Optimasi kolom distilasi reaktif untuk memurnikan bioetanol dengan reaksi hidrasi etilen oksida

Abstract

Bioetanol dapat digunakan sebagai bahan bakar kendaraan dengan cara mencampurkannya dengan bensin atau yang biasa disebut sebagai gasohol. Agar dapat digunakan menjadi campuran bahan bakar pengganti minyak bumi harus memiliki kemurnian minimal 99,5%. Sehingga dibuatlah percobaan ini dengan tujuan untuk mengetahui pengaruh jumlah tahap stripping, jumlah tahap reaktif, jumlah tahap enriching, terhadap total annual cost kolom; Mengetahui pengaruh pada rasio refluks dan beban reboiler terhadap kemurnian bioetanol dan mengetahui hasil optimasi desain yang dilakukan terhadap kemurnian bioetanol dan total annual cost kolom. Pada penelitian ini kemudian dilakukan validasi model apakah sesuai literatur atau tidak. Pada penelitian ini dilakukan optimasi desain distilasi reaktif dengan menggunakan reaksi hidrasi etilen oksida pada software Aspen Plus V8.8. Desain dibuat dengan menggunakan model kolom Radfrac dan model termodinamika NRTL. Variabel – variabel desain yang akan disimulasikan pada penelitian ini yaitu jumlah tahap pada bagian stripping, reaktif, enriching, beban reboiler juga rasio refluks dan variabel output berupa konversi etilen glikol dan bioetanol dan total annual cost dari kolom distilasi reaktif. Pada penelitian umpan bioetanol dengan kemurnian 84% w/w kemudian akan masuk pada tahap 13 sebesar 60 kmol/h dan etilen oksida akan masuk pada tahap 16 sebesar 9,3 kmol/h. Penelitian kemudian akan mengoptimasi jumlah tahap reaktif, stripping dan enriching sehingga didapat nilai optimasi pada desain kolom distilasi reaktif yaitu 3 tahap stripping, 2 tahap reaktif dan 3 tahap enriching. diperoleh TAC optimum sebesar $129.872,00.