Contoh Proposal Prarancangaan Pabrik Etilen Glikol

BAB I

PENDAHULUAN

1.1       Latar Belakang

Perkembangan   industri   di   Indonesia   khususnya   industri   kimia   terus mengalami peningkatan. Meskipun sempat dilanda krisis ekonomi sampai saat ini, namun dengan usaha-usaha tertentu yang dilakukan pemerintah, sektor ini mulai bangkit   lagi.   Dengan   bangkitnya   sektor   ini,   maka   peningkatan   unsur-unsur penunjang  industri  juga  makin  meningkat,  termasuk  bahan-bahan  pembantu dan penunjang.

Kebutuhan berbagai bahan baku dan bahan penunjang di indonesia masih banyak di datangkan dari luar negeri. Jika bahan baku dan bahan penunjang ini bisa dihasilkan di dalam negeri hal ini tentunya akan menghemat pengeluaran devisa, meningkatkan ekspor dan mengembangkan penguasaan teknologi.

Etilen glikol adalah salah satu bahan kimia yang jumlahnya belum mencukupi kebutuhan industri di indonesia. Etilen glikol itu sendiri sebagian besar digunakan sebagai bahan baku industri poliester. Poliester yang merupakan senyawa polimer jenis thermoplastik ini digunakan sebagai bahan baku industri tekstil dan plastik. Di samping  dapat dibuat serat yang kemudian dipintal menjadi benang, juga bisa dibuat langsung menjadi benang filament untuk produk tekstil. Selain itu, poliester ini dapat juga dibentuk (dicetak) sebagai bahan molding seperti pada pembuatan botol plastik. Kegunaan lain dari etilen glikol ini adalah sebagai bahan baku tambahan pada pembuatan cat, cairan rem, solven, alkyl resin, tinta cetak, tinta ballpoint, foam stabilizer, kosmetik, dan bahan anti beku (anonim, 2008).        

Etilen glikol digunakan hampir diseluruh bagian dunia, termasuk Indonesia. Namun kebutuhan Indonesia akan etilen glikol hanya terpenuhi sekitar 50% oleh PT. Gajah Tunggal Petrochem Tbk  yang  memproduksi 216.000 ton etilen glikol per tahunnya (www.petrochem.com, 2008). Permintaan pasar Indonesia terhadap etilen glikol adalah sebesar 500.000 ton per tahun, artinya Indonesia masih kekurangan pasokan   etilen   glikol   sebesar   284.000   ton   per   tahunnya.   Kekurangan   ini ditanggulangi dengan mengimpor etilen glikol untuk industri Indonesia. Berdasarkan data Badan Pusat Statistik, pada tahun 2007, Indonesia mengimpor etilen glikol dari 18 negara. Kuwait mengekspor etilen glikol terbesar bagi Indonesia yaitu sebanyak 9.458.963  kg  seharga  USD  13.500.045.  Sedangkan  Saudi  Arabia  mengekspor 9.327.046 kg kepada Indonesia ( Badan Pusat Statistik, 2007).

Sebelumnya perancangan pabrik etilen glikol dengan etilen oksida dan air kapasitas 220.000 ton/tahun telah di rancang oleh Ayu tri wiji latifah (D500110020) jurusan Teknik Kimia Universitas Surakarta.  Namun pada pra rancangan pabrik etilen glikol tersebut sebelumnya belum menggunakan Hysys  dan juga ditambahkan kapasitasnya dikarenakan kebutuhan etilen glikol di indonesia semakin meningkat sehingga produksi etilen glikol di Indonesia harus ditingkatkan.

Dewasa ini, etilen glikol banyak di produksi oleh negara Amerika, Belanda dan Kanada. Mengingat terbatas nya produsen etilen glikol di Asia, maka pendirian pabrik etilen glikol di Indoesia dinilai dapat mendatangkan keuntungan yang cukup besar. Kebutuhan etilen glikol di Indonesia dapat dikatakan cukup kecil sehingga pendirian pabrik etilen glikol di Indonesia lebih berorientasi ekspor ke negara-negara Asia, terutama Asia Tenggara.

Tabel 1.1 Produksi Etilen Glikol Indonesia

Tahun	Tahun ke	Produksi ( ton/tahun )
2005	1	253.543
2006	2	275.467
2007	3	297.639
2008	4	311.971
2009	5	334.940
2010	6	357.759
2011	7	376.041
2012	8	396.889
2013	9	406.995

                                                       (Sumber: Biro Pusat Statistik, 2005-2013)

              

 Tabel 1.1 dapat dibuat grafik seperti pada gambar 1.1 dibawah ini:

Gambar 1.1 Grafik Tingkat Kebutuhan Etilen Glikol

           Berikut merupakan perkiraan kebutuhan etilen glikol dari tahun 2014-2020 yang disajikan pada tabel 1.2 dibawah ini,

No	Tahun	Produksi (ton/tahun)	Hasil ekstrapolasi (ton/tahun)
1	2014	225.722	220.399
2	2015	245.567	240.077
3	2016	264.923	259.755
4	2017	284.673	279.433
5	2018	304.352	299.111
6	2019	323.632	318.789
7	2020	342.564	338.467

Proses yang biasa digunakan untuk memproduksi etilen glikol adalah proses hidrolisis etilen oksida dan reaksi formaldehid. Namun, kedua proses tersebut sangat tidak efesien karena membutuhkan steam yang besar, air yang banyak, menggunakan bahan baku lain dan biaya peralatan yang cukup mahal. Oleh karena itu dikembangkan pembuatan etilen glikol dengan mereaksikan etilen oksida dengan karbondioksida menghasilkan etilen karbonat yang kemudian di hidrolisis menghasilkan etilen karbonat. Proses ini disebut proses karbonasi. Keuntungan dari proses ini yaitu, prosesnya lebih sederhana, low energy, menghemat biaya produksi dan konversi etilen oksida menjadi etilen glikol yang hampir sempurna yaitu 99%( kawabe, 1998 ).

1.2       Rumusan Masalah

Kebutuhan etilen glikol di Indonesia belum dapat terpenuhi, sehingga  untuk menanggulangi kebutuhan etilen glikol di dalam negeri serta untuk meningkatkan nilai ekonomis dari etilen glikol dengan biaya  yang cukup rendah, dibandingkan dengan proses lain  maka dirasa perlu untuk  mendirikan suatu pabrik pembuatan etilen   glikol   dari   etilen   oksida   yang   direaksikan   dengan   karbondioksida menghasilkan etilen karbonat yang kemudian dihidrolisis menghasilkan etilen glikol.

1.3       Tujuan

Tujuan dari pra rancangan pabrik pembuatan etile glikol dari etilen oksida dengan proses karbonasi adalah untuk mengaplikasikan ilmu Teknik Kimia, khususnya di bidang perancangan, analisis proses, dan operasi teknik kimia, sehingga akan memberikan gambaran kelayakan prarancangan pabrik pembuatan etilen glikol.

1.4       Manfaat

            Manfaat yang dapat diperoleh dari pra rancangan ini adalah tersedianya informasi mengenai pabrik etilen glikol dari etilen dengan etilen oksida sebagai intemediet sehingga dapat menjadi referensi pendirian suatu pabrik etilen glikol.

 1.5      Batasan Masalah

            Batasan masalah dalam praa rancangan ini hanya mencakup pada pemilihan proses dan kapasitas pabrik yang dirancang serta kelayakan analisa ekonomi.

1.6       Pemilihan Proses

            Proses pembuatan etilen glikol dapat dilakukan dengan berbagai macam cara, antara lain :

1.         Proses Du Pont Fomaldehid

Dalam proses ini formaldehid direaksikan dengan karbon monoksida dan air untuk    membentuk    asam    glikolat    untuk    selanjutnya    diesterifikasi    dengan menggunakan metanol, etanol atau propanol dan produk alkil glikolat dihidrogenasi dalam fase uap menggunakan katalis kromat menghasilkan monoetilen glikol dan alkohol(Mc Ketta dan Cunningham, 1984).

CO + CH₂O + H₂O          H+          HOOCCH₂OH

HOOCCH₂OH + CH₃                     CH₃OOCCH₂OH + H₂O

CH₃OOCCH₂OH + H₂   Cr2O3      HOCH₂CH₂OH + CH₃OH

2.         Proses Hidrolisis Etilen Oksida

         a. Proses Katalitik

 Merupakan  proses pembuatan mono etilen glikol dengan mereaksikan air dan etilen oksida dalam reaktor adiabatik katalitik. Etilen oksida murni atau campuran air dengan etilen oksida (keduanya dalam fasa cair), digabungkan dengan air recycle dengan perbandingan mol air dengan etilen oksida 5 : 1, dikondisikan hingga mencapai kondisi yang disyaratkan dalam reaktor katalitik. Pada proses katalitik ini digunakan katalis untuk memperbesar selektivitas terhadap monoetilen glikol sekaligus mengurangi jumlah ekses air yang ditambahkan sehingga akan mengurangi kebutuhan energi dalam proses pemisahan antara monoetilen glikol dengan air yang tidak bereaksi (Mc Ketta dan Cunningham,1984).

b. Proses non Katalitik

    Pada reaksi ini pembentukan etilen glikol dilakukan dalam fase cair, sehingga suhu dan tekanan diatur untuk mempertahankan etilen oksida pada kondisi cair. Rentang harga tekanan dalam operasi ini adalah 14-22 atm dengan suhu antara 190-200°C dengan yield sebesar 99,5% dan koversi sebesar 99,8% (Mc. Ketta, 1984).

Proses hidrolisis etilen oksida dengan air yang akan membentuk monoetilen glikol dengan hasil samping berupa dietilen glikol dan trietilen glikol. Mula-mula etilen oksida murni atau campuran air dengan etilen oksida digabungkan dengan air recycle dengan perbandingan mol air dengan etilen oksida = 20 : 1 ( air dalam   jumlah   yang   sangat   berlebih   digunakan   untuk   mencapai   selektivitas monoetilen glikol yang tinggi ), dipanaskan sampai kondisi reaksi pada reaktor tubular  untuk  diubah  menjadi  monoetilen  glikol  dengan  hasil  samping  berupa dietilen glikol dan trietilen glikol (Mc Ketta dan Cunningham,1984).

Air berlebih pada  proses  ini  dihilangkan  dengan  menggunakan  evaporator  dan  etilen  glikol dimurnikan dengan distilasi vakum ( Kirk dan Othmer, 1990)

c. Hidrasi Katalitik Fase Uap

    Dalam pembuatan etilen glikol dapat dilakukan melalui fase uap dari etilen glikol. Proses ini diperlukan adanya katalis berupa silver oksida dan alumunium dengan kondisi operasi temperatur dan tekanan  yang  lebih rendah dari proses non katalitik. Akan tetapi yield yang dihasilkan hanya sebesar 80% dan dengan konversi sebesar 20%. Pada proses ini pemisahan etilen glikol dari homolog yang lebih tinggi sulit untuk dilakukan karena katalis yang ikut terbawa pada proses selanjutnya (Mc Ketta, 1984).

Berdasarkan ketiga proses hidrasi di atas reaktor plug flow lebih baik jika  dibandingkan  dengan  CSTR  dan  kolom reaktor (Ullman’s,  2003). Reaktor yang digambarkan adalah reaktor adiabatik yang bekerja pada suhu 190°C-200°C  dan  tekanan  14-22  bar.  Setelah  reaksi  hasil dari reaktor kemudian dikurangi airnya dalam evaporator, air yang tidak bereaksi direcycle ke reaktor, kemudian produk dimasukkan ke dalam menara distilasi berjajar untuk memisahkan monoetilen glikol, air, dietilen glikol, dan trietilen glikol (Mc.Ketta, 1984.)

3.         Etilen Glikol dari Transesterifikasi Etilen Karbonat

Proses transesterifikasi etilen karbonat ini didasarkan pada reaksi dari etilen karbonat dengan metanol untuk menjadi dimetil karbonat dan etilen glikol yang digambarkan dalam paten Texaco. Selektivitas etilen glikol sangat baik dengan sedikit  dietilen glikol sehingga produksi glikol tinggi.  Secara  luas kisaran katalis yang dikembangkan termasuk resin ion exchange, zirconium dan titanium, senyawa tin, asam, protein, dan basa.

Pada reaksi ke dua merupakan reaksi hidrogenasi yang memerlukan katalis tembaga untuk dapat mengkonversikan sebesar 100% dengan selektivitas etilen glikol 95% (Kirk-Othmer, 1999).

Temperatur operasi pada reaksi ini adalah 90-200°C dan tekanan opersai sebesar 3-97 atm dengan yield yang rendah dan konversi total sebesar 75% (Mc.Ketta, 1984).

4.         Proses Union Carbide Syngas

Union Carbide.Inc pada tahun 1976 mengumumkan bahwa etilen glikol dapat diproduksi dari gas dan baru terealisasi pada tahun 1980. Proses ini menggunakan katalis rodium dan menggunakan solven berupa tetrahidrofuran pada temperatur 190-230°C dan pada tekanan tingi 3400 atm. Dengan mencampur gas CO dan H2 secara ekuimolar akan dikonversikan menjadi etilen glikol dan produk samping berupa gliserol dan propilen oksida, serta akan memproduksi  metanol,  metil  format,  dan  air.  Akan  tetapi  Union  Car bide menyatakan bahwa katalis rodium harganya mahal dan produksinya sedikit pada tahun 1981 sehingga menunda proses komersialisasi

5. Proses Union Carbide- Ube Syngas

Pada tahun 1981, Union Carbide dan Industri Ube (Jepang) melakukan kerja sama untuk memproduksi etilen glikol dari gas. Proses yang terjadi adalah pembentukan oksilat dari syngas, kemudian hidrogenasi oksilat pada temperatur dan tekanan rendah, kemudian dilakukan pemurnian untuk menghasilkan etilen glikol.

                Dari kelima proses diatas, maka dipilih proses hidrasi non katalitik untuk memproduksi etilen glikol dengan pertimbangan konversi tertinggi, efesien dan ketersedian bahan baku.

1.7          Uraian Proses

Prarancangan pabrik kimia etilen glikol ini menggunakan proses hidrasi. Proses atau reaksi hidrasi adalah reaksi penambahan satu atau lebih molekul air kedalam suatu molekul. Sedangkan kebalikan dari reaksi ini adalah pelepasan satu atau lebih molekul air yang disebut dengan dehidrasi. Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan etilen glikol ini adalah etilen oksida dan air. Etilen oksida bereaksi dengan air membentuk monoetilen glikol, kemudian terjadi reaksi lebih lanjut antara monoetilen glikol dan glikol lainya membentuk glikol homolog berderajat tinggi.

Variabel penting yang diperlukan agar hasil etilen glikol yang terbentuk banyak atau maksimal adalah perbandingan etilen oksida dengan air. Dalam hal ini perlu ditambahkanya air berlebih karena etilen oksida lebih cepat bereaksi dengan etilen glikol yang telah terbentuk untuk membentuk glikol berderajat tinggi tersebut.

Reaksi yang terjadi dalam proses ini adalah reaksi non-katalitik dalam keadaan netral. Apabila direaksikan dengan mengunakan katalis, maka dapat digunakan katalis dalam suasana asam atau basa. Distribusi produk secara substansi adalah sama antara reaksi katalitik dan non- katalitik,  di  mana  dengan  katalis  basa  hasil  glikol derajat  tinggi  akan meningkatkan kecepatan reaksi hidrasi dan sangat dipengaruhi suhu asam. Efektifitas basa sekitar 1/100 dibandingkan dengan katalis asam pada konsentrasi sama dengan reaksi hidrasi (Kirk-Othmer, 1999).

Pembuatan etilen glikol dengan mengunakan katalis asam atau basa dalam reaktor hidrasi memiliki keuntungan yaitu dapat dijalankan dalam suhu dan tekanan yang relatif rendah dibandingkan dengan non katalitik. Akan tetapi alat-alat yang digunakan akan lebih cepat mengalami korosif, karena bersifat asam dan untuk perawatan alat atau anti korosifnya akan sangat mahal. Selain itu proses juga akan lebih mahal karena utilitas air dan jumlah air yang berlebih, dengan demikian maka diperlukan alat tambahan untuk menguapkan air yang terkandung dalam etilen glikol agar etilen glikol memiliki kemurnian yang tinggi. Dengan semua pertimbangan hal-hal tersebut  maka proses non-katalitik  lebih menguntungkan (Kirk-Othmer,1999).

Gambar 1.2 Proses sederhana pembuatan etilen glikol

Pengunaan katalis asam pada proses pembentukan etilen glikol memerlukan purifikasi, sehingga langkah-langkah pembuatannya semakin bertambah dan menyebabkan alat bertambah banyak akibat etilen glikol terkontaminasi oleh katalis asam

Air berlebih pada  proses  ini  dihilangkan  dengan  menggunakan  evaporator  dan  etilen  glikol dimurnikan dengan distilasi vakum (Kirk-Othmer,1999).

1.8          Uji Ekonomi Awal

                Kapasitas pabrik merupakan faktor yang sangat penting dalam pendirian pabrik karena akan mempengaruhi perhitungan teknis dan ekonomis. Meskipun secara teori semakin besar kapsitas pabrik kemungkinan keuntungan yang diperoleh akan semakin besar.

                Reaksi : C₂H₄O + 2 H₂O                         C₂H₆O₂ + H₂O

Tabel 1.4 Analisa Ekonomi Awal  

Bahan	BM (Kg/Kmol)	Harga (US$/Kg)
C2H4O	44	1,235
H2O	18	-
C2H6O2	62	1,500
H2O	18	-
Nilai Kurs US$	Rp 13.265/US$

                                                       Sumber: ( Chemical Economics Handbook, 2013).

Berdasarkan Proyeksi bahwa kebutuhan etilen glikol di indonesia dari tahun ke tahun semakin meningkat, sehingga pra rancangan pabrik etilen glikol ini akan didirikan dengan kapasitas 400.000 ton/tahun.

Bahan Baku

C2H4O                                 = 44 Kg/Kmol x US$ 1,235

= US$ 54,34

                Harga total bahan                = US$ 54,34

                                                                = Rp 720.820,1

Produk

C₂H₆O₂                                 = 62 Kg/Kmol x US$ 1,500

= US$ 93

= Rp 1.233.645

            Keuntungan                = (US$ 93 – US$ 54,34)

                                                = US$ 38,66

                                                = Rp 512.824,9

            Dengan melihat perkiraan ekonomi awal yaitu dengan keuntungan US$ 38,66 ( Rp 512.824,9 ) maka pabrik etilen glikol layak untuk dilanjutkan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1       Etilen Glikol

  Etilen  glikol sudah  dikenal  sejak  tahun  1859  oleh  Wurz,  namun  baru diproduksi secara industri pada Perang Dunia I. Secara komersial, untuk yang pertama kali pada tahun 1937 oleh Lefort dari etilen oksida menjadi etilen glikol berdasarkan reaksi  hidrolisis.  Dalam perkembanganya pembuatan etilen glikol dapat diproduksi menggunakan beberapa proses lain, diantaranya (Kirk-Othmer,1999).

Etilen glikol adalah salah satu bahan kimia yang jumlahnya belum mencukupi kebutuhan industri di Indonesia. Etilen glikol sebagian besar digunakan sebagai bahan baku industri poliester yang merupakan bahan baku industri tekstil dan plastik. Selain itu kegunaan etilen glikol lainnya adalah sebagai bahan baku tambahan pada pembuatan cat, cairan rem, solven, alkyl resin, tinta cetak, tinta ballpoint, foam stabilizer, kosmetik, dan bahan anti beku. Produksi etilen glikol biasanya dilakukan dengan hidrolisis langsung etilen oksida, tetapi banyak kekurangan dalam proses ini salah satunya konversi etilen glikol rendah.

2.2       Tinjauan Proses Pembuatan Etilen Glikol

Prarancangan pabrik kimia etilen glikol ini menggunakan proses hidrasi. Proses atau reaksi hidrasi adalah reaksi penambahan satu atau lebih molekul air kedalam suatu molekul. Sedangkan kebalikan dari reaksi ini adalah pelepasan satu atau lebih molekul air yang disebut dengan dehidrasi. Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan etilen glikol ini adalah etilen oksida dan air. Etilen oksida bereaksi dengan air membentuk monoetilen glikol, kemudian terjadi reaksi lebih lanjut antara monoetilen glikol dan glikol lainya membentuk glikol homolog berderajat tinggi.

Variabel penting yang diperlukan agar hasil etilen glikol yang terbentuk banyak atau maksimal adalah perbandingan etilen oksida dengan air. Dalam hal ini perlu ditambahkanya air berlebih karena etilen oksida lebih cepat bereaksi dengan etilen glikol yang telah terbentuk untuk membentuk glikol berderajat tinggi tersebut.

Reaksi yang terjadi dalam proses ini adalah reaksi non-katalitik dalam keadaan netral. Apabila direaksikan dengan mengunakan katalis, maka dapat digunakan katalis dalam suasana asam atau basa. Distribusi produk secara substansi adalah sama antara reaksi katalitik dan non- katalitik,  di  mana  dengan  katalis  basa  hasil  glikol derajat  tinggi  akan meningkatkan kecepatan reaksi hidrasi dan sangat dipengaruhi suhu asam. Efektifitas basa sekitar 1/100 dibandingkan dengan katalis asam pada konsentrasi sama dengan reaksi hidrasi (Kirk-Othmer, 1999).

Pembuatan etilen glikol dengan mengunakan katalis asam atau basa dalam reaktor hidrasi memiliki keuntungan yaitu dapat dijalankan dalam suhu dan tekanan yang relatif rendah dibandingkan dengan non katalitik. Akan tetapi alat-alat yang digunakan akan lebih cepat mengalami korosif, karena bersifat asam dan untuk perawatan alat atau anti korosifnya akan sangat mahal. Selain itu proses juga akan lebih mahal karena utilitas air dan jumlah air yang berlebih, dengan demikian maka diperlukan alat tambahan untuk menguapkan air yang terkandung dalam etilen glikol agar etilen glikol memiliki kemurnian yang tinggi. Dengan semua pertimbangan hal-hal tersebut  maka proses non-katalitik  lebih menguntungkan (Kirk-Othmer,1999).

Pengunaan katalis asam pada proses pembentukan etilen glikol memerlukan purifikasi, sehingga langkah-langkah pembuatannya semakin bertambah dan menyebabkan alat bertambah banyak akibat etilen glikol terkontaminasi oleh katalis asam(Kirk-Othmer,1999).

2.3       Sifat Fisis dan Kimia

2.3.1    Bahan Baku

      1.   Etilen oksida

      a.   Sifat fisis

            Berat molekul              : 44,053 gr/mol

Bentuk fisik                : gas pada temperatur ruangan

Titik didih                   : 10,5

Titik leleh                    : -112,44

Densitas                      : 0,8711 gr/cm³

Tekanan uap                : 1305 torr (25)

Viskositas                    : 0,31 cp (4)

Kalor jenis                   : 0,44 kal/g  (20)

Kalor uap                    :136,1 kal/g (1 atm)

Flash point                   : < -18 (tag open cup)

Suhu nyala                   : 429 (udara, 1 atm)

Panas pembakaran       : 1306,4 kJ/mol (25)

Tekanan kritik              : 7,19 MPa

Suhu kritik                   : 195,8

Kalor fusi                     : 5,17 kJ/mol

Panas larutan                : 6,3 kJ/mol (dalam air murni 25)

Kelarutan                     :larut dalam air, aseton, CCl4, eter, metanol

Kereaktifan            : mudah meledak jika dipanaskan, meledak dengan    logam alkali dalam basa

2.         Air

a.         Sifat fisis

Berat molekul                         : 18,016 gr/gmol

Titik lebur                               : 0°C (1 atm)

Titik didih                               : 100°C (1 atm)

Densitas                                  : 1 gr/ml (4°C)

Spesifik graviti                       : 1,00 (4°C)

Indeks bias                             : 1,333 (20°C)

Viskositas                               : 0,8949 cP

Kapasitas panas                      : 1 kal/gr

Panas pembentukan                : 80 kal/gr

Panas penguapan                    : 540 kal/gr

Temperatur kritis                    : 374°C

Tekanan kritis                         : 217 atm

2.3.2    Produk

      1.   Etilen Glikol (C2H6O2)

            Etilen glikol (Nama IUPAC: 1,2-etanadiol) adalah senyawa organik yang digunakan sebagai bahan mentah dalam pembuatan fiber poliester, indutri fabrik, serta polietilena tereftalat (PET) yang digunakan pada botol plastik. Ada sebagian kecil yang juga digunakan sebagai pendingin. Senyawa ini tak berwarna dan tak berbau. Etilen glikol sedikit berbahaya, tapi kasus keracunan akibat senyawa ini belum pernah terjadi.

            Etilen glikol pertama kali ditemukan oleh Charles Adolphe Wurtz pada tahun 1859 dengan hidrolisis etilen glikol diasetat via saponifikasi dengan KOH dan pada tahun 1860 melalui hidrolisis etilen oksida. Senyawa ini belum dikomersialkan hingga perang dunia pertama, dimana etilen glikol disentesis dari etilen diklorida dan digunakan sebagai substituent gliserol pada industri peledakan di jerman. Di Amerika, produksi semi komersial etilen glikol via etilen klorohidrin dimulai pada tahun 1917. Pabrik etilen glikol pertama berdiri pada 1925 di west virginia(Anonim,2009).

Monoetilen glikol yang sering disebut etilen glikol adalah cairan jenuh, tidak berwarna, tidak berbau, berasa manis dan larut sempurna dalam air. Grup hidroksil pada glikol memberikan kemungkinan turunan senyawa yang lebih luas. Gugus hidroksil ini bisa diubah menjadi aldehid, alkil halide, amina, azida, asam karboksil, eter, merkaptan, ester nitrat, nitril, ester nitrit, ester organic, ester posphat, dan ester sulfat.   Senyawa-senyawa   ini   membuat   etilen   glikol   bisa   menjadi   senyawa intermediet   dalam   banyak   reaksi.   Terutama   dal;am   formasi   resin,   termasuk kondensasi dengan dimetil terephtalat atau asam terephtalat yang menghasilkan resin polyester ( MEG Global Group, 2008 ).

Secara komersial, etilen glikol di Indonesia digunakan sebagai bahan baku industri polyester  (  tekstil  )  sebesar  97,34%.  Sedangkan  sisanya  sebesar  2,66% digunakan sebagai bahan baku tambahan pada pembuatan cat, cairan rem, solven, alkil resin, tinta cetak, tinta ballpoint, foam stabilizer, kosmetik, dan bahan anti beku. Ada  beberapa  proses  pembuatan  etilen  glikol,  yaitu  (Mc  Ketta  dan Cunningham,1984)

a.      Sifat Fisis

Berat molekul                            : 62,07 g/mol

Bentuk                                       : cair

Warna                                        : jernih, tidak berwarna

Kemurnian                                 : 99,8% (%berat minimal)

Titik didih (1 atm)                     : 197,6⁰C

Tetik beku (1 atm)                      : -13⁰C

Tekanan kritis                             : 6515,73 KPa

Temperatur kritis                        : 446,55⁰C

Densitas (20⁰C)                          : 1,1135 g/mL

Viskositas (20⁰C)                       : 20,9 MPa.s

Panas spesifik (20⁰C)          : 0,561 kkal/kg Panas penguapan (1 atm)           : 52,24 kJ/mol

b.   Sifat kimia

Dalam komersial industri sekala besar penggunaan etilen glikol direaksikan dengan asam dikarboksilat menjadin polyester. Poletilen Terephthaldte (PET) diproduksi dengan reaksi esterifikasi dari asam terephtalic, untuk membentuk Bishydroxyethyl Terephthalate (BHET), dalam transesterifikasinya dikatalis oleh antimoni oksida menjadi PET lagi. Reaksi etilen glikol (monoetilen glikol) dengan alkil karbonat akan manghasilkan etilen karbonat.

2.4       Konsep Proses Oksidasi Etilen Glikol

2.4.1    Kondisi Operasi

            Batasan kondisi operasi yang dijinkan untuk memproduksi etilen glikol dari hidrasi non katalitik adalah:

Suhu reaktor                : 150-250

Tekanan reaktor          : 10-30 atm

2.4.2    Dasar Reaksi

Pada proses ini banyak memerlukan air agar didapat kemurnian etilen glikol lebih tinggi.

                Reaksi : C₂H₄O + 2 H₂O                         C₂H₆O₂ + H₂O

Adapun cara yang ditempuh untuk mengendalikan reaksi agar reaksi utama berlangsung dengan harga konversi reaksi yang besar adalah sebagai berikut:

1.      Mengatur suhu dan tekanan

2.       Mengatur perbandingan mol pereaksi.

3.      Mengatur penambahan air agar didapat kemurnian produk yang lebih tinggi.

Share this post