Loji Penghasilan Maleik Anhidrade

PROJEK BERSEPADU KR2313, KR2353, KR2333 PROGRAM KIMIA SEMESTER 1 SESI 2006/2007

LOJI PENGHASILAN MALEIK ANHYDRIDA DARIPADA PENGOKSIDAAN N-BUTANA Kumpulan 12: MOHD HAZMEE BIN MAKHTAR (A106595) THIAM HUI SAN (A106541) YAP BOON HWEI (A106620) NUR HIDAYAH BT MAT YASIN (A106544)

Pensyarah Dr. Siti Rozaimah Sheikh Abdullah Prof Dr. Abu Bakar Mohamad

PENGENALAN •

• • •

Maleik Anhidrida dihasilkan melalui campuran n-Butana dan udara yang disuapkan ke dalam sebuah reaktor tiub dan kelompang. Suhu : 300 hingga 450°C ; tekanan: 1atm mangkin: Vanadium Tindak balas eksotermik.

PRODUK-MALEIK ANHIDRIDA

Merupakan kristal yang tak berwarna atau berwarna putih dan juga merupakan pepejal berketul yang berbau kuat. Nama lain : Cis-Butenedioic asid anhydride, toxilic anhydride dan 2,5-furandione bahan kimia menghasilkan bahan produk bernilai komersial seperti resin polyester tidak tepu, bahan kimia agricultural dan bahan tambah minyak pelincir dan lain-lain.

SIFAT FIZIK & SIFAT KIMIA MALEIK ANHIDRIDA Formula

C4H2O3

JMR

98.06

Takat lebur, oC

52.85

O

O H

H

Takat didih oC Haba pembakaran, kJ/mol Haba tentu, kJ/mol K

202 -1391.2 -1.67

C

OH

C

OH

C

O

C

H O

H

O

Haba pengewapan, kJ/mol

54.8

Haba pelakuran. kJ/mol

13.66

Haba pembentukan, kJ/mol Warna

-470.41 Hablur putih / cecair tanpa warna

Maleik anhidrida

Asid maleik

SIFAT KIMIA MALEIK ANHIDRIDA

Mempunyai ikatan kembar ‘ethylenic’ dan juga kumpulan karbonil. Penghidratan/ penyahidratan Esterikasi Tindak balas Ene

Penghasilan maleik asid

Kopolimer

Bahan tambah dalam minyak pelincir

Bahan pertanian

Resin polyester tak tepu

Kegunaan maleik anhidrida

Penghasilan asid fumarik

Detergen

Bahan penambah dalam makanan

PERMINTAAN, PENGELUARAN DAN PEMASARAN MALEIK ANHIDRIDA BAGI PASARAN DUNIA

SUMBER : http://www.chemsystems.com/newsletters/perp/Apr05_N03-7.cfm

SUMBER : http://www.chemsystems.com/newsletters/perp/Apr05_N03-7.cfm

LOJI PENGHASILAN MELEIK ANHIDRIDA

SUMBER : www.wikipedia.com

SUMBER BAHAN TINDAK BALAS • •

Butana adalah hidarokarbon tidak berwarna dan mudah terbakar yang wujud sebagai gas semula jadi. n-Butana (C4H10) dihasilkan melalui bahan tindak balas yang mempunyai ketulenan yang rendah dengan proses penggabungan teknik penulenan termasuk penyerapan , penyulingan berperingkat dan penghidrogenan. Sifat-sifat butana Relatif jisim molekul

58.12

Isipadu tentu

6.4 cf/lb

Tekanan wap @70oF

16.3 psig

Tahap keperbakaran

1.6-8.4% dalam udara

Kesesuaian

Tidak berkarat

MEKANISME TINDAK BALAS Persamaaan utama tindak balas: • C4H10 + 3.5O2  C4H2O3 + 4H2O Persamaan hasil sampingan: • C4H10 + 6.5O2  4CO2 + 5H2O • C4H10 + 4.5O2  4CO + 5H2O

•SUMBER : http://www.che.cemr.wvu.edu/publications/projects/

KESEIMBANGAN FASA BULB P Log10 P = A + B = C log10 T + DT + ET2 T P = ΣxiPisat = xiPisat + x2P2sat y1 = xiPisat P

SUAPAN

P=. 1 . Σyi/Pisat

DEWP

yiP = xiPisat

T2 = 110°C yh = 0.9705 yb = 1.8924x10-6 yfa = 1.95196x10-5 yaa = 2.1328x10-5 yma = 0.02947

N1 = 54.4301 kmol/j P1 = 101 kPa T1 = 160°C zh = 0.5063 zb = 3.1674x10-5 zfa = 7.9827x10-5 zaa = 3.572x10-4 zma = 0.4933

E-4

T5 = 161°C xh = 0.04831 xb = 6.1058x10-5 xfa = 6.2972x10-4 xaa = 6.8807x10-4 xma = 0.95084

PENGIRAAN IMBANGAN BAHAN DAN TENAGA • Imbangan bahan keseluruhan • Imbangan bahan – bahagian pemeluwap • Imbangan bahan – bahagian pengulang didih

• Imbangan tenaga keseluruhan • Imbangan tenaga bahagian pemeluwap • Imbangan tenaga bahagian pengulang didih • Imbangan bahan pada Menara Penyulingan

DATA KESELURUHAN Aliran

1

2

3

4

5

6

7

8

Suhu ºC

160

110

97.1

97.1

161

162

162

97.1

Tekanan (kPa)

101

83.036

101

101

60.3747

101

101

101

Jumlah Kadar Aliran (kmol/j)

54.4301

255.9654

227.5248

28.4406

46.7596

20.774

25.9856

255.9654

n-butana

3.1674×10-6

1.8924×10-6

6.06×10-5

6.06×10-5

6.1058×10-5

1.3742×10-4

―

1.8924×10-6

Air

0.5063

0.9705

0.9599

0.9599

0.04831

0.09671

9.62×10-3

0.9705

Asid Formik

7.9827×10-3

1.95196×10-5

1.53×10-4

1.53×10-4

6.2972×10-4

0.001417

―

1.95196×10-5

Asid Acrylic

3.572×10-4

2.1328×10-5

2.77×10-4

2.77×10-4

0.00101444

4.04×10-4

2.1328×10-5

Maleic Anhydr ida

0.4933

0.02947

0.0395

0.0395

0.9019

0.9899

0.02947

Komponen (pecahan mol)

6.8807×10-4 0.95084

HYSIS

PERBANDINGAN NILAI >> Contoh pengiraan(dengan mengambil kira nilai aliran H2O dan maleik anhidrida..; Ralat(%) bagi aliran kedua = (nilai pengiraan manual – nilai pengiraan HYSYS) % (nilai pengiraan HYSYS) = (0.9689-0.9599) % 0.9599 = ~1% Ralat (%) bagi aliran ke 3 = (1 – 0.9899) % 1 = ~1%

KESIMPULAN • Mengetahui cara pemilihan bahan mentah semasa memulakan sesuatu proses, faktor-faktor seperti kos dan kemudahan diutamakan. • membiasakan diri dengan perisian HYSYS

RUJUKAN •

Felder, R.M. & Rousseau, R.W. 2000. Elementary Principles of Chemical Processes.

• • • •

Ed. ke-3. Singapore: John Wiley & Sons, INC. Hancock, E.G. 1975. Benzene and its industrial derivatives. London: London Ernest Benn Limited. Himmelblau, D.M. 1974. Basic Principles & Calculations in Chemical Engineering.

• • • • • • • • • • • •

Ed. ke-3. New Jersey: Prentice Hall, Inc. Istilah Kejuruteraan. 1987. Kuala Lumpur: Dewan Bahasa dan Pustaka. Smith, J.M., Van Ness, H.C. & Abbott, M.M. 2005. Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics. Ed. ke-7. New York: McGraw Hill. Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry (Volume 20). 2003. Sixth,Completely Revised Edition. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim. Van Nostrand’s Encyclopedia of Chemistry. 2005. Ed ke-5. John Wiley & Sons, INC. Yaws, C.L. 1999. Chemical Properties Handbook. Mc Graw Hill Companies, INC. Wikipedia, the free encyclopedia website, www.wikipedia.com www.sciencedirect.com/science. http://www.chemsystems.com/newsletters/perp/Apr05_N03-7.cfm http://www.che.cemr.wvu.edu/publications/projects/

TERIMA KASIH