Prarancangan Pabrik Acrylonitrile dari Ethylene Cyanohydrine

PRARANCANGAN PABRIK ACRYLONITRILE

DARI ETHYLENE CYANOHYDRINE

Acrylonitrile dengan nama lain vinyl cyanide adalah bahan intermediate yang banyak digunakan dalam industri acrylic fiber, ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene), resin, karet sintetis, plastik, poli elektrolit dan sintetik organik lainnya.

Acrylonitrile merupakan salah satu senyawa vinyl. Pada tahun 1853 Ch. Moureu, seorang ahli kimia dari Perancis menemukan acrylonitrile untuk pertama kalinya, pembuatannya yaitu melalui dehidrasi acrylamide atau ethylene cyanohydrin dengan menggunakan phosphorus pentoxide (Kirk & Othmer, 1984).

Melalui berbagai perkembangan pemikiran dan teknologi, saat ini terdapat beberapa proses pembuatan acrylonitrile secara komersial, yaitu:

1.        Dari propylene dan amoniak

Proses ini dikenal dengan proses Sohio, yaitu oksidasi propylene dan amoniak dengan menggunakan udara secara katalitik yang dikenal dengan amoksidasi.

Reaksi yang terjadi :

CH₂CHCH₃    +    NH₃   +   3/2 O₂      à      CH₂CHCN   +   3 H₂O

Proses ini menggunakan katalisator molybdenum oxide.

2.        Asetilen dan asam sianida

Proses ini menggunakan katalisator cuprous chloride (Cu₂Cl₃) pada kondisi operasi 80 – 90^oC dan tekanan atmosferis 1,4 – 4,4 psig. Perbandingan mol C₂H₂ dan HCN masuk reaktor berkisar antara 6 : 1 sampai 15 : 1 mendapat yield 85 – 90% HCN.

Reaksi yang terjadi :

C₂H₂    +    HCN    à    CH₂CHCN

3.         Propylene dan nitric acid

Proses ini menggunakan katalisator AgO dengan kondisi operasi tekanan atmosferis  dan suhu 450 – 550^oC, mendapat yield 33% atas dasar C₃H₆. Proses ini disebut dengan  nitrozation dengan reaksi :    4 CH₂CHCH₃    +    6 NO    à     4 CH₂CHCN    +    6 H₂O   +   N₂

4.        Ethylene cyanohydrine

Proses ini menggunakan katalisator Alumina pada kondisi operasi 350-450^oC dan mendapat yield 90%.

Reaksi yang terjadi adalah dehidrasi

CH₂OHCH₂CN      à     CH₂CHCN    +   H₂O

Proses dehidrasi dari ethylene cyanohydrine:

Bahan baku yang digunakan adalah ethylene cyanohydrine. Umpan segar dari produsen dialirkan dengan pompa menuju tangki penyimpan, kemudian dialirkan dengan pompa menuju vaporizer untuk diuapkan. Campuran uap dan cairan hasil vaporizer masuk ke separator untuk selanjutnya cairan dari separator direcycle ke vaporizer.

Campuran gas diumpankan ke dalam reaktor. Didalam reaktor terjadi reaksi dehidrasi ethylene cyanohydrine menjadi acrylonitrile dan air, campuran gas yang keluar dari reaktor kemudian didinginkan dalam cooler, hasil dari cooler diumpankan ke condenser  untuk diembunkan. Hasil embunan dari condenser kemudian diumpankan ke decanter  untuk memisahkan airnya. Hasil bawah decanter yang banyak mengandung air dialirkan ke UPL, sedangkan hasil atas diumpankan ke menara distilasi  untuk dimurnikan.

Hasil atas  dimasukkan ke dalam condenser  sehingga diperoleh campuran cair jenuh yang terdiri dari acrylonitrile dan air. Cairan ini sebagian dimasukkan ke puncak menara distilasi  sebagai refluk dan sebagian dipompa ke cooler untuk diturunkan suhunya, kemudian disimpan ke dalam tangki sebagai produk acrylonitrile. Hasil bawah MD dimasukkan ke reboiler. Uap yang keluar dari reboiler dimasukkan ke dalam MD, sedangkan cairan yang terdiri dari acrylonitrile, air dan ethylene cyanohydrine dialirkan ke UPL.