Studi dinamika Reactive Dividing Wall Column pada sintesis dimetil eter dari metanol menggunakan Aspen Plus Dynamics®

Abstract

Dimetil Eter merupakan senyawa kimia turunan dari metanol yang mulai populer digunakan. Dimetil Eter sering digunakan sebagai reagen untuk industri dimetil sulfat, Asam asetat, dan lainnya. Selain itu, Dimetil Eter juga sering digunakan sebagai bahan pengganti LPG karena memiliki nilai lmtene yang cukup tinggi. Industri Dimetil Eter yang berasal dari Metanol ini tidak lepas dari proses distilasi dan reaksi dehidrasi. Pada proses distilasi dan reaksi dehidrasi, tentu saja diperlukan adanya suatu keadaan steady-state agar proses dapat berjalan dengan optimal dan lebih hemat energi serta biaya. Pada perkembangannya, proses distilasi dan reaksi dehidrasi ini dapat dilakukan pada satu alat proses, yang kemudian disebut dengan Reactive Dividing Wall Column (RDWC). RDWC tentu saja menjadi pilihan yang cukup diminati karena menghemat investasi alat, yang awal mulanya membutuhkan reaktor kemudian kolom distilasi, hanya menjadi satu alat RDWC saja. Pada penelitian ini, akan dilakukan studi dinamika RDWC pada sintesis Dimetil Eter dari metanol. Karena industri harus berjalan pada keadaan steady-state, maka diperlukan adanya suatu kontrol proses yang dapat menjaga nilai CV (Controlled Variable) atau output agar tetap pada nilai yang ditentukan. Adanya gangguan yang diberikan pada proses akan merubah nilai MV (Manipulated Variable). Manipulated Variable (MV) yang akan diubah nilainya pada penelitian ini adalah beban reboiler dan laju reflux sedangkan nilai CV yang akan dilihat adalah kemurnian dimetil eter pada keluaran distilat dan metanol pada keluaran metanol. Penelitian ini bertujuan untuk mencari bentuk fungsi alih yang menghubungkan antara CV terhadap MY se11a nilai-nilai parameter fungsi alih tersebut. Untuk mencapai tujuan ini, mula-mula akan dibuat model steady-state kolom RDWC dalam Aspen Plus dan akan divalidasi dengan data literatur yang ada. Setelah divalidasi, akan dilakukan simulasi dinamik dengan cara step 5-10% dari input atau MV menggunakan Aspen Plus Dynamics, sehingga didapatkan data-data dinamik. Kumpulan data tersebut kemudian di regresi menggunakan beragam model fungsi alih sehingga didapatkan model fungsi alih paling sesuai untuk menggambarkan hubungan antara CV dengan MV. Dengan perubahan MV sebesar "~ 5-10% didapatkan hasil fungsi alih untuk masing masing perubahan input (MY) yang mempengaruhi output (CV). Dari hasil penelitian didapatkan bahwa perubahan beban reboiler terhadap komposisi dimetil eter lebih sensitif dan responsif jika dibandingkan dengan perubahan input terhadap output yang lain. Hal ini menandakan bahwa untuk merancang alat kontrol di dalam sistem, sebaiknya dapat menangani perubahan komposisi dimetil eter yang disebabkan oleh perubahan beban reboiler lebih akurat, sehingga kesetimbangan di dalam kolom dapat terjaga.