27
DISUSUN OLEH : Kelompok 1 Umi Kalsum (060830400335) Kelas : 4 KB Dosen Pengajar : Ir. Erlinawati,M.T JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA 2010

Makalah Trichloroethylene

Embed Size (px)

Citation preview

DISUSUN OLEH :

Kelompok 1

Umi Kalsum

(060830400335)

Kelas : 4 KB

Dosen Pengajar :

Ir. Erlinawati,M.T

JURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

2010

IV. INDUTRI TRICHLOROETHYLENE

4.1 Pendahuluan

Trichloroethylene merupakan bahan kimia utama yang diproduksi dari

asetilen. Bahan kimia lainnya didapat dari asetilen yaitu acrylonitrile, vinyl chloride, dan

monomer asetat. Trichloroethylene (C2HCl3) yang juga memiliki sifat tidak berwarna

dan tidak mudah terbakar. Trichloroethylene banyak digunakan untuk pelapis pada

logam sebelum proses electroplating, pelarut untuk ekstraksi pada zat-zat organik,

pembersih dan pelarut, analgesik dan anastesi dalam bidang farmasi.

Trichloroethylene hampir sama dengan perkloroetilen, trichloroethylene biasa

dibuat dengan menggunakan 3 proses, tapi yang paling utama trichloroethylene yang

dibuat dengan etilen diklorit. Trichloroethylene diproduksi dengan alat single stage.

Proses oxyclorinasi dari dichloride dan chlorine ethylene klorinasi dari hidrokarbon

seperti propane dan asetilen. Klorin juga merupakan produk dari trichloroethylene.

Bahan yang paling utama untuk membuat trichloroethylene adalah dikloroetilen.

Trichloroethylene selain dapat digunakan untuk cuci kering (dry clean).

Trichloroethylene juga dapat digunakan untuk membuat beberapa peralatan / alat di

sebuah industri.

4.2 Klasifikasi Proses

Dehidrokloronisasi fase uap dari tetrakloroetan dengan menggunakan BaCl2

sebagai katalis.

Dehidrokloronisasi fase cair dari tetrakloroetan dengan menggunakan susu

kapur.

Pada makalah ini, yang akan dibahas adalah proses dehidrokloronisasi fase

uap dari tetrakloroetan dengan menggunakan BaCl2 sebagai katalis.

4.3 Data Kuantitatif

Basis : 1 ton produk Trichloroethylene (95% yield, 90% konversi)

Bahan baku :

Cl2 : 1,15 ton

C2H2 : 0,21 ton

Kapasitas industri : 50-150 ton/hari

4.4 Sifat Fisik dan Kimia Bahan Baku dan Produk

4.41 Sifat fisika dan kimia bahan baku

a. Klorin (Cl2)

Berat Molekul : 71 gr/grmol

Titik leleh : -101,60C

Titik cair : 5,7 atm pada suhu 150C

Titik didih : -34,60C

Warna : kuning kehijauan

Bau : sangat menyesakkan dan sangat beracun.

beracun pada 0,35-2 ppm merupakan

konsentrasi maksimum

Kegunaan : untuk pembuatan kertas (pulp) dan sebagai pelarut

b. Sifat Acetylene (C2H2)

Berat Molekul : 26,04 gr/grmol

Densitas : 1.09670 kg/m3 (gas)

Titik didih : -84 oC

Titik leleh : -80,8 oC

4.42 Sifat fisika dan kimia produk samping

a. Tetrachloroethane (C2H2Cl4)

Berat Molekul : 167,86 gr/grmol

Titik leleh : -360C

Titik didih : 146,30C

b. Asam Klorida (HCl)

Massa Molar : 36,46 g/mol (HCl)

Titik Leleh : -260C

Titik didih : 1100C

Kelarutan dalam air : Tercampur penuh

Keasaman (pKa) : -8,0

Viskositas : 1,9 mPa.s pada 250C, 31,5 %

larutan

Bahaya utama : korosif

4.43Sifat fisika dan kimia produk

Trichloroethylene (C2HCl3)

Berat Molekul : 131,40 gr/grmol

Titik leleh : -730C

Titik didih : 87,20C

Densitas : 1,47 gr/ml

Kelarutan : Sedikit larut dalam air, larut dalam alcohol dan eter

Kualitas : kemurnian tinggi, ekstraksi, non asam

4.5 Reaksi Yang Terjadi

Proses dehidroklorinisasi fase uap

Reaksi kimia:

C2H2 + 2Cl2 C2H2Cl4

Tetrakloroetan

C2H2Cl4 C2HCl3 + HCl

4.6 Uraian Proses

Bahan baku dari pembuatan trichloroethylene yaitu klorin dan

asetilen dimasukkan sebagai umpan ke dalam reactor tetrachloroethane, di

reactor tetrachloroethane terjadi reaksi antara C2H2 dan Cl2 dengan bantuan

katalis FeCl3 untuk memepercepat rekasi. Proses ini berlangsung pada suhu

80-1000C yang dilengkapi dengan pendinginan secara eksternal, selanjutnya

produk dari tetrachloroethane reactor yaitu tetrachloroethane (C2H2Cl4)

dipompakan ke catalyst recovery sehingga terjadi pemisahan antara katalis

dan tetrachloroethane. Sisa-sisa katalis dikeluarkan pada bagian bawah

(bottom) dari catalyst recovery, sedangkan tetrachloroethane murni disimpan

ke dalam storage dan sebagian tetrachloroethane yang masih mengandung

katalis dikembalikan ke reactor. Dalam hal ini, reaktan yang tidak bereaksi

akan dilarutkan dengan H2O yang bertujuan untuk mengubah fase Cl2 dan

C2H2 dari fase gas menjadi fase cairan yaitu dengan dilakukan pembuangan

pada bagian keluaran (bottom).

Produk yang akan bereaksi yaitu C2H2Cl4 murni kemudian dipompakan

lagi ke trichloroethylene reactor untuk mengubah tetrachloroethane menjadi

trichloroethylene yang sebelumnya telah dilakukan proses pendinginan

terlebih dahulu. Pada trichloroethylene reactor, tetrachloroethane akan diubah

menjadi trichloroethylene dengan bantuan katalis BaCl2 dan HCl sebagai

rekasi samping, proses ini berlangsung pada suhu 250-3000C. Selanjutnya

produk-produk yang berupa tetrakloroetan, trikloroetilen, dan HCl

didinginkan kembali pada condenser dan terjadi pemisahan, adapun brine

pada proses ini yang berfungsi untuk membantu proses pendinginan,

sedangkan zat-zat di dalamnya berupa garam-garam seperti NaCl. HCl yang

mempunyai jumlah lebih besar akan keluar pada bagian atas (top). Kemudian

tetrachloroethane, trichloroethylene, dan HCl akan masuk ke HCl stripper

untuk dipisahkan kembali dengan bantuan steam, sisa-sisa HCl yang masih

terbawa ini dipisahkan dan akan dikeluarkan pada bagian atas (top).

Selanjutnya produk-produk yang masih berupa tetrachloroethane,

trichloroethylene dan HCl itu dimurnikan dengan proses destilasi yang

dilengkapi dengan pendingin dan diawali dengan pemanasan terlebih dahulu

sehingga fraksi ringan (light ends) seperti HCl akan dikeluarkan kembali pada

bagian atas (top). Kemudian dimurnikan dengan tahap destilasi yang

dilengkapi dengan pendingin dan pemanasan dahulu. Pada proses ini terjadi

pemisahan antara produk trichloroethylene dan tetrachloroethane.

Trichloroethylene yang mempunyai titik didih lebih rendah yaitu berkisar

83,20C keluar lebih dulu pada bagian atas (top) sedangkan tetrachloroethane

yang mempunyai titik didih lebih tinggi yaitu 146,30C dikeluarkan pada

bagian bawah (bottom) dan akan direcycle kembali ke trichloroethylene

reactor. Adapun fungsi inhibitor pada tahap akhir destilasi ini adalah sebagai

penghambat agar hasil akhir atau produk yang dihasilkan benar-benar murni

dan tidak terkontaminasi dengan zat-zat yang lain, dimana sifat fisik dan

kimia beracun pada 0,35-2 ppm merupakan konsentrasi maksimum

4.7 Flow Sheet

(Terlampir)

4.8 Fungsi Alat

Tetrachloroethane reactor : Tempat terjadinya suatu reaksi antara klorin

(Cl2) dan astilen (C2H2) untuk menghasilkan

tetrakloroetan.

Storage : Tempat penyimpanan tetrachloroethane yang

murni.

Trichloroethylene reactor : Alat yang digunakan untuk megkonversi

tetrakloroethane menjadi trikloroetilen dengan

bantuan katalis BaCl2.

Kondenser : sebagai pendingin untuk mengubah fase uap

menjadi cair yaitu C2H2Cl4, C2HCl3, dan HCl.

Brine : membantu proses pendinginan yang di dalamnya

terdapat zat berupa garam seperti NaCl.

HCl stripper : Untuk memisahkan sisa-sisa HCl dengan

bantuan steam (pemanas).

Distilasi : Untuk memisahkan tetrachloroethane dengan

trichloroethylene berdasarkan titik didih.

4.9 Kegunaan Produk

Kegunaan produk dari Trichloroethylene (C2HCl3) antara lain adalah:

Sebagai pelarut lemak dalam pengolahan logam tekstil. Karbon tetraklorida

(CCL4) adalah cairan yang berwarna, berbau sedikit tidak enak dan memiliki

titik didih 770C. Senyawa ini tidak larut dalam air sehingga menjadi pelarut

yang baik untuk minyak dan lemak.

Sering dipakai dalam cuci kering (dry clean) pakaian, karena kerapatannya

yang tinggi dan sifatnya yang tidak mudah terbakar, tetraklorometan

digunakan sebagai pemadaman api.

Klorinasi dari oxychlorinasi digunakan untuk mensuplai pelarut/reagent yang

dibutuhkan.

Trichloroethylene yang lain juga dapat digunakan di tingkat industri kimia

yaitu untuk pembersihan logam.

Sebagai bahan pembuatan cat, bahan dalam pelapisan logam

Sebagai pengering dalam sistem pembersih

4.10 KESIMPULAN

Trichloroethylene merupakan bahan kimia utama yang diproduksi dari

asetilen dan klorin.

Pembuatan trichloroethylene dapat dilakukan dengan beberapa metode,

yaitu:

1. Dehidrokloronisasi fase uap dari tetrakloroetan dengan menggunakan

BaCl2 sebagai katalis

2. Dehidrokloronisasi fase cair dari tetrakloroetan dengan menggunakan

susu kapur

Adapun bahan baku yang digunakan dalam pembuatan trichloroethylene

yaitu Cl2 (klorin) dan C2H2 (asetilen) dengan katalis FeCl3 dan BaCl2 dan

menghasilkan produk sampingan C2H2Cl4 (tetrakloroetan) dan HCl, sedangkan

produk utamanya adalah C2HCl3 (trichloroethylene).

Reaksi kimia yang terjadi dalam proses pembuatan trichloroethylene

adalah:

C2H2 + 2Cl2 C2H2Cl4

Tetrakloroetan

C2H2Cl4 C2HCl3 + HCl

Dalam pembuatan trichloroethylene menggunakan beberapa alat seperti

tetrachloroethane reactor, storage, trichloroethylene reactor, HCl stripper, dan

distilasi.

4.11 Daftar Pustaka

www.google.com.trichloroethylene . Kamis 11 Maret 2010 22.30

Modul Proses Industri Kimia 2. 2009. Palembang. Politeknik Negeri Sriwijaya

www.wikipedia.com.trichloroethylene . Rabu 10 Maret 2010 14.30

http://infovet.blogspot.com/2007/09/bagaimana-mengenali-dan-mengatasi.html Jumat 12 Maret 2010 20.06

LAMPIRAN

1. Flowsheet

2. Pertanyaan dan Jawaban dari Hasil Presentasi Industri Trichloroethylene

1. Desi Kartika

Pertanyaan:

Mengapa pada proses tetrachloroethane yang murni hasil dari catalyst

recovery harus disimpan dulu di storage ?

Jawaban:

Karena prosesnya tidak berjalan secara kontinyu, karena dari hasil pemisahan di

catalyst recovery masih ada tetrachloroethane yang masih mengandung katalis,

sehingga harus dikembalikan ke tetrachloroethane reactor untuk di recycle, jadi

untuk menunggu proses recycle tersebut tetrachloroethane yang murni harus

disimpan dulu di storage untuk menunggu proses selanjutnya.

2. Anggun Budiarti

Pertanyaan:

Berupa apa inhibitor yang digunakan pada proses destilasi agar diperoleh

trichlororthylene ?

Jawaban:

Inhibitor pada tahap akhir destilasi ini adalah sebagai penghambat rekatifitas

agar hasil akhir atau produk yang dihasilkan benar-benar murni dan tidak

terkontaminasi dengan zat-zat yang lain, zat-zat yang digunakan sebagai

penghambat atau inhibitor adalah zat yang bersifat reaktif.

3. Meta Yanti

Pertanyaan:

FeCl3 merupakan bagian dari katalis apa dan factor-faktor apa saja yang

mempengaruhi dalam proses pembuatan trichloroethylene baik ?

Jawaban:

FeCl3 merupakan bagian dari katalis yang digunakan dalam reaksi pembentukan

tetrachloroethane yang dihasilkan dari klorin dan asetilen.

Faktor-faktor yang memepengaruhi dalam proses pembuatan trichloroethylene

yang baik adalah:

1. Reaksi yang terjadi harus berlangsung secara sempurna

2. Pemisahan yang dilakukan baik pada tetrachloroethane reactor, catalyst

recovery, trichlororethylene, HCl stripper, dan destilasi harus berjalan

dengan sempurna dan suhu nya harus dijaga sesuai dengan ketentuan pada

tiap alat pemisah.

3. Pada proses destilasi harus ditambahkan inhibitor agar hasil

trichloroethylene yang didapatkan benar-benar murni dan tidak

terkontaminasi dengan zat lain.

3. Sumber dari Ineternet

Trichloroethylene

From Wikipedia, the free encyclopedia

Trichloroethylene

IUPAC name[show] [show]

Other names

1,1,2-Trichloroethene, 1,1-

Dichloro-2-Chloroethylene, 1-

Chloro-2,2-Dichloroethylene,

Acetylene Trichloride, TCE,

Trethylene, Triclene, Tri, Trimar,

Trilene

Identifiers

Abbreviations TCE

CAS number 79-01-6

PubChem 6575

EC number 201-61-04

RTECS number KX4550000

SMILES[show] [show]

InChI [show] [show]

Autoignition

temperature420 °C

Related compounds

Related vinyl halide vinyl chloride

Related compounds

chloroform

1,1,1-Trichloroethane

1,1,2-Trichloroethane

Supplementary data page

Structure and

propertiesn, εr, etc.

Thermodynamic

data

Phase behaviour

Solid, liquid, gas

Spectral data UV, IR, NMR, MS

Except where noted otherwise, data are given for

materials in their standard state

(at 25   °C, 100   kPa)

Infobox references

The chemical compound trichloroethylene is a chlorinated hydrocarbon

commonly used as an industrial solvent. It is a clear non-flammable liquid with a sweet

smell.

The IUPAC name is trichloroethene. Industrial abbreviations include TCE,

Trike, Tricky and tri. It has been sold under a variety of trade names. Under the trade

names Trimar and Trilene, trichloroethylene was used as a volatile anesthetic and as an

inhaled obstetrical analgesic in millions of patients.

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Asam klorida

Asam klorida

Nama Sistematis

Asam klorida

Identifikasi

Nomor CAS [7647-01-0]

Nomor RTECS MW4025000

Sifat

Rumus molekul HCl dalam air (H2O)

Massa molar 36,46 g/mol (HCl)

Penampilanbening tak berwarna sampai

cairan kuning muda

Titik leleh −26 °C (247 K)38% larutan.

Titik didih110 °C (383 K),20,2% larutan;48 °C (321 K),38% larutan.

Kelarutan dalam air

tercampur penuh

Keasaman (pKa) −8,0

Viskositas 1,9 mPa·s pada 25 °C,

31,5% larutan

Bahaya

MSDS External MSDS

Bahaya utama Korosif

NFPA 704

3

1

Frasa-R R34, R37

Frase-S S26, S36, S45

Titik nyala takternyalakan

Senyawa terkait

Anion lainnya HF, HBr, HI

Asam terkait

Asam bromidaAsam fluoridaAsam iodidaAsam sulfat

Kecuali dinyatakan sebaliknya, data di atas berlaku

pada temperatur dan tekanan standar (25 °C, 100 kPa)

Sangkalan dan referensi

Asam klorida adalah larutan akuatik dari gas hidrogen klorida (H Cl ). Ia adalah

asam kuat, dan merupakan komponen utama dalam asam lambung. Senyawa ini juga

digunakan secara luas dalam industri. Asam klorida harus ditangani dengan wewanti

keselamatan yang tepat karena merupakan cairan yang sangat korosif.

Asam klorida pernah menjadi zat yang sangat penting dan sering digunakan

dalam awal sejarahnya, dan ditemukan oleh Alkimiawan Jabir ibn Hayyan sekitar tahun

800. Senyawa ini digunakan sepanjang abad pertengahan oleh alkimiawan dalam

pencariannya mencari batu bertuah, dan kemudian digunakan juga oleh ilmuwan Eropa

termasuk Glauber, Priestley, and Davy dalam rangka membangun pengetahuan kimia

modern.

Sejak Revolusi Industri, senyawa ini menjadi sangat penting dan digunakan untuk

berbagai tujuan, meliputi produksi massal senyawa kimia organik, seperti vinil klorida

untuk plastik PVC, dan MDI/TDI untuk poliuretan, dan kegunaan kecil lainnya, seperti

produksi gelatin dan bumbu masakan lainnya, dan pemrosesan kulit. Sekitar 20 juta ton

gas HCl diproduksi setiap tahunnya.

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Asetilena

Asetilena

Nama umum Asetilena

Nama sistematis Etuna

Rumus kimia C2H2

Massa molar 26.0373 g/mol

Angka CAS 74-86-2

Massa jenis 1.09670 kg/m3 (gas)

Temperatur autosulutan

305 °C

Ambang ledakan 2.5–82%

Temperatur maksimum

pembakaran3300 °C

Titik lebur -84 °C

Titik didih -80.8 °C

SMILES C#C

NFPA 704

4

0

3

PubChem 6326

EINECS 200-816-9

Sangkalan umum dan referensi

Asetilena (Nama sistematis: etuna) adalah suatu hidrokarbon yang tergolong

kepada alkuna, dengan rumus C2H2. Asetilena merupakan alkuna yang paling sederhana,

karena hanya terdiri dari dua atom karbon dan dua atom hidrogen. Pada asetilena, kedua

karbon terikat melalui ikatan rangkap tiga, dan masing-masing atom karbon memiliki

hibridisasi orbital sp untuk ikatan sigma. Hal ini menyebabkan keempat atom pada

asetilena terletak pada satu garis lurus, dengan sudut C-C-H sebesar 180°.

Asetilena ditemukan oleh Edmund Davy pada 1836, yang menyebutnya karburet

baru dari hidrogen. Nama asetilena diberikan oleh kimiawan Perancis Marcellin

Berthelot, pada 1860. Pada 1812, sebuah ledakan asetilena membutakan fisikawan

Gustaf Dalén, yang kemudian di tahun yang sama memperoleh hadiah Nobel di bidang

fisika.[1]

Trikloroetilen digunakan dlm industry pelumas logam dan industry dry clean.

Juga dalam tinta cetak, cat pernis, perekat, tinta mesin fotokopi, printer, dan serbuk

halus kertas. Cairan pengoreksi tulisan juga bisa melepaskan trikloroetilen ke udara.

Trikloroetilen berpotensi menyebabkan kanker. Trichloroethylene mampu memberikan

efek akut dan kronis bagi manusia yang terpajani olehnya. Trikloroetilen yang masuk ke

dalam tubuh manusia akan menyerang sistem syaraf pusat manusia dengan symptoms

seperti kehilangan keseimbangan, sakit kepala, mudah bingung, euforia, hilangnya

gairah/semangat, dan lemah/lesu. Target organ lain dari gangguan pajanan senyawa ini

yang dilaporkan di antaranya adalah hati, ginjal, sistem imun dan kelenjar endokrin.

Selain itu, pajanan trikloroetilen juga dilaporkan dapat mengganggu perkembangan

tubuh manusia. Ada suatu studi epidemiologi yang melaporkan bahwa pajanan

trikloroetilen berhubungan dengan kejadian kanker pada manusia, terutama di ginjal,

hati, leher, dan sistem limfe. Penelitian pada hewan percobaan menunjukkan

meningkatnya risiko tumbuhnya benigna pada ginjal, paru-paru, hati, limfe, dan testis