Penggunaan Data Driven Soft Sensor dalam pemisahan multikomponen dengan Dividing Wall Column (DWC)

Abstract

Kolom distilasi untuk pemisahan multikomponen banyak digunakan oleh industri kimia. Namun pemisahan multikomponen dengan distilasi konvensional membutuhkan biaya dan energi yang lebih tinggi karena jumlah kolom, reboiler dan kondensor yang lebih banyak. Sehingga terdapat alternatif untuk pemisahan komponen yang lebih dari dua, yaitu dengan menggunakan Dividing Wall Column (DWC). DWC dapat memisahkan tiga komponen secara langsung hanya dengan satu kolom. Namun masih sangat sedikit industri kimia yang menggunakan DWC karena proses pengendaliannya yang cukup kompleks. Pengendalian DWC memerlukan pengukuran komposisi produk secara online yang memerlukan alat pengendalian dengan biaya yang tinggi. Penelitian ini bertujuan untuk mencari pasangan variabel temperatur kolom pada tahap tertentu yang paling mempengaruhi kemurnian produk pada DWC. Simulasi proses dilakukan dengan menggunakan software ASPEN Plus untuk mendapatkan profil temperatur dan kemurnian produk ketika diberikan perubahan pada variabel laju alir umpan, reflux ratio dan reboiler duty. Pada penelitian ini digunakan metode data driven soft sensor dengan teknik statistik Principal Component Analysis (PCA) dan Partial Least Square Regression (PLSR) untuk mencari hubungan temperatur kolom dan kemurnian produk pada DWC. Sedangkan untuk pengolahan data secara statistik menggunakan software The Unscrambler X untuk mendapatkan pasangan variabel temperatur dan kemurnian produk. Pada penelitian ini, didapatkan hasil bahwa kemurnian heksanol memiliki korelasi negatif dengan temperatur kolom 1 bagian rectifying pada stage 1, 2 dan 3. Kemurnian oktanol memiliki korelasi negatif dengan temperatur kolom 1 bagian rectifying pada stage 1 dan 2 serta dengan temperatur kolom 1 bagian samping pada stage 8 dan 9. Kemurnian dekanol memiliki korelasi negatif dengan temperatur kolom 2 bagian rectifying pada stage 3 serta memiliki korelasi positif dengan temperatur kolom 2 bagian stripping pada stage 8 dan temperatur kolom 1 bagian stripping pada stage 7. Kemurnian dodekanol memiliki korelasi positif dengan temperatur kolom 2 bagian stripping pada stage 7 dan 8 serta temperatur kolom 2 bagian samping pada stage 7 dan 8. Kemurnian tetradekanol memiliki korelasi positif dengan temperatur kolom 2 bagian stripping pada stage 7 dan 8 serta temperatur kolom bagian samping pada stage 8. Sedangkan, kemurnian tersebut dipengaruhi juga oleh beberapa perubahan variabel, yaitu laju massa umpan dan reflux rate kolom 1. Semakin besar laju massa umpan dan reflux rate 1, maka temperatur kolom 1 rectifying akan menurun dan kemurnian heksanol akan meningkat. Semakin besar laju massa umpan dan reflux rate 1, maka temperatur kolom 1 samping akan menurun dan kemurnian oktanol akan meningkat. Semakin kecil laju massa umpan dan reflux rate 1, maka temperatur kolom 1 stripping akan meningkat dan kemurnian dekanol akan meningkat. Semakin besar laju massa umpan, maka temperatur kolom 2 rectifying akan menurun dan kemurnian dekanol akan meningkat. Semakin kecil laju massa umpan dan reflux rate 1, maka temperatur kolom 2 samping akan meningkat dan kemurnian dodekanol akan meningkat. Semakin kecil laju massa umpan dan reflux rate 1, maka temperatur kolom 2 stripping akan meningkat dan kemurnian tetradekanol akan meningkat.