuk

digunakan sebagai umpan reaktor Dari kolom dehidrasi aldol diumpankan ke kolom destilasi

untuk direaksikan dengan asarn asetat membentuk krotonaldehid Krotonaldehid kemudian

dihidrogenasi pada fase uap untuk menghasilkan n-butanol

Persamaan reaksi

CH3CHO CH3CH(OH)CH2CHO CH3CH=CHCHO CH3CH2CH2OH

Asetaldehid aldol krotonaldehid n-butanol

Gambar 3

Gambar 2 Flow Sheet Pembuatan n-Butanol Dengan Proses Aldol

Pada kolom hidrogenasi gas hidrogen clan katalis nikel-kromium diumpankan Kolom

hidrogenasi beketja pada temperatur 135-175degC Produk keluar kolom ini dengan kemumian

80 n-butanol clan 20 n-butiraldehid

3 Proses Hidrogenasi

Butiraldehid cair yang terdiri dari 99 n-butiraldehid dan 1 i-butiraldehid dicampur

dengan air (3 dari maupan butiraldehid) pada sebuah mixer yang bekerja pada tekanan 1 mm

dan temperatur 30degC untuk menghindari ketonisasi Campuran ini diuapkan pada vaporizer dan

dikontakkan dengan gas yang terdiri dari 995 H2 dan 05 N2 pada suatu reaktor hidrogenasi

Reaktor hidrogenasi ini merupakan fixed bed reactor dengan dua buah bed didalamnya

Pada reaktor terjadi reaksi hidrogenasi antara n-butiraldehid dan H2 sebagai reaksi utama reaksi

hidrogenasi antara i-butanol dan H2 sebagai reaksi samping Untuk mempercepat mekanisme

reaksi digunakan katalis Co pada permukaan alumina

Persamaan reaksi

C3H7CHO + H2 C4H9OH

n-butiraldehid n-butanol

Reaktor bekerja pada tekanan 35 atm temperatur 100-200degC Bahan baku memasuki

reaktor pada temperatur 100degC dan meninggalkan reaktor pada temperatur 1554degC Reaksi

hidrogenasi adalah reaksi eksoterm karena reaktor adalah bersifat adiabatis maka kelebihan

panas pada reaktor dihilangkan dengan air pendingin yang memasuki reaktor melalui external

exchanger Pada reaktor ini 75 n-butiraldehid akan terlconversi menjadi n-butanol

Hasil dari reaktor kemudian dibawa ke separator yang bekerja pada tekanan 37 atm dan

temperatur 60degC untuk memisahkan sisa gas H2 dan gas inert N2 dari butanol butiraldehid dan

H2O Gas H2 dan N2 yang keluar dari top separator setelah diturunkan tekanannya pada

expansion valve menjadi30 atm akan dipurging 14 bagian sedangkan sisanya direcycle dan

dicampurkan kembali dengan umpan gas dari H2 plant

Butiraldehid butanol dan H2O yang meninggalkan bottom separator akan menuju ke

menara destilasi-1 untuk pemurnian butanol setelah diturunkan tekanannya hingga 1 atm pada

expansion valve Umpan memasuki menara destilasi-1 pada tekanan 1 atm dan

temperatur1015degC Produk bawah menara destilasi-l terdiri dari 99 n-butanol 075 ibutanol

dan 025 H2O

Destilat menara destilasi-1 yang terdiri dari n-butiraldehid yang terdiri dari n-butiraldehid

i-butiraldehid H2O dan sebagian i-butanol akan diumpankan ke menara destilasi-2 pada

tekanan 1 atm dan temperatur 806degC Menara destilasi-2 bertujuan untuk memanfaatkan sisa

butiraldehid sebagai bahan proses dengan merecycle destilat menara destilasi-2 ke mixaer

kembali Bottom produk menara destilasi-2 akan dipompakan ke pengolahan limbah sebelum

dibuang ke badan air

Gambar 3 Flow Sheet Pembuatan n-Butanol Dengan Proses Hidrogenasi

Pemilihan Proses

Pada proses pembuatan n-butanol sering menggunakan proses hidrogenasi karena proses

hidrogenasi memiliki beberapa kelebihan bila dibandingkan dengan proses-proses lainnya

yaitu

10487291048729Memiliki konversi reaksi relatif lebih besar yaitu 75 sehingga untuk jumlah bahan

bahan yang sama banyaknya akan diperoleh basil n-butanol yang lebih banyak sehingga

secara ekonomis dipandang lebih menguntungkan

10487291048729Proses hidrogenasi tidak membutuhkan pemisahan yang rumit sehingga peralatan yang

digunakan relatif lebih sederhana

10487291048729Kemurnian produk yang dihasilkan cukup tinggi mencapai 99

10487291048729Harga bahan baku pembuatan n-butanol dengan proses hidrogenasi relatif lebih murah

n-Butiraldehid sebagai bahan baku pembuatan n-butanol ini mrupakan cairan jernih yang

tidak berwarna dan mempunyai bau yang khas Sifat fisika n-butiraldehid antara lain dapat larut

dalam air etil alkohol etil asetat aseton dan toluen dan merupakan zat yang mudah terbakar

Sedangkan hidrogen merupakan gas yang tidak berwarna tidak berbau dan berasa dan bila

dicampur dengan udara akan menghasilkan campuran yang mudah terbakar dan meledak

Page 2: SINTESIS BUTANOL

Gambar 1 Pembuatan n-Butanol secara Fermentasi

Proses fermentasi molase menggunakan kultur bakteri Bakteri ini dapat mengubah

glukosa menjadi n-butanol dan gas C(h Molase bersarna kultur bakteri dimasukkan ke dalam

tangki fermentasi yang beroperasi pada kondisi aerob Pada proses ini akan terbentuk gas CO2

clan hidrogen Gas-gas ini ditampung untuk kemudian direcovery

Reaksi fermentasi

(C6H10O5)x C6H12O6 CH3COCH3 + CH3CH2CH2OH + C2H5OH + CO2 + H2

Alkohol hasil fermentasi merupakan alkohol berkadar rendah yang disebut beer Alkohol

ini kemudian dibawa ke kolom beer Kolom ini berjumlah 2 buah dan berfungsi untuk

menaikkan konsentrasi alkohol yang diperoleh Hasil atas beer kolom kedua dibawa ke kolom

destilasi pertarna untuk memisahkan aseton dari alkohol Hasil bawah kolom beer dibawa ke

kolom destilasi kedua untuk memperoleh n-butanol dengan kemurnian 96

Selain n-butanol proses ini juga menghasilkan aseton dan etanol Tiap 1 gallon molase

mengandung 6 lb gula yang akan menghasilkan 145 lb n-butanol 04 lb aseton dan 007 lb

campuran etanol C02 dan hidrogen

2 Kondensasi Aldol

Proses aldol merupakan proses pembuatan n-butanol secara sintetik Bahan baku yang

digunakan pada proses ini adalah etil alkohol atau asetilen Mula-mula etanol didehidrogenasi

atan asetilen dihidrasi untuk menghasilkan asetaldehid dengan menggunakan katalis merkuri

sulfat

Kemudian asetaldehid dikondensasi pada reaktor menjadi aldol pada temperatur 10-25

DC dan tekanan atmosfer dengan menambahkan sejumlah kecill soda kaustik Sebesar 60

asetaldehid akan terkonversi menjadi aldol

Dari reaktor aldol dibawa ke kolom dehidrasi untuk memisahkan aldol dari asetaldehid

yang tidak terkonversi Asetaldehid yang terpisah direcycle ke tangki asetaldehid untuk

digunakan sebagai umpan reaktor Dari kolom dehidrasi aldol diumpankan ke kolom destilasi

untuk direaksikan dengan asarn asetat membentuk krotonaldehid Krotonaldehid kemudian

dihidrogenasi pada fase uap untuk menghasilkan n-butanol

Persamaan reaksi

CH3CHO CH3CH(OH)CH2CHO CH3CH=CHCHO CH3CH2CH2OH

Asetaldehid aldol krotonaldehid n-butanol

Gambar 3

Gambar 2 Flow Sheet Pembuatan n-Butanol Dengan Proses Aldol

Pada kolom hidrogenasi gas hidrogen clan katalis nikel-kromium diumpankan Kolom

hidrogenasi beketja pada temperatur 135-175degC Produk keluar kolom ini dengan kemumian

80 n-butanol clan 20 n-butiraldehid

3 Proses Hidrogenasi

Butiraldehid cair yang terdiri dari 99 n-butiraldehid dan 1 i-butiraldehid dicampur

dengan air (3 dari maupan butiraldehid) pada sebuah mixer yang bekerja pada tekanan 1 mm

dan temperatur 30degC untuk menghindari ketonisasi Campuran ini diuapkan pada vaporizer dan

dikontakkan dengan gas yang terdiri dari 995 H2 dan 05 N2 pada suatu reaktor hidrogenasi

Reaktor hidrogenasi ini merupakan fixed bed reactor dengan dua buah bed didalamnya

Pada reaktor terjadi reaksi hidrogenasi antara n-butiraldehid dan H2 sebagai reaksi utama reaksi

hidrogenasi antara i-butanol dan H2 sebagai reaksi samping Untuk mempercepat mekanisme

reaksi digunakan katalis Co pada permukaan alumina

Persamaan reaksi

C3H7CHO + H2 C4H9OH

n-butiraldehid n-butanol

Reaktor bekerja pada tekanan 35 atm temperatur 100-200degC Bahan baku memasuki

reaktor pada temperatur 100degC dan meninggalkan reaktor pada temperatur 1554degC Reaksi

hidrogenasi adalah reaksi eksoterm karena reaktor adalah bersifat adiabatis maka kelebihan

panas pada reaktor dihilangkan dengan air pendingin yang memasuki reaktor melalui external

exchanger Pada reaktor ini 75 n-butiraldehid akan terlconversi menjadi n-butanol

Hasil dari reaktor kemudian dibawa ke separator yang bekerja pada tekanan 37 atm dan

temperatur 60degC untuk memisahkan sisa gas H2 dan gas inert N2 dari butanol butiraldehid dan

H2O Gas H2 dan N2 yang keluar dari top separator setelah diturunkan tekanannya pada

expansion valve menjadi30 atm akan dipurging 14 bagian sedangkan sisanya direcycle dan

dicampurkan kembali dengan umpan gas dari H2 plant

Butiraldehid butanol dan H2O yang meninggalkan bottom separator akan menuju ke

menara destilasi-1 untuk pemurnian butanol setelah diturunkan tekanannya hingga 1 atm pada

expansion valve Umpan memasuki menara destilasi-1 pada tekanan 1 atm dan

temperatur1015degC Produk bawah menara destilasi-l terdiri dari 99 n-butanol 075 ibutanol

dan 025 H2O

Destilat menara destilasi-1 yang terdiri dari n-butiraldehid yang terdiri dari n-butiraldehid

i-butiraldehid H2O dan sebagian i-butanol akan diumpankan ke menara destilasi-2 pada

tekanan 1 atm dan temperatur 806degC Menara destilasi-2 bertujuan untuk memanfaatkan sisa

butiraldehid sebagai bahan proses dengan merecycle destilat menara destilasi-2 ke mixaer

kembali Bottom produk menara destilasi-2 akan dipompakan ke pengolahan limbah sebelum

dibuang ke badan air

Gambar 3 Flow Sheet Pembuatan n-Butanol Dengan Proses Hidrogenasi

Pemilihan Proses

Pada proses pembuatan n-butanol sering menggunakan proses hidrogenasi karena proses

hidrogenasi memiliki beberapa kelebihan bila dibandingkan dengan proses-proses lainnya

yaitu

10487291048729Memiliki konversi reaksi relatif lebih besar yaitu 75 sehingga untuk jumlah bahan

bahan yang sama banyaknya akan diperoleh basil n-butanol yang lebih banyak sehingga

secara ekonomis dipandang lebih menguntungkan

10487291048729Proses hidrogenasi tidak membutuhkan pemisahan yang rumit sehingga peralatan yang

digunakan relatif lebih sederhana

10487291048729Kemurnian produk yang dihasilkan cukup tinggi mencapai 99

10487291048729Harga bahan baku pembuatan n-butanol dengan proses hidrogenasi relatif lebih murah

n-Butiraldehid sebagai bahan baku pembuatan n-butanol ini mrupakan cairan jernih yang

tidak berwarna dan mempunyai bau yang khas Sifat fisika n-butiraldehid antara lain dapat larut

dalam air etil alkohol etil asetat aseton dan toluen dan merupakan zat yang mudah terbakar

Sedangkan hidrogen merupakan gas yang tidak berwarna tidak berbau dan berasa dan bila

dicampur dengan udara akan menghasilkan campuran yang mudah terbakar dan meledak

Page 3: SINTESIS BUTANOL

Selain n-butanol proses ini juga menghasilkan aseton dan etanol Tiap 1 gallon molase

mengandung 6 lb gula yang akan menghasilkan 145 lb n-butanol 04 lb aseton dan 007 lb

campuran etanol C02 dan hidrogen

2 Kondensasi Aldol

Proses aldol merupakan proses pembuatan n-butanol secara sintetik Bahan baku yang

digunakan pada proses ini adalah etil alkohol atau asetilen Mula-mula etanol didehidrogenasi

atan asetilen dihidrasi untuk menghasilkan asetaldehid dengan menggunakan katalis merkuri

sulfat

Kemudian asetaldehid dikondensasi pada reaktor menjadi aldol pada temperatur 10-25

DC dan tekanan atmosfer dengan menambahkan sejumlah kecill soda kaustik Sebesar 60

asetaldehid akan terkonversi menjadi aldol

Dari reaktor aldol dibawa ke kolom dehidrasi untuk memisahkan aldol dari asetaldehid

yang tidak terkonversi Asetaldehid yang terpisah direcycle ke tangki asetaldehid untuk

digunakan sebagai umpan reaktor Dari kolom dehidrasi aldol diumpankan ke kolom destilasi

untuk direaksikan dengan asarn asetat membentuk krotonaldehid Krotonaldehid kemudian

dihidrogenasi pada fase uap untuk menghasilkan n-butanol

Persamaan reaksi

CH3CHO CH3CH(OH)CH2CHO CH3CH=CHCHO CH3CH2CH2OH

Asetaldehid aldol krotonaldehid n-butanol

Gambar 3

Gambar 2 Flow Sheet Pembuatan n-Butanol Dengan Proses Aldol

Pada kolom hidrogenasi gas hidrogen clan katalis nikel-kromium diumpankan Kolom

hidrogenasi beketja pada temperatur 135-175degC Produk keluar kolom ini dengan kemumian

80 n-butanol clan 20 n-butiraldehid

3 Proses Hidrogenasi

Butiraldehid cair yang terdiri dari 99 n-butiraldehid dan 1 i-butiraldehid dicampur

dengan air (3 dari maupan butiraldehid) pada sebuah mixer yang bekerja pada tekanan 1 mm

dan temperatur 30degC untuk menghindari ketonisasi Campuran ini diuapkan pada vaporizer dan

dikontakkan dengan gas yang terdiri dari 995 H2 dan 05 N2 pada suatu reaktor hidrogenasi

Reaktor hidrogenasi ini merupakan fixed bed reactor dengan dua buah bed didalamnya

Pada reaktor terjadi reaksi hidrogenasi antara n-butiraldehid dan H2 sebagai reaksi utama reaksi

hidrogenasi antara i-butanol dan H2 sebagai reaksi samping Untuk mempercepat mekanisme

reaksi digunakan katalis Co pada permukaan alumina

Persamaan reaksi

C3H7CHO + H2 C4H9OH

n-butiraldehid n-butanol

Reaktor bekerja pada tekanan 35 atm temperatur 100-200degC Bahan baku memasuki

reaktor pada temperatur 100degC dan meninggalkan reaktor pada temperatur 1554degC Reaksi

hidrogenasi adalah reaksi eksoterm karena reaktor adalah bersifat adiabatis maka kelebihan

panas pada reaktor dihilangkan dengan air pendingin yang memasuki reaktor melalui external

exchanger Pada reaktor ini 75 n-butiraldehid akan terlconversi menjadi n-butanol

Hasil dari reaktor kemudian dibawa ke separator yang bekerja pada tekanan 37 atm dan

temperatur 60degC untuk memisahkan sisa gas H2 dan gas inert N2 dari butanol butiraldehid dan

H2O Gas H2 dan N2 yang keluar dari top separator setelah diturunkan tekanannya pada

expansion valve menjadi30 atm akan dipurging 14 bagian sedangkan sisanya direcycle dan

dicampurkan kembali dengan umpan gas dari H2 plant

Butiraldehid butanol dan H2O yang meninggalkan bottom separator akan menuju ke

menara destilasi-1 untuk pemurnian butanol setelah diturunkan tekanannya hingga 1 atm pada

expansion valve Umpan memasuki menara destilasi-1 pada tekanan 1 atm dan

temperatur1015degC Produk bawah menara destilasi-l terdiri dari 99 n-butanol 075 ibutanol

dan 025 H2O

Destilat menara destilasi-1 yang terdiri dari n-butiraldehid yang terdiri dari n-butiraldehid

i-butiraldehid H2O dan sebagian i-butanol akan diumpankan ke menara destilasi-2 pada

tekanan 1 atm dan temperatur 806degC Menara destilasi-2 bertujuan untuk memanfaatkan sisa

butiraldehid sebagai bahan proses dengan merecycle destilat menara destilasi-2 ke mixaer

kembali Bottom produk menara destilasi-2 akan dipompakan ke pengolahan limbah sebelum

dibuang ke badan air

Gambar 3 Flow Sheet Pembuatan n-Butanol Dengan Proses Hidrogenasi

Pemilihan Proses

Pada proses pembuatan n-butanol sering menggunakan proses hidrogenasi karena proses

hidrogenasi memiliki beberapa kelebihan bila dibandingkan dengan proses-proses lainnya

yaitu

10487291048729Memiliki konversi reaksi relatif lebih besar yaitu 75 sehingga untuk jumlah bahan

bahan yang sama banyaknya akan diperoleh basil n-butanol yang lebih banyak sehingga

secara ekonomis dipandang lebih menguntungkan

10487291048729Proses hidrogenasi tidak membutuhkan pemisahan yang rumit sehingga peralatan yang

digunakan relatif lebih sederhana

10487291048729Kemurnian produk yang dihasilkan cukup tinggi mencapai 99

10487291048729Harga bahan baku pembuatan n-butanol dengan proses hidrogenasi relatif lebih murah

n-Butiraldehid sebagai bahan baku pembuatan n-butanol ini mrupakan cairan jernih yang

tidak berwarna dan mempunyai bau yang khas Sifat fisika n-butiraldehid antara lain dapat larut

dalam air etil alkohol etil asetat aseton dan toluen dan merupakan zat yang mudah terbakar

Sedangkan hidrogen merupakan gas yang tidak berwarna tidak berbau dan berasa dan bila

dicampur dengan udara akan menghasilkan campuran yang mudah terbakar dan meledak

Page 4: SINTESIS BUTANOL

Gambar 2 Flow Sheet Pembuatan n-Butanol Dengan Proses Aldol

Pada kolom hidrogenasi gas hidrogen clan katalis nikel-kromium diumpankan Kolom

hidrogenasi beketja pada temperatur 135-175degC Produk keluar kolom ini dengan kemumian

80 n-butanol clan 20 n-butiraldehid

3 Proses Hidrogenasi

Butiraldehid cair yang terdiri dari 99 n-butiraldehid dan 1 i-butiraldehid dicampur

dengan air (3 dari maupan butiraldehid) pada sebuah mixer yang bekerja pada tekanan 1 mm

dan temperatur 30degC untuk menghindari ketonisasi Campuran ini diuapkan pada vaporizer dan

dikontakkan dengan gas yang terdiri dari 995 H2 dan 05 N2 pada suatu reaktor hidrogenasi

Reaktor hidrogenasi ini merupakan fixed bed reactor dengan dua buah bed didalamnya

Pada reaktor terjadi reaksi hidrogenasi antara n-butiraldehid dan H2 sebagai reaksi utama reaksi

hidrogenasi antara i-butanol dan H2 sebagai reaksi samping Untuk mempercepat mekanisme

reaksi digunakan katalis Co pada permukaan alumina

Persamaan reaksi

C3H7CHO + H2 C4H9OH

n-butiraldehid n-butanol

Reaktor bekerja pada tekanan 35 atm temperatur 100-200degC Bahan baku memasuki

reaktor pada temperatur 100degC dan meninggalkan reaktor pada temperatur 1554degC Reaksi

hidrogenasi adalah reaksi eksoterm karena reaktor adalah bersifat adiabatis maka kelebihan

panas pada reaktor dihilangkan dengan air pendingin yang memasuki reaktor melalui external

exchanger Pada reaktor ini 75 n-butiraldehid akan terlconversi menjadi n-butanol

Hasil dari reaktor kemudian dibawa ke separator yang bekerja pada tekanan 37 atm dan

temperatur 60degC untuk memisahkan sisa gas H2 dan gas inert N2 dari butanol butiraldehid dan

H2O Gas H2 dan N2 yang keluar dari top separator setelah diturunkan tekanannya pada

expansion valve menjadi30 atm akan dipurging 14 bagian sedangkan sisanya direcycle dan

dicampurkan kembali dengan umpan gas dari H2 plant

Butiraldehid butanol dan H2O yang meninggalkan bottom separator akan menuju ke

menara destilasi-1 untuk pemurnian butanol setelah diturunkan tekanannya hingga 1 atm pada

expansion valve Umpan memasuki menara destilasi-1 pada tekanan 1 atm dan

temperatur1015degC Produk bawah menara destilasi-l terdiri dari 99 n-butanol 075 ibutanol

dan 025 H2O

Destilat menara destilasi-1 yang terdiri dari n-butiraldehid yang terdiri dari n-butiraldehid

i-butiraldehid H2O dan sebagian i-butanol akan diumpankan ke menara destilasi-2 pada

tekanan 1 atm dan temperatur 806degC Menara destilasi-2 bertujuan untuk memanfaatkan sisa

butiraldehid sebagai bahan proses dengan merecycle destilat menara destilasi-2 ke mixaer

kembali Bottom produk menara destilasi-2 akan dipompakan ke pengolahan limbah sebelum

dibuang ke badan air

Gambar 3 Flow Sheet Pembuatan n-Butanol Dengan Proses Hidrogenasi

Pemilihan Proses

Pada proses pembuatan n-butanol sering menggunakan proses hidrogenasi karena proses

hidrogenasi memiliki beberapa kelebihan bila dibandingkan dengan proses-proses lainnya

yaitu

10487291048729Memiliki konversi reaksi relatif lebih besar yaitu 75 sehingga untuk jumlah bahan

bahan yang sama banyaknya akan diperoleh basil n-butanol yang lebih banyak sehingga

secara ekonomis dipandang lebih menguntungkan

10487291048729Proses hidrogenasi tidak membutuhkan pemisahan yang rumit sehingga peralatan yang

digunakan relatif lebih sederhana

10487291048729Kemurnian produk yang dihasilkan cukup tinggi mencapai 99

10487291048729Harga bahan baku pembuatan n-butanol dengan proses hidrogenasi relatif lebih murah

n-Butiraldehid sebagai bahan baku pembuatan n-butanol ini mrupakan cairan jernih yang

tidak berwarna dan mempunyai bau yang khas Sifat fisika n-butiraldehid antara lain dapat larut

dalam air etil alkohol etil asetat aseton dan toluen dan merupakan zat yang mudah terbakar

Sedangkan hidrogen merupakan gas yang tidak berwarna tidak berbau dan berasa dan bila

dicampur dengan udara akan menghasilkan campuran yang mudah terbakar dan meledak

Page 5: SINTESIS BUTANOL

Persamaan reaksi

C3H7CHO + H2 C4H9OH

n-butiraldehid n-butanol

Reaktor bekerja pada tekanan 35 atm temperatur 100-200degC Bahan baku memasuki

reaktor pada temperatur 100degC dan meninggalkan reaktor pada temperatur 1554degC Reaksi

hidrogenasi adalah reaksi eksoterm karena reaktor adalah bersifat adiabatis maka kelebihan

panas pada reaktor dihilangkan dengan air pendingin yang memasuki reaktor melalui external

exchanger Pada reaktor ini 75 n-butiraldehid akan terlconversi menjadi n-butanol

Hasil dari reaktor kemudian dibawa ke separator yang bekerja pada tekanan 37 atm dan

temperatur 60degC untuk memisahkan sisa gas H2 dan gas inert N2 dari butanol butiraldehid dan

H2O Gas H2 dan N2 yang keluar dari top separator setelah diturunkan tekanannya pada

expansion valve menjadi30 atm akan dipurging 14 bagian sedangkan sisanya direcycle dan

dicampurkan kembali dengan umpan gas dari H2 plant

Butiraldehid butanol dan H2O yang meninggalkan bottom separator akan menuju ke

menara destilasi-1 untuk pemurnian butanol setelah diturunkan tekanannya hingga 1 atm pada

expansion valve Umpan memasuki menara destilasi-1 pada tekanan 1 atm dan

temperatur1015degC Produk bawah menara destilasi-l terdiri dari 99 n-butanol 075 ibutanol

dan 025 H2O

Destilat menara destilasi-1 yang terdiri dari n-butiraldehid yang terdiri dari n-butiraldehid

i-butiraldehid H2O dan sebagian i-butanol akan diumpankan ke menara destilasi-2 pada

tekanan 1 atm dan temperatur 806degC Menara destilasi-2 bertujuan untuk memanfaatkan sisa

butiraldehid sebagai bahan proses dengan merecycle destilat menara destilasi-2 ke mixaer

kembali Bottom produk menara destilasi-2 akan dipompakan ke pengolahan limbah sebelum

dibuang ke badan air

Gambar 3 Flow Sheet Pembuatan n-Butanol Dengan Proses Hidrogenasi

Pemilihan Proses

Pada proses pembuatan n-butanol sering menggunakan proses hidrogenasi karena proses

hidrogenasi memiliki beberapa kelebihan bila dibandingkan dengan proses-proses lainnya

yaitu

10487291048729Memiliki konversi reaksi relatif lebih besar yaitu 75 sehingga untuk jumlah bahan

bahan yang sama banyaknya akan diperoleh basil n-butanol yang lebih banyak sehingga

secara ekonomis dipandang lebih menguntungkan

10487291048729Proses hidrogenasi tidak membutuhkan pemisahan yang rumit sehingga peralatan yang

digunakan relatif lebih sederhana

10487291048729Kemurnian produk yang dihasilkan cukup tinggi mencapai 99

10487291048729Harga bahan baku pembuatan n-butanol dengan proses hidrogenasi relatif lebih murah

n-Butiraldehid sebagai bahan baku pembuatan n-butanol ini mrupakan cairan jernih yang

tidak berwarna dan mempunyai bau yang khas Sifat fisika n-butiraldehid antara lain dapat larut

dalam air etil alkohol etil asetat aseton dan toluen dan merupakan zat yang mudah terbakar

Sedangkan hidrogen merupakan gas yang tidak berwarna tidak berbau dan berasa dan bila

dicampur dengan udara akan menghasilkan campuran yang mudah terbakar dan meledak

Page 6: SINTESIS BUTANOL

Gambar 3 Flow Sheet Pembuatan n-Butanol Dengan Proses Hidrogenasi

Pemilihan Proses

Pada proses pembuatan n-butanol sering menggunakan proses hidrogenasi karena proses

hidrogenasi memiliki beberapa kelebihan bila dibandingkan dengan proses-proses lainnya

yaitu

10487291048729Memiliki konversi reaksi relatif lebih besar yaitu 75 sehingga untuk jumlah bahan

bahan yang sama banyaknya akan diperoleh basil n-butanol yang lebih banyak sehingga

secara ekonomis dipandang lebih menguntungkan

10487291048729Proses hidrogenasi tidak membutuhkan pemisahan yang rumit sehingga peralatan yang

digunakan relatif lebih sederhana

10487291048729Kemurnian produk yang dihasilkan cukup tinggi mencapai 99

10487291048729Harga bahan baku pembuatan n-butanol dengan proses hidrogenasi relatif lebih murah

n-Butiraldehid sebagai bahan baku pembuatan n-butanol ini mrupakan cairan jernih yang

tidak berwarna dan mempunyai bau yang khas Sifat fisika n-butiraldehid antara lain dapat larut

dalam air etil alkohol etil asetat aseton dan toluen dan merupakan zat yang mudah terbakar

Sedangkan hidrogen merupakan gas yang tidak berwarna tidak berbau dan berasa dan bila

dicampur dengan udara akan menghasilkan campuran yang mudah terbakar dan meledak

Page 7: SINTESIS BUTANOL

dalam air etil alkohol etil asetat aseton dan toluen dan merupakan zat yang mudah terbakar

Sedangkan hidrogen merupakan gas yang tidak berwarna tidak berbau dan berasa dan bila

dicampur dengan udara akan menghasilkan campuran yang mudah terbakar dan meledak