Pemodelan dan simulasi Reactive Distillation dalam pembuatan biodiesel

Abstract

Biodiesel merupakan bahan bakar alternatif yang populer untuk menggantikan petroleum diesel. Biodiesel dapat diperoleh dari free fatty acid ataupun trigliserida. Biodiesel dapat diproduksi dengan menggunakan reaksi esterifikasi maupun trans-esterifikasi. Pembuatan biodiesel masih menggunakan cara konvensional dimana proses reaksi dan pemisahan masih terpisah sehingga penggunaan energi dan cost masih cukup tinggi. Agar pembuatan biodiesel ini semakin effisien maka proses pemisahan dan reaksi dapat digabungkan. Penggabungan proses pemisahan dan reaksi ini disebut dengan reactive distillation (RD). Penggunaan RD pada pembuatan biodiesel dapat mengurangi keluaran energi dan juga cost dalam pembuatan biodiesel. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi kondisi terhadap kemurnian dan juga konversi dari produksi biodiesel menggunakan Reactive Distillation. Analisa sensitivitas ini dilakukan agar didapatkan pengaruh dari rasio mol umpan, temperature umpan, temperature decanter, refluks rasio, dan reboiler duty terhadap kemurnian produk dan konversi pembuatan biodiesel. Simulasi proses akan dilakukan menggunakan software ASPEN Plus dengan analisa sensitivitas. Hasil dari penelitian reactive distillation dalam pembuatan biodiesel telah menghasilkan kemurnian biodiesel yang cukup baik untuk dijadikan bahan bakar. Pada variasi temperature umpan didapatkan bahwa semakin tinggi temperature umpan maka kemurnian biodiesel akan semakin tinggi. Pada variasi rasio mol umpan didapatkan bahwa semakin besar methanol berlebih yang masuk ke kolom maka tingkat konversi minyak akan semakin besar namun jika konversi sudah mencapai 100 persen maka methanol berlebih akan membuat proses pemurnian semakin mahal. Pada variasi reboiler duty didapatkan bahwa semakin besar beban panas dari reboiler maka kemurnian biodiesel pun akan semakin tinggi. Pada variasi refluks ratio didapatkan bahwa semakin besar nilai refluks rasio maka kemurnian produk akan semakin rendah. Pada variasi temperature decanter didapatkan bahwa semakin tinggi temperature decanter maka kemurnian biodiesel akan semakin kecil. Dari hasil penelitian didapatkan bahwa kemurnian biodiesel tertinggi sebesar 99.9774% dan gliserol sebesar 99.975% dengan perbandingan mol 1:4, reflux ratio sebesar 0.6, reboiler duty sebesar 800 kW, temperatur umpan sebesar 65°c, dan temperatur dekanter sebesar 60°C.