Optimasi desain distilasi reaktif untuk memproduksi etil asetat kemurnian tinggi dengan reaksi tambahan hidrasi etilen oksida

Abstract

Etil Asetat merupakan senyawa kimia organik yang bersifat polar, mudah menguap, tidak beracun, dan tidak higroskopis. Etil asetat banyak digunakan sebagai pelarut dalam berbagai industri. Produksi etil asetat secara konvensional dapat dilakukan dengan menggunakan reaktor dan kolom pemisah. Tetapi produksi etil asetat secara konvensional hanya menghasilkan konversi dan kemurnian sebesar 65% sehingga mulai dikembangkan pembuatan etil asetat dengan menggunakan distilasi reaktif. Titik azeotrop yang terdapat pada produk (etil asetat dan air) membuat kemurnian etil asetat yang didapat tidak tinggi sehingga dibutuhkan tambahan dekanter dan stripper untuk mendapatkan etil asetat yang murni. Pembuatan etil asetat dengan menggunakan distilasi reaktif dua kolom masih membuat biaya produksi etil asetat cukup tinggi sehingga dilakukan modifikasi pembuatan etil asetat dalam satu kolom distilasi reaktif dengan menggunakan reaksi tambahan hidrasi etilen oksida. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan optimasi desain dengan TAC paling minimum untuk proses distilasi reaktif etil asetat dengan reaksi tambahan hidrasi etilen oksida, mendapatkan TAC yang lebih minimum pada distilasi reaktif dengan reaksi tambahan hidrasi etilen oksida, dan mengetahui pengaruh jumlah tahap enriching dan jumlah tahap stripping. Pada penelitian ini dilakukan optimasi desain distilasi reaktif etil asetat dengan menggunakan reaksi tambahan hidrasi etilen oksida pada software Aspen Plus V8.8. Sebelum optimasi dilakukan, dibuat desain terlebih dahulu pada Aspen Plus. Desain dibuat dengan menggunakan model kolom Radfrac dan model termodinamika NRTL. Setelah desain selesai dibuat, dilakukan simulasi desain hingga didapat kemurnian etil asetat dan konversi esterifikasi sebesar 99,9%. Optimasi yang dilakukan adalah optimasi bertahap dengan mengubah-ubah nilai jumlah tahap enriching dan jumlah tahap stripping hingga didapat nilai TAC yang minimum. Pada penelitian ini diperoleh TAC optimum sebesar $ 287.777/tahun. Selain itu, Produksi etil asetat dengan reaksi tambahan hidrasi etilen oksida menghasilkan TAC yang lebih rendah dibandingkan produksi etil asetat tanpa reaksi hidrasi etilen oksida. Desain optimum terdapat pada jumlah tahap enriching 11 dan jumlah tahap stripping 1.