Uploaded by Arya adji prastya

AnisahL 6KIB ProduksiBersih Materi6

advertisement
Nama
: Anisah Luthfiyah
Nim
: 061740421855
Kelas
: 6 KIB
Mata Kuliah
: Pengendalian Pencemaran dan Produksi Bersih
Dosen Pengajar
: Dr. Martha Aznury,M.Si
Tugas!
Buatlah sintesa malik anhidrida dan sertakan perhitungan effisiensi massa secara
tradisional dan baru ?
Jawab:
SINTESA MALIK ANHIDRIDA
Rute Tradisional dari Benzene (P = 3-5 Bar, T = 350-450°C)
𝑉𝑂
2 5
2C6H6 + 9𝑂2 ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗
2C4H2O3 + H2O + 4CO2
𝑀𝑜𝑂
3
𝑂𝑘𝑠𝑖𝑑𝑎
Benzene + 𝑂𝑘𝑠𝑖𝑔𝑒𝑛 𝑉𝑎𝑛𝑎𝑑𝑖𝑢𝑚
Malik Anhidrida + Air + Karbon Dioksida
⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗
𝑀𝑜𝑙𝑦𝑏𝑑𝑒𝑛𝑢𝑚
Sifat Benzene :
Bersifat
karsinogenik
(racun).
Bahaya
kesehatan,
selain
kanker,
pemaparan
konsentrasi tinggi benzene juga bisa menimbulkan bahaya :
a. Jangka Pendek
1. Inhalasi
-
Konsentrasi rendah : iritasi mata dan tenggorokan.
-
Konsentrasi tinggi : mengantuk, pusing, sakit kepala, tremor, bingung, tidak
sadar.
-
Konsentrasi sangat tinggi : kematian.
2. Lewat makanan/minuman
Muntah, nyeri lambung, pusing, ngantuk, nadi kencang, kejang. Apabila
berkonsentrasi tinggi menyebabkan kematian.
3. Kulit
Menyebabkan kemarahan dan blister.
b. Jangka Panjang
Dapat menyebabkan anemia, leucopenia dan thrombositopenia
Yield malik anhidrida : 95 %
𝑉𝑂
2 5
2C6H6 + 9𝑂2 ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗
2C4H2O3 + H2O + 4CO2
𝑀𝑜𝑂
3
Berbahaya
Efisiensi Atom :
Karbon
=
Hidrogen
=
Oksigen
=
8
× 100 % = 66,7 %
12
4
12
6
18
× 100 % = 33,3 %
× 100 % = 33,3 %
Massa Produk = (8 C) (12) + (4 H) (1) + (6 O) (16) = 196 gram
Massa Reaktan= (12 C) (12) + (12 H) (1) + (18 O) (16) = 444 gram
Efisiensi Massa =
𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘
𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑟𝑒𝑎𝑘𝑡𝑎𝑛
=
196
444
= 44,14 %
Kriteria Ekonomi
Sumber : Price List 2016-17 Abridged Version 1.09. ISO 9001 : 2008 Certifies Company.
ISO/IEC 17025 : 2005 NABL accredited. SDFCL sd fine-chem limited.
Sumber : Price List-Praxair Distribution (T-0081) 13-X-22769 Gases : medical,
Specialty Industrial-Statewide.
𝑉𝑂
2 5
2C6H6 + 9𝑂2 ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗
2C4H2O3 + H2O + 4CO2
𝑀𝑜𝑂
3
Biaya bahan baku per Ruppe India untuk produksi asetalinida :
1 Ruppe = Rp 205,9
Simbol Ruppe : INR yang dapat ditulis Rs, IRS
Biaya Raw Material :
Benzene =
2 ×𝑅𝑠 336
0,5
= Rs 1344
Oksigen : 1 unit = 124 cu.ft = 3511,29 liter = $ 6.00 = Rs 386,50
Oksigen =
9 ×𝑅𝑠 386,5
3511,29
= Rs 0,99
Sehingga biaya Raw Material = Rs 1357,58
Dari segi kriteria ekonomi, jalur tradisonal lebih mahal dibandingkan dengan jalur baru (Rs
21,78) dengan selisih 1335,8 Ruppe, sehingga dapat dikatakan bahwa jalur tradisional dari
benzene tidak ekonomis.
Kriteria Lingkungan
Evaluasi jalur alternative sintesis
Environmental index = ∑|𝑉𝑖| (TLV)−1
Vi : nilai absolut koefisien stoikiometris
𝑉𝑂
2 5
2C6H6 + 9𝑂2 ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗
2C4H2O3 + H2O + 4CO2
𝑀𝑜𝑂
3
1
1
1
Indeks Lingkungan = (2 × 80) + (2 × 1) + (4 × 9000) = 2,025
Persistence : Lambat (< 30 % degradasi selama 28 hari)
Bioakumulasi : Potensi sedang (4,3 Log Kow > 3,5 or 1000 > BCF > 250)
Ditinjau dari kriteria lingkungan, jalur tradisional menghasilkan indeks lingkungan lebih
berbahaya dari jalur baru (indeks jalur baru 1,0005), sehingga dapat dikatakan bahwa jalur
tradisional dari benzene dapat membahayakan lingkungan maupun kesehatan.
Rute Baru dari Butana (T = 0 – 200 ⁰C Tanpa Pelarut)
(𝑉𝑂)2 𝑃2 𝑂5
C4H10 + 3,5 O2 →
C4H2O3 + 4 H2O
𝑉𝑎𝑛𝑎𝑑𝑖𝑢𝑚 𝑃ℎ𝑜𝑠𝑝𝑜𝑟𝑢𝑠
N-butane + oksigen →
malik anhidra + air
Metode
ini
merupakan
metode
awal
yang
masih
digunakan
karena
lebih
ekonomis.Anilin dan asam asetat berlebih 100 % direaksikan dalam sebuah tangki yang
dilengkapi dengan pengaduk. Reaksi berlangsung selama 6 jam pada suhu 150oC – 160oC.
Produk dalam keadaan panas dikristalisasi dengan menggunakan kristalizer (Austin, 2008).
Yield masuk anhidrida : 96 %
Efisiensi Atom:
Karbon
= 100 %
Hidrogen
= 10 × 100 % = 20 %
Oksigen
=
2
1
7
× 100 % = 14,3%
Massa produk = (4 C) (12) + (2 H) (1) + (3 O) (16) = 98 gram
Massa reaktan = (4 C) (12) + (10 H) (1) + (7 O) (16) = 170 gram
Efisiensi Massa =
𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘
𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑟𝑒𝑎𝑘𝑡𝑎𝑛
=
98
170
= 57,6 %
Kriteria Ekonomi
Sumber : Price List-Praxair Distribution (T-0081) 13-X-22769 Gases : medical, Specialty
Industrial-Statewide.
(𝑉𝑂)2 𝑃2 𝑂5
C4H10 + 3,5 O2 →
C4H2O3 + 4 H2O
Oksidasi N-Butane dengan Circulating Fluidized Bed menggunakan C4H10O2
Biaya bahan baku per Ruppe India untuk produksi asetalinida :
1 Ruppe = Rp 205,9
Simbol Ruppe : INR yang dapat ditulis Rs, IRS
Biaya Raw Material :
Sumber : Oil And Gas Analysts And Forecasters. Henry Groppe, George S, And Littell Nathan
P. Schaffer.
N-Butane 0,6 gallons = 3,7854 liter = $ 1,26 = Rs 81,15
N-Butane =
1 ×81,15
3,7854
= Rs 21,44
Oksigen : 1 unit = 124 cu.ft = 3511,29 liter = $ 6.00 = Rs 386,50
Oksigen =
3,5 ×𝑅𝑠 386,5
3511,29
= Rs 0,38
Sehingga biaya Raw Material = Rs 21,78
Dari segi kriteria ekonomi, jalur baru lebih murah dibandingkan dengan jalur tradisional
(Rs 1357,58) dengan selisih 1335,8 Ruppe, sehingga dapat dikatakan bahwa jalur baru dari nbutane memerlukan biaya bahan baku yang bersifat ekonomis.
Kriteria Lingkungan
Evaluasi jalur alternative sintesis
Environmental index = ∑|𝑉𝑖| 𝑥(TL𝑉)−1
Vi : nilai absolut koefisien stoikiometris
Sumber : The American Conference of Govermental Industrial Hygienists (ACGIH) has
assigned n-butane a threshold limit value (TLV) of 800 ppm (1,900 mg/m3) as a TWA for a
normal 8-hr workday and a 40-hr workweek [ACGIH 199 lb].
(𝑉𝑂)2 𝑃2 𝑂5
C4H10 + 3,5 O2 →
C4H2O3 + 4 H2O
1
1
Indeks Lingkungan = (1 × 1900) + (1 × 1) = 1,0005
Ditinjau dari kriteria lingkungan, jalur baru menghasilkan indeks lingkungan lebih ramah
dari jalur tradisonal (2,025), sehingga dapat dikatakan bahwa jalur baru dari n-butane lebih
baik digunakan karena bersifat green chemistry yang tidak membahayakan lingkungan.
Kesimpulan :

Efisiensi massa rute baru dari N-Butana (44,14 %) < rute tradisonal dari Benzene
(57,6 %).

Dari segi ekonomi, rute tradisonal dari Benzene (Rs 1357,58) tidak lebih ekonomis
dibandingkan rute baru dari N-Butana (Rs 21,78).

Dari segi lingkungan, rute tradisonal dari Benzene (2,025) lebih berbahaya
dibandingkan rute baru dari N-Butana (1,0005).
Download