khoirin najiyyah sably 141411015 eterifikasi
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