Simulasi kondisi operasi kolom distilasi ekstraktif dengan dividing wall column untuk pemurnian etanol

Abstract

Persediaan minyak bumi di dunia yang semakin lama semakin menipis membuat kebutuhan akan bahan bakar pengganti minyak bumi sebagai sumber energi terus meningkat. Untuk tetap dapat memenuhi kebutuhan energi terutama dalam dunia industri dan transportasi maka diperlukan bahan bakar alternatif yang sifatnya dapat diperbaharui. Salah satu solusi bahan bakar alternatif yang dapat memenuhi persyaratan tersebut adalah etanol. Bahan bakar etanol (fuel grade ethanol) haruslah memiliki kemurnian tidak kurang dari 99,5%-mol. Distilasi ekstraktif dengan dividing wall column (DWC) diharapkan dapat menghasilkan kemurnian etanol minimum yang yaitu sebesar 99,5%-mol, dengan cara lebih efisien, lebih hemat energi, juga lebih murah dalam biaya produksi dan capital cost. Pada penelitian ini umpan berupa campuran etanol-air hasil dari distilasi konvensional. Sedangkan, etilen glikol digunakan sebagai entrainer. Variasi yang dilakukan pada percobaan ini adalah beban reboiler, rasio refluks, dan jumlah umpan. Variasi dilakukan sehingga diperoleh kemurnian etanol minimal 99,5% dengan konsumsi energi paling sedikit. Perubahan kondisi operasi kolom dapat membuat proses pemurnian etanol lebih efisien. Hasil penelitian menunjukkan untuk mendapatkan kemurnian etanol 99,5% jumlah umpan dapat dinaikkan sampai 200 kmol/h. Selain itu juga temperatur umpan masukkan dapat diturunkan ,sehingga umpan masuk tdak perlu masuk dalam kondisi azeotropnya. Komposisi umpan sendiri tidak berpengaruh signifikan terhadap kemurnian etanol, sehingga hasil dari distilasi biasa dapat langsung dimasukkan ke DWC. Pada kolom pre-fractionator, semakin kecil rasio refluks kemurnian etanol akan semakin kecil kemurnian etanol dan etilen glikol yang didapat. Pada kolom DWC, perubahan rasio refluks dan beban boiler tidak berpengaruh terhadap kemurnian etanol, tetapi akan mempengaruhi kemurnian etilen glikol, air, dan yield etanol yang didapatkan.