Simulasi dinamika dividing wall column untuk pemurnian fenol

Abstract

Fenol merupakan senyawa yang dapat diproduksi dengan mendekomposisi cumene hydroperoxide dibantu oleh asam sulfat sebagai katalis. Proses distilasi digunakan untuk memperoleh fenol dengan konsentrasi tinggi pada proses pembuatannya. Distilasi secara konvensional biasanya menggunakan 4 kolom dan satu kolom hanya dapat memisahkan dua komponen. Namun metode konvensional ini memerlukan biaya yang cukup besar. Perkembangan teknologi menciptakan sebuah kolom distilasi yang dimodifikasi untuk memisahkan tiga komponen sekaligus dan dapat meningkatkan efisiensi dan efektifitas produksi, yakni dividing wall collumn atau disingkat DWC. Penggunaan setiap alat termasuk DWC memerlukan kontrol yang baik dalam industri agar kualitas produk serta keselamatan kerja tetap terjaga. Tahapan proses dalam penelitian ini diantaranya validasi DWC menggunakan data optimum, simulasi DWC pada kondisi steady state, simulasi DWC pada kondisi dinamik, dan penentuan fungsi alih. Validasi DWC menggunakan data optimum dilakukan dengan bantuan software ASPEN Plus® untuk mendapatkan desain dan data input awal. Simulasi pada kondisi steady state dilakukan untuk mengamati pengaruh dari perubahan manipulated variable berupa reflux ratio dan reboiler duty terhadap controlled variable berupa kemurnian produk fenol keluaran DWC. Simulasi dilanjutkan ke dinamik dibantu software ASPEN Plus® Dynamic untuk mengamati pengaruh perubahan controlled variable terhadap controlled variable dalam kurun waktu tertentu. Hasil dari simulasi model ini akan digunakan untuk penentuan fungsi alih sebagai dasar perancangan sistem kontrol dengan bantuan software Control Station. Hasil penelitian menunjukkan model regresi kurva respons dinamik variasi reflux ratio kolom 3 memberikan hasil terbaik menggunakan keempat model pendekatan jika dibandingkan dengan hasil model regresi kurva respons dinamik variasi reboiler duty kolom 2 dan variasi reflux ratio kolom 1. Nilai R2 tertinggi dari setiap kurva respons dinamik diperoleh menggunakan model regresi Second Order Plus Dead Time with Lead Time (SOPDT-L) dengan nilai 0,4587 untuk kolom 1; 0,4504 untuk kolom 2; dan 0,9188 untuk kolom 3.