Simulasi unsteady state distilasi reaktif menggunakan aspen dynamics untuk sintesis MTBE

Abstract

Industri kendaraan bermotor baik di Indonesia maupun di dunia akhir-akhir ini berkembang semakin cepat. Tingginya produksi kendaraan bermotor menyebabkan kebutuhan akan bahan bakar minyak (BBM) meningkat. BBM yang umum digunakan tidak lepas dari bahan aditifnya yaitu Metil ters-Butil Eter (MTBE). Salah satu cara yang sangat efektif untuk mensintesis MTBE adalah dengan proses distilasi reaktif Prinsip dari proses ini adalah menggabungkan antara proses reaksi sintesis MTBE melalui reaksi esterifikasi dengan proses pemisahan MTBE yang telah terbentuk dari pengotor-pengotornya melalui distilasi. Hal yang menonjol dari proses ini yaitu dapat mengurangi luas lahan yang dibutuhkan untuk sintesis MTBE dikarenakan proses ini hanya membutuhkan 1 kolom distilasi reaktif, selain itu juga konversi reaksi sintesis MTBE dapat mencapai 99,9% dengan kemurnian dari hasil pemisahan yaitu 98%. Selain itu sampai saat ini Indonesia masih harus mengimpor MTBE untuk memenuhi kebutuhan akan BBM-nya. Penelitian ini ditujukan untuk mensimulasikan model sintesis MTBE dengan kolom distilasi reaktif Pertama-tama disimulasikan dalam keadaan tunak I steady state, setelah itu dilakukan simulasi dalam keadaan dinamis dengan cara memberikan gangguan-gangguan yaitu suhu dan komposisi masukan awal pada model. Data hasil dari kelakuan dinamis model akan diolah menjadi suatu fungsi alih dari model sintesis MTBE dengan kolom distilasi reaktif tersebut. Dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah tentang model simulasi reaksi sintesis MTBE dengan distilasi reaktif serta fungsi alihnya. Penelitian ini pertama-tama dilakukan studi literatur untuk mencari data-data spesifikasi dan kinetika reaksi yang diperlukan untuk membuat model simulasi sintesis MTBE berserta hasil simulasi yang telah dilakukan sebelumnya pada keadaan steady state. Setelah itu dilakukan pembuatan model simulasi sintesis MTBE dengan software Aspen Plus dan dilakukan validasi. Selanjutnya model disimulasikan dengan diberikan perubahan berupa input variable dengan software Aspen Plus Dynamics, hasilnya dilakukan pengolahan lebih lanjut dengan software Control Station untuk mencari parameter parameter fungsi alih yang sesuai dari model simulasi tersebut. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada hasil simulasi sintesis MTBE pada kondisi tidak tunak, yaitu dengan diberikan perubahan pada input variable-nya, jika didekatkan dengan berbagai macam fungsi alih, maka fungsi alih yang sesuai adalah fungsi alih orde 2 dengan time delay dan lead time. Respon laju alir keluaran metanol pada produk atas dan MTBE pada produk bawah memiliki time delay terhadap input variable beban reboiler, sedangkan terhadap input variable laju alir masukan (feed) tidak memiliki time delay. Untuk input variable laju alir masukan (feed) direspon berbanding terbalik oleh laju alir keluaran metanol pada produk atas dan MTBE pada produk bawah (memiliki nilai parameter K yang negatif).