DIMETHYL TEREPHTHALATE (DMT)

Salah satu industri yang berkembang pesat adalah industri polimer yang menghasilkan bahan-bahan polimer untuk kebutuhan alat-alat rumah tangga, pakaian dll. Salah satu bahan dasar yang dibutuhkan industri polimer adalah Dimethyl Terephthalate (DMT). DMT adalah dimethyl ester dari asam terephthalic (AT). DMT pertama kali diproduksi pada tahun 1950. ( Mc. Ketta 1982 )

AT diproduksi dari p-xylene yang dioksidasi dengan asam nitrit. Technical grade AT masih banyak mengandung produk-produk samping seperti color-forming nitorgen compound dan logam-logam katalis. Zat-zat pengotor ini sulit untuk dipisahkan, dan akan lebih ekonomis dan lebih efisien jika technical grade AT dipurifikasi dalam bentuk DMT. Walaupun saat ini sudah banyak sekali diproduksi polimer grade AT (PTA) dengan tingkat kemurnian yang sangat tinggi, DMT tetap diperlukan karena beberapa resin harus menggunakan DMT dengan alasan teknis.

Melihat kebutuhan Dimethyl Terephtalate (DMT) pada masa sekarang ini, seiring dengan industri-industri pemakainya yang semakin meningkat, maka pendirian pabrik Dimethyl Terephtalate (DMT) dirasa sangat perlu. Hal ini bertujuan untuk mengantisipasi permintaan didalam negeri, mengurangi impor dan membuka tenaga kerja baru.

Kegunaan Dimethyl Terephthalate

DMT yang ada di dunia ini digunakan untuk memproduksi polyester jenuh. Antara lain untuk industri :

Polyethylene Terephthalate (PET)

Lebih dari 90 % DMT digunakan sebagai bahan baku PET, Kebutuhannya pada tahun 1992 berkisar 12,6×106 ton. PET ini digunakan untuk memproduksi Textile dan Fiber yang Kebutuhannnya sekitar 75 %, Food and Beverage Containers 13 %, dan film untuk Audio, video, fotografi kebutuhannya sebesar 7 %.

Polybutylene Terephthalate (PBT)

PBT ini digunakan untuk memproduksi molding resin, solvent free-coatings, electrical insulating varnishes, aramid fibers, dan adheshives.

Jenis-jenis Teknologi

Secara garis besar proses pembuatan Dimethyl Terephtalate (DMT) dapat diklasifikasikan menjadi 2 (dua) :

  1. Proses pembuatan Dimethyl Terephtalate (DMT) dengan bahan baku utama dari p-Xylene dan metanol dengan katalis cobalt. Proses ini dikenal dengan proses Dynamit-Nobel ( Proses Witten-Hercules).

  2. Proses pembuatan Dimethyl Terephtalate (DMT) dengan bahan baku utama dari asam terephtalat dan metanol dengan bantuan katalis. Biasanya proses ini dikenal dengan proses esterifikasi.

  1. Proses Witten – Hercules.

Proses ini adalah reaksi pembuatan DMT tanpa memproduksi PTA terlebih dahulu. Pertama-tama asam toluic dihasilkan dengan mengoksidasi p-Xylene dengan katalis cobalt pada suhu 1600C dan tekanan 4 – 8 atm yang menggunakan udara sebagai zat pengoksidasi. Asam toluic diesterifikasi dengan methanol menghasilkan methyl toluate. Proses Witten – Hercules pertama kali dilakukan pada tahun 1953 oleh California Research Corporation dan Inhousen & Company.

Proses pembuatan DMT dengan Proses witten.

Keterangan : a) Oxidation reaktor; b)esterifier; c,l)methanol recovery; d,f)kolom destilasi; g) kristalizer; h);centrifuge; i) dissolver; k) melter .

P-Xylene dan Katalis Conaphthenate dialirkan ke reaktor oksidasi (a). Bahan-bahan tersebut masuk ke dalam reaktor dari atas reaktor dan dikontakkan dengan udara yang mengandung gas oksigen dari arah bawah reaktor (aliran counter-courent) dengan tekanan 4 atm dan suhu 1600C.

Produk bawah dari reaktor berupa p-Toluic Acid, Monomethyl Terephthalate, p-Xylene sisa, dan DMT recycle dialirkan ke dalam esterifier dan produk atas berupa excess udara . Produk bawah berupa p-Methyl Toluate, DMT, sisa p-TA, sisa MMT dialirkan ke kolom destilasi (b). Sedangkan produk atasnya yang berupa gas methanol dan gas H2O diubah fasanya menjadi cair.

Di kolom distilasi beroperasi pada tekanan 1 atm dan terjadi pemisahan antara DMT dan katalis dengan bahan-bahan organik lainnya yang mempunyai titik didih lebih rendah dari DMT. Produk atas yang berupa uap bahan-bahan organik tersebut sebagian dikembalikan sebagai recycle. Sedangkan produk bawah masuk ke dissolver.

Pada distilasi ke 3 (1 atm) terjadi pemisahan antara DMT dan p-TA dengan katalis. Uap DMT dan p-TA keluar sebagai produk kolom atas, hasil destilatnya sebagian dikembalikan sebagai refluk dan sebagian dialirkan ke dalam dissolver. Sedangkan produk bawah yang berupa katalis dan sedikit DMT dialirkan ke kolom distilasi (f), untuk dipisahkan antara DMT dan Katalis. Di dalam dissolver (l) terjadi pencampuran antara methanol, DMT, p-TA. Dari pencampuran tersebut terbentuk p-MT dan H2O hasil reaksi antara methanol dan p-TA. Hasil campuran tersebut dialirkan ke dalam kristalisator (g) yang beroperasi pada tekanan 1 atm dan suhu 86,880C. Didalam kristalisator, terbentuk padatan DMT yang tercampur dengan katalis yang terikut di dalam DMT. Di dalam melter padatan DMT tersebut dipanaskan hingga mencair pada suhu 1410C. Lelehan DMT tersebut dialirkan ke tangki produk DMT.

1.5.2 Proses Esterifikasi

Ada beberapa proses esterifikasi yang telah dikembangkan yaitu :

1. Esterifikasi AT dan metanol dalam fase cair dengan menggunakan katalis asam sulfat. Reaksi berlangsung pada suhu yang 250-300 oC dan tekanan 10-20 kPa. ( Ullman, Vol 35 )

 

esterrifikasi terephtalate Acid dalam fase cair.

Keterangan : a) Esterifier; b) o-Xilene Scrubber; c) Methanol kolom; d) O-xilene recovery coulomb; e) 4-Formylbenzioc ester stripper; f) Purifikation coulomb.

Therephtalate Acid dapat dihasilkan dan dapat diproses menjadi dimethil therephtalate yaitu dengan proses esterifikasi dengan methanol dan dimurnikan dengan proses destilasi. Proses ini membutuhkan umpan terepthalat yang mempunyai kemurnian yang tinggi. Terephtalate acid yang murni dan methanol di mixing dan dipompakan ke reaktor esterifikasi. O-xylene yang dihasilkan di gunakan untuk meningkatkan proses separasi berikutnya. Proses esterifikasi terephtalate acid dengan methanol berlangsung pada temperatur 250 – 300 0C tanpa katalis, namun demikian katalis dapat digunakan. Uap methanol terbawa dengan DMT dan O-xilene dari reaktor ke kolom O-xilene scrubber, Over head dari reaktor esterifikasi masuk ke methanol kolom, dalam kolom ini terjadi pemisahan methanol, dengan bottom produk yang terdiri dari DMT, O-xilene dan impuritis. Pada kolom O-xilene recovery, purifikasi DMT terjadi pada tekanan 10-20 kPa, dan temperatur 200-300 0C. O-xilene dipisahkan, sedangkan produk tengah 4-formil benzoic dan P-toluic, produk bawah adalah DMT. Produk tengah dari kolom ini dimasukan kedalam kolom stripper untuk memisahkan 4-formylbenzoic dan fraksi berat. Produk bawah dari O-xilene recovery dan kolom stripper di transfer ke kolom purifikasi. Hasil atas merupakan produk utama yaitu Dimethil Therephtalate sedangkan produk bawah adalah residu.

Pada tahun 1949, DuPont mulai membuat reaksi esterifikasi methanol dengan PTA. Penambahan katalis asam sulfat dapat meningkatkan konversi DMT yang dihasilkan. Salah satu kerugian proses ini adalah adanya penambahan kebutuhan methanol. Proses yang digunakan sekarang adalah proses esterifikasi PTA dan methanol dengan atau tanpa menggunakan katalis. Proses esterifikasi tanpa katalis dilakukan pada suhu diatas 2000C.

DMT dalam reaktor akan direcovery dan dipurifikasi dengan teknik kristalisasi dan distilasi. Langkah-langkah ini dilakukan dengan kombinasi tertentu oleh pabrik yang berbeda.

2. Esterifikasi AT dan metanol dalam fase gas dengan menggunakan katalis alumina aktif pada reaktor fixed bed. Reaksi berlangsung pada suhu 300 – 330 oC dengan tekanan 1 atm. ( US. Patent 3,377,376 & US Patent 3,972,912 ).

 

Esterifikasi Terephtalate Acid dalam fase gas.

Proses ketiga lebih sering dipakai karena lebih ekonomis dan banyak dikembangkan secara komersial. Reaksi esterifikasi adalah reaksi kesetimbangan :

 

Reaksi Esterifikasi Asam Terephthalic dengan Metanol

AT yang berbentuk kristal harus disublimasi terlebih dahulu dengan uap metanol untuk mempurifikasi AT dari zat-zat impurities yang volatilitasnya lebih rendah serta logam-logam yang tidak tersublimasi. Excess metanol yang digunakan harus sangat berlebihan untuk menyublimasi AT. AT dan metanol dalam fase gas ini kemudian diesterifikasi di fixed bed reaktor yang berisikan katalis alumina aktif. Reaksi berlangsung sangat cepat pada suhu 300-330 oC dengan konversi reaktor bisa mencapai 96-99 % dan reaksi samping yang sangat sedikit. Suhu reaktor terbatas pada maksimal 330 oC karena di atas suhu 330 oC akan terjadi minor disintegration, reaksi samping akan banyak, dan problem teknik akan muncul. ( US Patent 3,972,912 )

AT yang tidak teresterifikasi bisa didesublimasi dan direcycle kembali ke reaktor. DMT beserta produk lainnya kemudian diembunkan dan dipisahkan dari metanol dengan kristalisasi. ( US. Patent 3,377,376 )

 

    • maximum.bagus
    • November 18th, 2011

    Selamat Malam..
    Maaf Mas saya numpang lapak jualan DVD Software ya Mas..

    cek this out:
    Jual DVD Hysys v 7.3 [TERBARU]:

    http://www.kaskus.us/showthread.php?t=10757083

    sy udah install di windows 7 32bit, dan bisa install di 64 bit tanpa menggunakan software virtual OS seperti VirtualBox, VMWare, dsb.
    Hysys 7.3 ini bisa diinstall di Windows XP, Vista, Maupun 7. baik yang
    32bit maupun yang 64bit.

    ada bonus EKSTENSI HYSYS (*untuk menambah Fitur HYSYS
    yang tidak ada di defaultnya) seperti Gas Properties untuk menghitung
    LHV (Low Heating Value) maupun HHV (High Heating Value), RVP, Create
    Boiling Curve, Equilibrium Plot, Mach Number Calculator, dll. )

    juga ada TUTORIAL HYSYS LENGKAP [PDF Indonesia, PDF English, Case File, dan Video] ntar ane kasih bonus Hysys 3.2 [Yang masih banyak dipake orang] atau Hysys 3.1 [Yg adafitur Equipment sizing yg ga ada di Hysys lainya].

    Hysys 3.X dan Hysys 7.3 bisa diinstall berbarengan dalam 1 laptop gan.. dan ga perlu gonta ganti tanggal segala.. coz license-nya masih lamaaa banget gan..🙂
    Tenang, udah ane bikinin petunjuk instalasinya sekalian gan.. lengkap banget deh..🙂
    Ane juga ada CHEMCAD 6.3.3.4969 [FYI: Terbarunya versi 6.4]. compatible sama Windows 32 bit maupun 64 bit gan..🙂

    ada PDMS yang compatible deggan Windows 7 beserta Tutorialnya klo mau..
    juga ada AutoCAD P&ID 2010 atau AutoCAD P&ID 2012 untuk anak Teknik Kimia… Bisa Export Line List atau Equipment List ke Excel juga..
    Mohon maaf, klo kurang berkenan dihapus saja Mas..

    Thank you….

    • eko sulistiyo
    • February 13th, 2012

    mas saya mau tanya kalau untuk beli dimethyl-terephthalate distributornya di indonesia ada dimana ya? dan harga perkilogramnya berapa?

  1. No trackbacks yet.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: