Studi dinamika proses kolom distilasi reaktif pada produksi 2-ethylhexyl dodecanoate menggunakan aspen dynamics

Abstract

Reactive distillation merupakan salah satu intensifikasi proses yang sedang dikembangkan dalam dekade terakhir ini. Pada reactive distillation, proses pemisahan dan reaksi terjadi dalam satu kolom sehingga metode ini lebih efektif, efisien, dan ekonomis dibanding metode biasa. Pada penelitian ini, proses yang ingin dibahas adalah proses pembuatan fatty acid ester (2-ethylhexyl dodecanoate) dengan reaksi esterifikasi menggunakan reactive distillation. Proses yang digunakan dalam pembuatan fatty acid ester tersebut tentunya tidak akan selalu berada dalam keadaan steady state. Banyak sekali kemungkinan terjadinya gangguan pada proses yang berlangsung. oleh karena itu dibutuhkan kontrol yang sesuai agar meskipun terdapat gangguan, proses tetap memberikan hasil sesuai yang diinginkan. Langkah pertama dalam control suatu proses adalah menentukan fungsi alihnya. Dengan menentukan parameter fungsi alih maka bisa didapat fungsi alih proses perubahan input terhadap output yang kemudian dapat digunakan untuk perancangan kontroler yang sesuai. Penelitian ini dimulai dengan melakukan studi literatur mengenai reaksi yang ingin digunakan dalam proses reactive distillation. Literatur yang dicari memiliki data yang lengkap mulai dari kinetika reaksi yang terjadi hingga desain kolom distilasi yang bersangkutan. Data dari Literatur tersebut kemudian digunakan untuk validasi menggunakan software Aspen Plus V8.8. Setelah validasi dilakukan, gangguan mulai di input pada Aspen Plus Dynamics sehingga didapat data keluaran setiap waktu setelah diberikan gangguan. Kemudian dilakukan curve fitting pada data tersebut ke dalam model-model yang ada menggunakan bantuan software Control Station untuk mengetahui model yang cocok serta mendapatkan parameter fungsi alih perubahan input terhadap output. Dari hasil simulasi dinamik yang didapat diketahui bahwa model paling cocok untuk menggambarkan perubahan fraksi produk dan laju alir bottom akibat perubahan reboiler duty adalah SO PDT dengan Lead Time ( overdamped). Untuk perubahan fraksi produk akibat perubahan laju 2-ethylhexanol adalah SO PDT dengan Lead Time ( overdamped) serta perubahan laju bottom yang dihasilkan akibat perubahan laju 2-ethylhexanol adalah SO PDT underdamped. Secara keseluruhan perubahan reboiler duty memberikan pengaruh yang lebih besar terhadap laju alir bottom dan fraksi produk yang dihasilkan jika dibandingkan dengan laju 2-ethylhexanol.