khoirin najiyyah sably 141411015 eterifikasi

Upload: khoirin-najiyyah-sably

Post on 05-Jul-2018

218 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/15/2019 Khoirin Najiyyah Sably 141411015 Eterifikasi

    1/8

    Nama : Khoirin Najiyyah Sably

    Kelas : 2A D3 Teknik Kimia

    NIM : 141411015

    Proses Pro!ksi Dime"hyl #"her

    Dimethyl ether merupakan sumber bahan bakar yang memproduksi energi yang bersih

    untuk masa depan. Keistimewaan DME tidak menghasilkan partikel zat ( particulate matter )

    sebagai gas buangan saat digunakan sebagai pengganti bahan bakar diesel, dan sangat mudah

    diproduksi dari beberapa sumber seperti natural gas, batu bara, biomass, dan material lain

    yang sejenis. Proses sintesa DME dikembangkan oleh Mitsubishi as !hemi"al, saat ini

    diaplikasikan se"ara komersial dalam skala plant yang ke"il. #! mengembangkan, bekerja

    sama, untuk proses sintesa DME yang e$ekti$ untuk memproduksi beberapa ton DME perhari. Dalam teknologi, methanol sebagai bahan baku mentah sebagai natural gas ditreat untuk 

    sintesa DME melalui proses tidak langsung, sehingga dengan proses dehidrasi methanol.

    %erikut ini $lowsheet dari #!&

    Deskri$si Proses

    %erikut ini $lowsheet proses sintesa DME &

    gambar '. lowsheet Proses intesa DME

    ambar di atas adalah proses persiapan diagram alir proses ( process flow

    diagram*PD) untuk produksi dimethyl ether. Dengan bahan baku adalah methanol yang

    diasumsikan murni. eed (umpan) dan re"y"le dipompa pada P+-' dipanaskan, diuapkan,

  • 8/15/2019 Khoirin Najiyyah Sably 141411015 Eterifikasi

    2/8

    dan diubah menjadi superheated dalam heat e/"hanger (E+-') dan kemudian dialirkan ke

    reaktor (0+-') dimana DME terbentuk. E$$luent dai reaktor didinginkan dan se"ara parsial

    dikondensasikan dalam heat e/"hanger (E+-), dan kemudian dialirkan ke bagian

     pemisahan. Dalam kolom 1+-', DME murni diproduksi pada aliran atas (distillate), dengan

    methanol dan air dialirkan dibagian bawah (bottoms). Dalam 1+-, destilat mengandungmethanol untuk recycle dan bottom merupakan limbah (waste water ). Produksi yang

    diinginkan berkapasitas '--.--- ton*tahun.

    De"ail Proses

    Aliran %ee

    2liran '& methanol, dari tangki penyimpan pada ' atm dan 3 o!, diasumsikan murni.

    Aliran #&&l!en"

    2liran 4& Produk Dimethyl ether dengan kapasitas '--.---*tahun, diasumsikan murni.

    2liran '-& 2liran limbah, mungkin diasumsikan murni dalam perhitungan nera"a massa,

    namun tidak murni, sehingga ada biaya untuk pengolahan limbah.

    Perala"an

     Pompa (P-201)

    Pompa menambah tekanan $eed dan re"y"le sampai minimum '3 bar.

     Heat Exhanger (E-201)

    Merupakan unit pemanas, penguap, dan menjadikan umpan menjadi superheat pada 3- o!

    dan '3 bar. umber pemanasan harus diatas 3- o!.

     ea!tor (-201)

    0eaksi yang terjadi&

    !56!775 8+9 !567!56 : 57

    Metanol Dimethyl Ether 

    0eaksi adalah kesetimbangan terbatas. Kon;ersi

  • 8/15/2019 Khoirin Najiyyah Sably 141411015 Eterifikasi

    3/8

    ln K > +,-3 : 4-

  • 8/15/2019 Khoirin Najiyyah Sably 141411015 Eterifikasi

    4/8

     Heat Exchanger (E-20')

    Dalam heat e/"hanger, terdiri atas aliran 1+- (methanol murni) diembunkan dari saturated

    liBuid ke saturated ;apor pada tekanan kolom pada rate 6 kali aliran F (re$lu/ ratio). '+6

    kondensat menjadi stream F dan sisa dikembalikan di kolom. %iaya media pendingin

    dibutuhkan untuk membuang energi yang ada. Media pendingin temperaturnya harus selalu

    lebih rendah daripada aliran yang akan diembunkan.

     Heat Exchanger (E-20)

    Dalam heat e/"hanger, dapat diasumsikan bahwa ',3 aliran di '- diuapkan dari saturated

    liBuid ke saturated ;apor pada tekanan kolom dan dikembalikan ke kolom. 1emperatur dari

    aliran diuapkan pada temperature boiling point dari air pada tekanan kolom. %iaya dari steam

    yang diperlukan untuk menyuplai panas yang diperlukan. 1emperatur steam harus lebih panas

    dari aliran ;aporizing.

     Peralatan ainnya

    @ntuk stream dua atau lebih untuk "ampuran, harus mempunyai tekanan yang mirip.

    Pengurangan tekanan dengan menambahkan ;al;e. emua ;al;e tidak ditunjukkan pada

    gambar $lowsheet dan diasumsikan tambahan ;al;e tanpa biaya. 2liran terjadi dari tekanan

    tinggi ke tekanan rendah. Pompa menambah tekanan aliran liBuid, dan "ompressor

    menambah tekanan aliran gas.

    (alz+dari berbagai sumber)

    *umber https+,,se!othengwordpresscom,200.,0.,0/,dme-dimethyl-ether-synthesis-process, 

    https://sekotheng.wordpress.com/2009/09/08/dme-dimethyl-ether-synthesis-process/https://sekotheng.wordpress.com/2009/09/08/dme-dimethyl-ether-synthesis-process/

  • 8/15/2019 Khoirin Najiyyah Sably 141411015 Eterifikasi

    5/8

    Man!&a'"!re o& Dime"hyl #"her &rom Me"hanol( )Pemb!a"an Dime"il #"er

    ari Me"anol*

    Persamaan reaksi kimia & 

    !5675 ++++++++++9 !567!56 : 57

     

    Dimetil Eter (DME) merupakan senyawa eter yang paling sederhana.  enyawa eter 

    adalah senyawa karbon dengan rumus molekul !n5n:7, dan rumus molekul DME adalah

    (!56)7 dengan berat molekul ?,-?F ( PerryGs, --)

    DME memiliki si$at $isik yang serupa dengan  iuified Petroleum as  ( HP )

    sehingga selain dapat langsung digunakan sebagai sumber energi peralatan rumah tangga,

     pengemasan dan pendistribusiannya mudah. Karakter pembakarannya sama dengan gas alam.

    DME dibuat dari deri;ati$ gas alam,metana (!5 ), yaitu metanol dapat juga dibuat dari

    deri;ati;e batu bara atau biomasa. DME merupakan senyawa yang tidak bera"un, sehingga

    saat ini digunakan sebagai aerosol propellant  oleh industri kosmetik dan kesehatan,sebagai

     pengganti !!  propellant . Kegunaan lainnya adalah sebagai tenaga pembangkit untuk gas

    turbin, keperluan rumah tangga ( memasak, menghangatkan ), bahan bakar mesin diesel dan

     bahkan sebagai sumber hydrogen untuk bahan bakar kendaraan ( International DME

    2sso"iation."om,--3 ).

     #imethyl Ether   (DME) merupakan salah satu bahan dasar dan bahan intermediatedalam industri kimia. Di Indonesia DME digunakan sebagai aerosol propellant  yang tidak 

     berbahaya pada inhaler   dan peralatan kosmetik, air refresher , penyemprot "at lukis,

     penyemprot insektisida dan sebagai bahan baku pembuatan dimetil sul$at berkemurnian

    tinggi.

    Dalam rangka menghadapi era globalisasi dan persaingan yang ketat dalam bidang

    industri, Indonesia dituntut untuk dapat memenui kebutuhan bahan kimia dalam maupun luar 

    negeri. Maka dari itu produk yang dihasilkan dari pabrik dimetil eter yang diran"ang ini

    diorientasikan bukan hanya untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri saja tetapi juga untuk 

    ekspor ke luar negeri khususnya !ina, India, #epang, 2merika dan Eropa.Dengan orientasi ke pasar ekspor ini diharapkan bahwa hasil penjualan yang

    diperoleh dapat menambah de;isa bagi negara.

    1erdapat metode umum yang dapat digunakan untuk memproduksi dimetil eter,

    yaitu &

    ') Metode intesis langsung

      0eaksi yang terjadi adalah &

    !7(g)  : 5(g)  ++++++9 (!56)7(g)  : 57(l) 

  • 8/15/2019 Khoirin Najiyyah Sably 141411015 Eterifikasi

    6/8

      0eaksi tersebut berlangsung pada suhu operasi 3--! C 6?4-!. Mekanisme reaksi

     pembentukan DME melalui pembentukan metanol dan proses dehidrasi. Kelemahan dari

     proses ini adalah prosesnya lebih panjang sehingga menjadi lebih mahal karena harus ada

    unit+unit proses lain untuk menyediakan bahan baku gas sintesis !7 dan 5 . 5 7

    yang terbentuk akan bereaksi dengan bahan baku !7 membentuk !7, reaksi samping ini

    menimbulkan limbah yang memerlukan penanganan khusus.

    ( www.aboutdme.org )

     

    ) Metode Dehidrasi Metanol

    0eaksi yang terjadi adalah &

    !56 75(g)  +++++++++9 (!56)7(g)  : 57(l)

    Dengan kondisi operasi &

    uhu & 3-J! C 64-J!

    1ekanan & ' atm

    Katalis & 2l76.i7

    ase & as

    %ahan baku yang digunakan adalah metanol "air yang diuapkan dengan ;aporizer,

    kemudian diumpankan kedalam heat e/"hanger, setelah itu dimasukkan kedalam reaktor yang

     berisi katalis 2l76.i7. 0eaksi berlangsung dalam $ase gas, menggunakan rea"tor $i/edbed

    adiabatis karena panas reaksinya tidak terlalu besar, hanya C '',44- k#*kmol pada ?- -!.

    Dari reaktor, dimetil eter, metanol dan air didistilasi dengan menara distilasi -'. 5asil atasMD+-' merupakan produk yang diharapkan langsung disimpan ke alat penyimpan, sedang

    hasil bawahnya metanol dan air didistilasi kembali dalam menara distilasi kedua. 5asil atas

    MD+- metanol di re"y"le ke ;aporizer dan hasil bawah adalah air buangan. Proses dehidrasi

    metanol, merupakan proses yang dipakai se"ara luas sebab sederhana dan kemurnian

     produknya tinggi.

    ( mg engineering.lurgi,-- )

    http://www.aboutdme.org/http://www.aboutdme.org/

  • 8/15/2019 Khoirin Najiyyah Sably 141411015 Eterifikasi

    7/8

    low Diagram Proses&

     

    D212 @1@K 0E2K170 

    • Kondisi operasi

      uhu & 3- + 64-J!

      1ekanan & ' atm

      i$at reaksi & eksotermis

      Kondisi proses & adiabati"

    • Katalisator 

      #enis & 2lumina sili"at (zeolit)

      %entuk & silinder 

      @kuran & '*'? in / 6*'? in  %ulk density,Lb & -.4< kg*m6

    Aoid spa"e & -.63

    • Kinetika reaksi

    r2 > k.p2 ( pplied &atalysis, +,, '6F+' 2. e/p (+E*0.1)

  • 8/15/2019 Khoirin Najiyyah Sably 141411015 Eterifikasi

    8/8

    dimana &

    r 2  & ke"epatan reaksi metanol, kmol* (m6.jam)

    k & konstanta ke"epatan reaksi2 & $rekwensi tumbukan

    & ',' / '-? kmol*m6.jam.kPa

     E & energi akti;asi

    &  'F kkal*kmol

    0 & konstanta gas ideal, '.F