Sintesa Etilen Dan Propilen Oksida

SINTESA ETILEN DAN PROPILEN OKSIDA

NAMA KELOMPOK:

Heni ismawati

Riska aulia Hardi

Triyana defi

ETILEN OKSIDAPROPILEN OKSIDA

ETILEN GLIKOL

Etilen Oksida

• Etilen oksida digunakan sebagai bahan baku pembuatan :

EtanolaminaEtilen glikolEter-eter glikolSurfaktan (non-ionik)

CIRI KHAS ETILEN OKSIDA

Gas tak berwarna yang mudah

terbakar dengan bau manis lemah

merupakan epoksida paling

simple.

KEGUNAAN ETILEN OKSIDA◊ Sebagai bahan desinfektan yang efektif

◊ Bidang kedokteran biasa memanfaatkan Etilen Oksida untuk mensterilkan

peralatan-peralatan bedah. Plastik dan alat-alat lain yang tidak tahan panas

yang tidak dapat disterilkan dengan uap pada suhu tinggi.

◊ Digunakan sebagai bahan dasar pembuatan detergen, kosmetik, farmasi

dan sebagainya.

◊ Dalam kehidupan sehari-hari digunakan untuk mensterilkan bahan-bahan

seperti pakaian, perabot rumah tangga, dan bahkan bulu binatang.

Pembuatan etilen oksida

Oksidasi tidak langsung dari etilen, dengan

chlorohidrin sebagai intermediet.

Oksidasi langsung oleh udara / oksigen.

Proses Oksidasi Tidak Langsung

• Cl2 + H2O ClOH + HCl

• CH2=CH2 + ClOH CH2OH-CH2Cl

• HOCH2-CH2Cl + Ca(OH)2 2CH2-CH2 + CaCl2 + 2H2O

O

Asam hipoklorit ClOH dihasilkan oleh reaksi klorin dengan air

yang ditambahkan ke etilen. Chlorohidrin yang dihasilkan kemudian

direaksikan dengan kapur Ca(OH)2 untuk membentuk etilen oksida.

Proses ini menghasilkan yield molar yang tinggi yaitu 80% dan

investasi yang relatif kecil.

Kelemahan proses ini adalah :

• Adanya korosi dalam penggunaan klorin, sehingga biaya

pemeliharaan yang tinggi.

• Harga-harga operasi yang tinggi, karena harga klorin yang mahal.

• Produksinya menghasilkan produk samping yang tidak atau kurang

berguna yaitu CaCl2 dan1,2 etilen diklorida.

Proses Oksidasi Langsung

Proses oksidasi langsung dengan Oksigen teknis

Proses oksidasi langsung dengan Udara

Diagram alir pembuatan etilen oksida dengan oksidasi

Dengan digunakan udara dengan kadar nitrogen

tinggi, maka tidak memerlukan gas diluent untuk

mencegah eksplotivitas dan juga berfungsi sebagai

pendingin reaksi. Pada reaksi dengan menggunakan udara

sebagai oksidannya didapatkan hasil samping CO2 dan

H2O. Namun demikian dengan digunakannya udara

sebagai oksidan yang mengandung banyak nitrogen, maka

diperlukan purging untuk mencegah akumulasi nitrogen.

PROPILEN OKSIDA

Rumus Molekul : CH3CH2CH2O

Propilen oksida dibentuk dari 1,2 dichloropropan (4-5% molar)

dan klorinat diisopropil eter dengan reaksi sebagai berikut :

CH3 – CH – O – CH – CH3

CH2 – Cl CH2 - Cl

Proses Pembuatan

a. Proses Propilen Klorohidrin

b. Proses Elektrokimia

c. Proses Oksidasi Langsung

d. Proses Oksidasi menggunakan Campuran Peroksida

Proses Elektrokimia

Umpan1. Propylene2. Chlorohidrin

Katalis Asam Hipoclorous

Proses Propilen di injeksikan kedalam anode dari sel elektrolisis. Asam hipoklorous dibentuk dengan melepaskan klorin dari anode yang telah ditambahkan propilen tadi. Sedangkan klorohidrin diperoleh dari hidrolisa katoda dengan causatic soda. Propilen oksida dipisahkan dari campuran dengan proses pemecahan. Proses ini tidak disukai oleh perkembangan dunia industri, karena pengeluaran biaya yang tinggi dan konsumsi energi yang besar

Proses Oksidasi Langsung

Umpan1. Propylene2. Oksigen 3. Asetaldehid

Katalis Katalis yang selektif

Suhu 110oC

Konversi 10 %

Proses Oksidasi langsung dari propilen dengan molekul oksigen merupakan reaksi dengan konversi yang rendah, oksigen di masukkan kedalam campuran propilen dan asetaldehid dan campurannya dengan asetonitril dan xylenes. Dengan molar selectivity dari propilen oksida adalah 92%,

a. Mekanisme aksi dari campuran

Umpan 1. Hiperoksida

2. Peracid

Proses Untuk membuat peroksida dapat menggunakan ko-reaktan, di

dalam sejumlah stoichiometry. Banyak campuran peroksida

cocok untuk reaksi ini, karena alasan ekonomi pilihan mereka

terbatas ke t-butyl dan etyl benzen hidroperoksida untuk tipe

pertama ko-reaktan, dan parasetik dan propionik untuk ke dua.

Peracid diperoleh dari oksidasi antara asam atau aldehid dengan

hidrogen peroksida.

Proses Oksidasi menggunakan Campuran

Peroksida

b. Teknik Pengerjaan menggunakan Hidrokarbon

1) Oksidasi isobutan menjadi t-butyl hydroperoxide dan t-butyl alcohol

Umpan Oksigen Isobutan

Katalis Tanpa Katalis

Suhu 110oC - 130oCProses Reaksi menggunakan oksigen (dalam fase liquid). Reaksinya

tanpa menggunakan katalis tetapi injeksi asam sitrat dilakukan secara kontinu dalam jumlah kecil sehingga dapat membantu operasi. Metoda ini digunakan untuk konsentrasi reaksi aliran dengan minimasi panas dekomposisi/perombakan dari komponen peroksida. Metoda ini juga membutuhkan modal besar dan konsumsi energi yang besar.

2) Epoksidasi dari Propilene

Umpan PropyleneNaphenateButyl Alcohol

Katalis Molybdenum naphthenat (campuran t-butyl hidroperoksida dan alkohol)

Suhu 80oC - 100oC

Proses Epoksidasi berlangsung pada fase liquid. Arus dari bagian reaksi yang pertama disaring untuk memindahkan propylene yang tidak terkonversi, di recycle. Crude propilen oksida di ekstrak melalui distilasi dengan memakai hidrokarbon (seperti oktan) yang di set dalam 2 kolom. Ekstrak akhirnya adalah produk ringan dan produk berat dengan yield propilen oksida sesuai dengan spesifikasi perdagangan.

Teknik Pengerjaan dengan Peracids dan Hidrogen Peroksida (Daisel Process)

Umpan 1. Propylene2. Asetaldehid

Katalis Katalis Asam

Proses Operasinya terdiri dari dua tahap. Yang pertama terdiri dari produksi peracetic acid oleh oksidasi langsung dengan oksigen dari asetaldehid dalam larutan etil asetat. Pada tahap kedua, propilen, peracetic acid dengan 10-15% berat asam asetat ditambahkan etil asetat yang dimasukkan terus menerus. Kemurnian ditingkatkan dengan distilasi ekstraksi

1) Dalam proses propilox yang dikembangkan di Belgia, peracetic acid diperoleh dari reaksi hidrogen peroksida dalam keadaan asam pada suhu 40oC dengan menambahkan sedikit katalis asam sulfur. Air yang terbentuk dari reaksi dihilangkan dengan stripping atau distilasi azeotropic dengan etil asetat.

2) Menggunakan perpripionic acid sebagai agen epoksidasi untuk propilen yang telah di anjurkan oleh Bayer Degussa, Interx and Ugine Kuhlmann. Prepropionic acid ini diproduksi dengan oksidasi asam propionik dengan hidrogen peroksida dengan menambahkan asam sulfur. Dalam proses Bayer/Degussa propilen di oksidasi pada tekanan 0.5-1.4.106 Pa absolut. Pada suhu 60-80oC. Dalam proses interox, operasi menggunakan katalis benzen dan suhu 100oC yang menggunakan 1,2 dikloropropan sebagai pelarut.

Teknik industri Lainnya

3) Proses lain yang menggunakan peracid yaitu, Asahi Chemical menggunakan perisobutyric acid, Methallgesellschaft menggunakan perbenzoic acid, dan Mitsubishi menggunakan perparatoluic acid, diperoleh dengan oksidasi paratoluic aldehid, sedangkan paratolui acid itu sendiri diproduksi dengan carbonilation dari toluen. Pada bagian ini, produk asam paratoluic kemudian bisa di oksidasi menjadi asam terephthalic.

4) Epoksidasi langsung dengan hidrogen peroksida dan sistem katalis (terdiri dari molybdenum, tungsten dan arsenik), konversi tidak pernah lebih dari 50%, pembuatannya tidak ekonomis (menggunakan reaktor dengan volum besar, biaya recycle dan harga hidrogen peroksida yang tinggi).

Etilen Glikol

Etilen glikol adalah senyawa diol yang sederhana. Senyawa ini pertama ditemukan oleh Wurtz pada tahun 1859,dengan perlakuan (reaksi) dari 1,2 dibromoetan dengan perak asetat menghasilkan etilen glikol diasetat,  dimana kemudian dihidrolisis menjadi etilen glikol.

Etilen glycol dengan rumus molekul OHCH2 – CH2OH yang merupakan hasil dari etylen oxide dari proses hidrasi. Pada ssat sekarang ini telah banyak dikembangkan cara lain untuk memperoleh etilen glikol baik itu dari etilen ataupun sintesa gas, yang metoda ini telah diterapkan di industri.

Metoda Pembuatan Ethylen Glykol

Sintesa etilen glycol dengan cara hidrasi ethilen oxida non katalitik

Reaksinya adalah :CH2 – CH2 + H2O HOCH2 – CH2OH 0298 = -75 kj/mol

OEtilen oxida air etilen glikol

Sintesa etilen glycol dengan cara hidrasi ethilen oxida katalitik

Merupakan  proses  pembuatan  monoetilen  glikol  dengan

mereaksikan air dan etilen oksida dalam reaktor adiabatik katalitik

Reaksinya adalah :C2H4O + H2O C2H4(OH)2

Monoetilen glikol

C2H4O + C2H4(OH)2 C4H8 (OH)2

Dietilen glikol

C2H4O + C4H8 (OH)2 C6H12O2(OH)2

Trietilen glikol

PROSES LAINNYA

a. Proses lama oleh sodium bicarbonate menggunakan proses hidrolisis clorodirin yang merupakan

reaksi dari asam hipocloros dan etilen.

Reaksinya :CH2 = CH2 + HClO HOCH2 – CH2Cl + NaHCO3 + H2O Etilen as.hiploros sodium bicarbonat

HOCH2 – CH2OH + CO2 + H2O + NaCl Etilen glikol

b. proses hidrogenolisis

HCHO + CO + H2O HOCH2 – COOH

HOCH2 – COOH + CH3OH HOCH2 – COOCH3 + H2O

HOCH2 – COOCH3 + 2H2 HOCH2 – CH2OH + CH3OH

c. Asetoxylasi etilen dan hidrolisis

Selektifitas molar diatas 98%

Catalis: tellium & bromine atau manganese acetate dan potassium iodide.

Reaksinya :H2C = CH2 + 2CH3COOH + ½ O2 CH3COOCH2 - CH2COOCH3 + H2O

0298 = -125kJ/mol

CH3COOCH2 – CH2COOCH3 + 2H2O HOCH2–CH2OH + 2CH3COOHo 298 = -17 kJ/mol

Sintesa glikol pada single step dari etilen

sintesa gas dan catalis

H2C = CH2 + H2O + ½ O2 HOCH2 – CH2OH

Katalis yang digunakan : - thallic ions - copper iodide - palladium nitrate

2CO + 3H2 HOCH2 – CH2OH

Proses ini dengan tekanan tinggi ( 140 – 340 x 106 Pa) dan T antara 125 – 130o C. total molar yield 65%Catalis : rodium corbonil

• Hidrogenasi butyl oxida

catalis : palladium T = 70oC P abs = 6 x 106 Pa

Reaksinya :

2n – C4H9OH + 2CO + ½ O2 ( nC4C9-COO )2 + H2O

catalis : coopper chromitePasa liquidT = 200oCP = 3x106 Pa abs

( nC4C9-COO )2 + 4H2 HOCH2 – CH2OH + 2n – C4H9OH

T E R I M A K A S I H