Optimasi desain kombinasi distilasi biasa dan dividing wall column secara bertahap untuk memurnikan fenol dari proses cumene

Abstract

Fenol dan aseton merupakan senyawa yang memiliki berbagai kegunaan dalam industri, di antaranya fenol dan aseton digunakan untuk membuat bisfenol A yang digunakan sebagai bahan baku polimer polikarbonat dan epoxy resins. Secara komersil, fenol dan aseton diproduksi melalui proses cumene secara bersamaan. Reaksi dalam proses cumene melibatkan senyawa yang cukup banyak sehingga memerlukan sistem distilasi yang kompleks dengan unit yang banyak. Dalam industri, distilasi merupakan proses pemisahan yang paling intensif secara energi sehingga perancangan sistem distilasi yang optimum sering menjadi tujuan utama untuk meningkatkan profit suatu pabrik. Pada sistem distilasi proses cumene, banyaknya unit distilasi yang diperlukan untuk memperoleh produk yang murni menyebabkan tingginya biaya alat dan biaya energi pabrik untuk sistem distilasi. Pada penelitian ini dilakukan reduksi tiga kolom distilasi dalam sistem pemisahan proses cumene menjadi satu kolom biasa dan satu kolom dividing wall column (DWC) dengan tujuan mengurangi total annual cost (TAC) pada tiga kolom tersebut. Pada penelitian ini, sistem konfigurasi DWC disimulasikan dengan menggunakan model tiga kolom untuk mensimulasikan kolom DWC yang tidak tersedia secara langsung pada simulator proses komersial. Simulasi metode pintas dengan model DSTWU pada Aspen Plus® dilakukan untuk konfigurasi konvensional untuk memperoleh tebakan awal parameter untuk simulasi konfigurasi DWC dengan aturan heuristik yang diusulkan Becker, Godorr, dan Kreis (2001). Setelah parameter tebakan awal diperoleh, dilakukan simulasi metode eksak menggunakan model RADFRAC pada Aspen Plus® pada konfigurasi DWC hingga konvergensi dan spesifikasi produk tercapai. Optimasi kemudian dilakukan pada 4 variabel DWC, yaitu NTop, NBot, NFeed, dan rv. Hasil optimasi menunjukkan biaya energi DWC lebih mahal tetapi secara TAC lebih murah dibanding konvensional.