BAB III DESKRIPSI PROSES 3.1 Pemilihan Proses Produksi Berdasarkan perbandingan beberapa proses pembuatan Propilen Oksida. Pada proses hydroperoksida dengan menggunakan tert-butyl hydroperoksida yield yang diperoleh sebesar 99% dan juga ketersediaan propilena sebagai bahan baku sangat banyak dan relatif murah, reaksi dan prosesnya relatif sederhana sehingga dalam penerapan teknologi dan perancangannya. (Krik & Othmer, 2007). 3.2 Persiapan Bahan Baku Bahan baku pembuatan propilen oksida memerlukan bahan baku propilen dengan persen kemurnian yaitu 98% dan 2% propan yang diperoleh dari PT Chandra Asri Chemical Tbk dan tert-butyl hydroperoksida diperoleh dari mengimpor dari negara China. Katalis yang digunakan pada reaktor yaitu jenis katalis molibdennum trioksida untuk mempercepat reaksi pada reaktor. 3.3 Tahap Pengelolahan Awal Bahan Baku Bahan baku yang digunakan yaitu propilen dan tert-butyl hydroperoksida. Propilen dengan konsentrasi 98% dan 2% propana disimpan dalam keadaan fasa cair pada tangki (TK-101) pada temperatur 30OC dan tekanan 15,2 bar. Penyimpanan propilen dalam fasa cair dilakukan untuk memperkecil volume penyimpanan. Setelah itu dialirkan kedalam mixing point untuk digabungkan dengan tert-butyl hydroperoksida (TBHP). Propilen pada fasa cair disimpan di dalam tangki bahan baku dengan tekanan 14 bar dan suhu 300C. Propilen cair dinaikkan tekanannya dengan pompa sampai tekanan sampai 15,20 bar dan kemudian dialirkan ke dalam mixing point untuk dicampur dengan TBHP (tert-butyl hydroperoksida). Selanjutnya umpan propilen dialirkan menuju Heat Exchanger (E-101) yang berfungsi untuk menaikan temperatur menjadi 100OC dan berubah fasanya menjadi gas dengan tekanan yang tetap yaitu 15,2 bar sehingga propilen siap di umpankan menuju reaktor jenis multitube fixed bed. Bahan baku selanjutnya adalah TBHP ( tert-butyl hydroperoksida ) yang disimpan dalam tangki penyimpanan dalam fasa cair dengan tekanan 15,2 bar dan suhu 30OC. Kemudian di alirkan menuju mixing point dimana hal tersebut titik pencampuran dan penggabungan dengan umpan propilen. Selanjutnya umpan TBHP dialirkan kedalam heat exchanger (E-102) yang berfungsi untuk menaikkan suhu menjadi 100OC dan fasa dari TBHP tersebut masih tetap dalam fasa cair dengan tekanan yang sama yaitu 15,2 bar setelah itu TBHP diumpankan kedalam reaktor jenis multitube fixed bed. 3.4 Tahap Reaksi Pembuatan propilen oksida dilakukan dengan proses hidroperoksida propilen dengan TBHP ( tert-butyl hydroperoksida ). Reaktor yang digunakan pada tahap reaksi adalah reaktor jenis multitube fixed bed (Woodle, 2006) dengan temperatur operasi 100-130 °C dan tekanan operasi sebesar 14,8 – 35,5 bar. Umpan masuk dalam reaktor yaitu propilen dengan fasa gas dan TBHP dengan fasa cair yaitu TBHP dengan kondisi operasi reaktor yang digunakan yaitu temperatur 110OC dan tekanan 15,2 bar untuk mencapai konversi propilen sebesar 99% reaktor tersebut beroperasi secara adiabtik . reaksi yang terjadi pada reaktor yaitu reaksi epoksidasi. Setiap bed diisi dengan katalis molibdenum trioksida (MoO3), yaitu metal oksida yang biasa digunakan sebagai katalis heterogen. Katalis ini berbentuk seperti powder (serbuk) dapat beroperasi selama 10 tahun tanpa regenerasi. Reaksi yang terjadi pada proses hydroperoksida adalah sebagai berikut : 𝐶3 𝐻6 + 𝐶4 𝐻10 𝑂2 → 𝐶3 𝐻6 𝑂 + 𝐶4 𝐻10 𝑂 (Kirk-Othmer, Styrene, 1998) Konversi propilen yang dicapai pada reaktor adalah sebesar 99%, reaktor beroperasi secara adiabatik (Woodle, 2006). Secara termodinamika, untuk menentukan reaksi bersifat eksotermik. 3.5 Tahap Pemurnian Keluaran dari reaktor lalu diumpankan menuju flash drum untuk memisahkan propilen, propane, dari propilen oksida TBHP ( tert-butyl hydroperoksida ) dan TBA ( tert – butyl alcohol ). Umpan di alirkan menuju flash drum melalui valve yang berfungsi untuk menurunkan tekanan dan 15,2 bar menjadi 1 atm, yang selanjutnya di alirkan menuju cooler yang berfungsi untuk menurunkan suhu dai 100 o C menjadi 30 o C. Kondisi operasi yang terjadi pada flash drum adalah 1 atm dan suhu 30 o C hasil produk atas flash drum adalah propilena dengan fasa gas,dan produk bawahnya adalah TBA,TBHP dan propilen oxide dengan fasa cair. Tahap selanjutnya produk bawah flash drum dialirkan menuju heater untuk selanjtnya dimasukan ke dalam distilasi 1 dengan kondisi operasi 1 atm dan suhu 80 o C untuk memisahkan propilen oksida dari TBHP dan TBA, hasil produk atas banyak mengandung propilen oksida dengan sedikit kandungan TBHP dan TBA dan hasil produk bawah banyak mengandung TBHP dan TBA dengan sedikit kandungan propilen oksida. Hasil produk atas menara distilasi 1 akan dimasukkan kedalam tangki produk dengan kemurnian propilen oksida 98,95%. Hasil produk bawah menara distilasi 1 akan dimasukkan kedalam menara distilasi 2 untuk memisahkan TBA dan TBHP yang sebelumnya suhunya dinaikan dai 80 o C menjadi 100 o C dengan menggunakan heater. Pada menara distilasi 2 memisahkan TBA dan TBHP pada kondisi operasi 1 atm suhu 100 C. Produk atas menara distilasi 2 banyak mengandung kandungan TBA dan sedikit kandungan TBHP. 3.6 Penangan Produk Akhir produk bawah menara distilasi 2 memiliki kandungan TBHP yang lebih banyak dengan kandungan TBA yang lebih sedikit. Hasil dari produk atas menara distilasi 2 dengan kandungan TBA lebih banyak dimasukkan kedalam tangki produk, dan hasil produk bawah menara distilasi 2 banyak mengandung TBHP akan di recycle menuju mixing point yang nantinya dijadikan sebagai umpan kembali. 3.7 Diagram Alir Kualitatif Diagram alir kualitatif dapat dilihat pada gambar 3.1