ff

Dexter

aTUGAS PERENCANAAN PROSES KIMIAPROSES PEMBUATAN METANOL DARI SYNGAS

Dosen: Aji Prasetyaningrum ST,MSIDisusun oleh:

1. Abdul Azis

( 21030110120012)

2. Danik Widi Astuti( I0508030 )

3. Fawaidzdurahman( I0508042 )

4. Merry Erlinda C.( I0508055 )

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

2013BAB I

PENDAHULUAN

I.1. LATAR BELAKANGDi era globalisasi pasar bebas sekarang ini, perkembangan industri di Indonesia, khususnya industry kimia dari tahun ke tahun mengalami peningkatan kualitas maupun kuantitasnya baik industri yang menghasilkan bahan jadi maupun industri yang menghasilkan bahan setengah jadi untukbahan baku industri lain, sehingga kebutuhan bahan baku maupun bahan pembantu mengalami peningkatan. Pembangunan industri kimia yang menghasilkan produk ini sangat penting, karena dapat mengurangi ketergantungan Indonesia terhadap industri luar negeri, , yang pada akhirnya akan dapat mengurangi pengeluaran devisa untuk mengimpor barang tersebut. Termasuk diantaranya methanol.

Kebutuhan dunia akan metanol dan produk turunannya diprediksi tidak akan pernah menurun, karena metanol juga dapat digunakan sebagai bahan baku industri petrokimia. Metanol dan produk turunannya merupakan bahan bakar cair serbaguna yang bisa digunakan di berbagai aplikasi, yaitu motor berbahan bakar bensin, mesin diesel, turbin gas, bahkan fuel cell sebuah mesin pembangkit listrik masa depan yang ramah lingkungan. Selain itu, metanol dapat dijadikan bahan baku industri petrokimia, industri pupuk, dan bahan baku pembuatan sejenis pakan ternak yang dalam bahasa teknis disebut sebagai SCP (single cell protein). Karakter fisik metanol yang berbentuk cair tentunya membuat jenis cumber energi ini akan lebih mudah dipindahkan, disimpan, dikonsumsi, dan diubah menjadi bentuk energi lainnya (seperti hidrogen) dibanding gas dan batu bara.

1.2. TUJUAN

1. Mengetahui pembuatan metanol dari syngas

2. Mampu merancang proses pembuatan metanol dari syngas secara efektif

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. SPESIFIKASI BAHAN BAKU

1. Metana (CH4)Metana adalah hidrokarbon paling sederhana yang berbentuk gas dengan rumus kimia C

HYPERLINK "http://id.wikipedia.org/wiki/Hidrogen"H4. Metana murni tidak berbau, tapi jika digunakan untuk keperluan komersial, biasanya ditambahkan sedikit bau belerang untuk mendeteksi kebocoran yang mungkin terjadi.Komponen utama dalam gas alam adalah metana (CH4), yang merupakan molekul hidrokarbon rantai terpendek dan teringan.a. Sifat Fisis Metana

Parameter Nilai

Rumus molekulCH4

Massa molar16,042 g/mol

Wujud gas tak berwarna

Densitas 0,717 kg/m3 (gas , oC)

415 kg/m3 (liquid)

Titik leleh

-182,5 oC, 91 K, -297oF

Titik didih

-161,6 oC, 112 K, -259 oF

Kelarutan dalam air35 mg/L (17 oC)

Flash point

-188 oC

Batas ledak5-15%

Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Metanab. Sifat Fisis Metana

1. Pada umumnya alkana sukar bereaksi dengan senyawa lainnya.2. Dalam oksigen berlebih, alkana dapat terbakar menghasilkan kalor, Karbondioksida dan uap air.

3. Jika alkana direaksikan dengan unsur-unsur halogen (F2, Cl2, Br2, I2), atom atom H pada alkana akan digantikan oleh atom-atom halogen.CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl2. Hidrogen (H2)

a. Sifat Fisis Hidrogen

Hidrogen merupakan unsur yang paling banyak terdapat di alam semesta. Keberadaanhidrogen di alam semesta mencapai 75%. Hidrogen terdapat di alam semesta sebagai salahsatu unsur yang menyusun bintang. Hidrogen banyak ditemukan dalam bentuk atom, danjarang ditemukan dalam bentuk unsur. Di bumi, gas hidrogen jarang ditemukan, hal tersebutdisebabkan karena beratnya yang ringan sehingga lepas dari gravitasi bumi.

Parameter Nilai

Rumus molekulH2


Wujud Gas, tak berwarna tak berbau

Densitas 0,08988 kg/m3 (gas )

Titik leleh

-259,14 oC, 14,01 K, -434,45 oF

Titik didih

-252,87 oC, 20,28 K, -423,17 oF

Spesifik grafity0.0696

Suhu Kritis

32.97 K

Tekanan Kritis1.293 MPa

Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Hidrogen

b Sifat Kimia Hidrogen 1. Hidrogen sangatlah larut dalam berbagai senyawa yang terdiri dari logam tanah nadir dan logam transisi.

2. Dapat dilarutkan dalam logam kristal maupun logam amorf

3. Gas hidrogen sangat mudah terbakar dan akan terbakar pada konsentrasi serendah 4% H2 di udara bebas

4. H2 bereaksi secara langsung dengan unsur-unsur oksidator lainnya. Ia bereaksi dengan spontan dan hebat pada suhu kamar dengan klorin dan fluorin, menghasilkan hidrogen halida berupa hidrogen klorida dan hidrogen fluorida. 3. Karbondioksida (CO2)

a Sifat Fisis Karbon

Karbon dioksida (rumus kimia: CO2) atau zat asam arang adalah sejenis senyawa kimia yang terdiri dari dua atom oksigen yang terikat secara kovalen dengan sebuah atom karbon. Ia berbentuk gas pada keadaan temperatur dan tekanan standar dan hadir di atmosfer bumi.

Parameter Nilai

Rumus molekulCO2

Massa molar44,0095(14) g/mol

Wujud gas tidak berwarna

Densitas1.600 g/L (padat)1,98 g/L (gas)

Titik leleh

57 C (216 K)(di bawah tekanan)

Titik didih

78 C (195 K)(menyublim)

Kelarutan dalam air1,45 g/L

Suhu Kritis

31.10 C

Tekanan Kritis7.38 MPa

Viskositas0,07 cP pada 78 C

Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Karbon_dioksida b. Sifat Kimia Karbondioksida1. Molekul karbon dioksida (O=C=O) mengandung dua ikatan rangkap yang berbentuk linear. Ia tidak bersifat dipol2. Senyawa ini tidak begitu reaktif dan tidak mudah terbakar, namun bisa membantu pembakaran logam seperti magnesium.

3. Karbonmonoksida (CO)

a. Sifat Fisis Karbon monoksidaKarbon monoksida adalah gas yang tak berwarna, tak berbau, dan tak berasa. Ia terdiri dari satu atom karbon yang secara kovalen berikatan dengan satu atom oksigen. Dalam ikatan ini, terdapat dua ikatan kovalen dan satu ikatan kovalen koordinasi antara atom karbon dan oksigen.

Parameter Nilai

Rumus molekulCO2


Wujud gas tidak berwarna tak berbau

Densitas0,789 g/cm3, liquid1,250 g/L pada 0 oC, 1 atm

1,145 g/L pada 25 oC, 1 atm

Titik leleh

-205 oC, 68 K

Titik didih

-192 oC, 81 K

Kelarutan dalam air0,0026 g/100mL (20oC)

Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Karbon_monoksidab Sifat Kimia Karbon monoksida

1. Merupakan gas yang mudah terbakar dan sangat beracun,

2. Merupakan pereduksi yang baik dan digunakan untuk tujuan di industri

CuO + CO ==> Cu + CO2 3. Tidak larut dalam air, tetapi larut dalam etanol dan benzeneB. SPESIFIKASI PRODUK

1.Methanol

Metanol, juga dikenal sebagai metil alkohol, wood alcohol atau spiritus, adalah senyawa kimia dengan rumus kimia C

HYPERLINK "http://id.wikipedia.org/wiki/Hidrogen"H3OH. Ia merupakan bentuk alkohol paling sederhana. Pada "keadaan atmosfer" ia berbentuk cairan yang ringan, mudah menguap, tidak berwarna, mudah terbakar, dan beracun dengan bau yang khas (berbau lebih ringan daripada etanol). metanol digunakan sebagai bahan pendingin anti beku, pelarut, bahan bakar dan sebagai bahan additif bagi etanol industri

Parameter Nilai

Rumus molekulCH3OH


Wujud Cairan

Densitas0,789 g/cm3, liquid1,250 g/L pada 0 oC, 1 atm

1,145 g/L pada 25 oC, 1 atm

Titik leleh

97,88 oC

Titik didih

64,76 oC

Kelarutan dalam airLarut sempurna

Keasaman

(15,5

Viskositas

0,58 mPa.s pada 20oC

b Sifat Kimia Methanol1. Cairan sangat polar,mudah bergerak,jernih,tidak berwarna,bau agak mirip bau alkohol.

2. Larut dalam air, etanol, eter, keton dan kebanyakan pelarut organik lain.3. Terbakar dengan nyala kebiruan tidak terang.4. Bahan bersifat korosif terhadap mata,kulit, dan saluran pernafasanC. KLASIFIKASI PROSES

A. BERDASARKAN TEKNOLOGI

Syn-gas dibuat dari reaksi gas bumi melalui proses steam reforming atau oksidasi parsial.

Steam reforming : campuran metana ( gas bumi ) dan uap air dipanaskan pada suhu dan tekanan tinggi dengan bantuan katalis.

CH4 + H2O ( CO + 3H2 Oksidai parsial : metana direaksikan dengan oksigen pada suhu dan tekanan tinggi.

2CH4 (g) + O2 (g) ( 2CO(g) + 4H2

B. BERDASARKAN TEKANAN

Methanol dapat dihasilkan dalam skala industri secara besar besaran, melalui konversi katalitik dari gas sintesis. proses tersebut digolongkan menurut tekanan yang digunakan :

1. Proses tekanan tinggi : 25-30 Mpa (250 300 atm)

2. Proses tekanan sedang : 10-25 Mpa (100 250 atm)

3. Proses tekanan rendah : 5-10 Mpa (50 100 atm)

Pada saat ini proses pembuatan methanol pada tekanan sedang dan tekanan rendah saja yang digunakan. Tetapi sejalan dengan adanya konservasi energi maka proses pada tekanan rendah memberikan alternatif yang paling baik dibandingkan dengan tekanan sedang.

C. BERDASARKAN KATALIS

Jenis katalis yang digunakan:

1. Katalis pada tekanan tinggi

Katalis pada tekanan tinggi

Digunakan alkali/ZnO-CuO/Cr2O3 dapat beroperasi pada tekanan 120-300 bar dan temperatur 300-425oC. Katalis ini tahan terhadap sulfur dan klorin yang terdapat dalam syn-gas. Produksi metanol dengan zinc-oksida-krom oksida pada proses bertekanan tinggi tidak

lagi bersifat ekonomis. Generasi baru katalis mengandung copper dengan keaktifan dan selektifitas yang lebih tinggi.

2. Katalis pada tekanan rendahKarena keaktifan katalis, sintesis metanol dapat berlangsung pada suhu 220-230oC dan 5 Mpa. Selektifitas yang tinggi memberikan kemurnian metanol lebih besar dari 99.5%. Pembentukan produk sampingan seperti DME, alkohol tinggi, senyawa karbonil dan metana dapat dihilangkan.

D. BERDASARKAN PROSES

Produksi methanol secara komersial dapat dilakukan melalui berbagai macam proses. Proses yang paling banyak digunakan di

industri methanol adalah ICI.

Proses proses yang lain diantaranya adalah :

1. Proses Lurgi,

2. Proses Kellog,

3. Proses Nissui Topsoe dan

4. Proses Mitsubishi Gas Company (MGC).

Jalur sintesis methanol dari proses proses tersebut sama, yang membedakan hanya :

1. jenis katalis

2. reaktor yang dipergunakan

3. kondisi operasi reaksi

PROSESJenis

KatalisReaktorKondisi Operasi

ICIkatalis pendukung yang bersifat inert.CuO-ZnO

quench converter

berupa single bed yang mengandung katalis pendukung yang bersifat inert.gas sintesis umpan segar ditekan dari 50-100 atm melalui sebuah kompresssor dan diumpan kedalam reaktor berpendingin (quench type converter) yang beroperasi pada 270oC.

LURGIKatalis di dalam tubereaktor shell and tube atau reaktor quasi-isothermal dengan katalis di dalam tube yang didinginkan dengan sirkulasi boiling water sehingga memainkan peranan kedua yaitu sebagai pembangkit uap (steam regenarator) bertekanan 40-50 bar.reaktor sintesis dioperasikan pada rentang suhu dari 230 270oC dan dengan tekanan operasi 50-100 bar.

KELLOGkatalis tembaga

reaktor tipe adiabatik

Reaktor berbentuk bulat dan didalamnya berisi unggun katalis tunggal. Sintesis gas mengalir melalui beberapa bed reaktor yang tersusun aksial berseri.Kebalikan dari proses ICI, panas reaksi yang dihasilkan dikontrol dengan pendingin intermediat (intermediate coolers).beroperasi pada rentang suhu 200-280oC serta tekanan 100-150 atm. Suhu didalam unggun katalis dikendalikan melalui penggunaan sebuah reaktor berpendingin (quench type converter) dengan menyerap panas reaksi dalam intermediate stage boiler.

NISSUE

TOPSOEKatalis yang digunakan berupa Cu-Zn-Cr

(aktif pada 230-280oC dan 100-200 atm)Reaktor bertipe adiabatis dengan aliran radial berjumlah tiga masing-masing memiliki satu unggun radial dan penukar panas internal. Tiap reaktor mengandung satu satu unggun katalis.

Sintesis gas mengalir secara radial melalui katalis bed.Tekanan operasi dari proses ini diatas 150 bar dan suhu 200-310oC.

II.2 KELEBIHAN DAN KEKURANGAN

Berdasarkan TeknologiKelebihanKekurangan

Steam ReformingMenghasilkan hidrogen lebih banyakTidak menghilangkan pelapasan karbondioksida ke atmosfir namun hanya mengurangi saja

Oksidasi ParsialDalam reaksi ini terjadi reaksi eksotermik, memberikan perbandingan H2/CO. yang lebih rendah (H2/CO=21i ), dan lebih selektif.Menghasilkan lebih banyak karbondioksida

Gasifikasi BatubaraLebih Ramah Lingkungan, menghasilkan carbon dioksida dan hidrogen yang seimbang, Hasil samping yang didapatkan lebih banyak

Sulfur yang terkandung lebih banyak

Berdasarkan Tekanan

RendahBiaya produksi dan investasi rendah, Fleksibilitas lebih besar dalam pemilihan ukuran pabrik.Harus menggunakan katalis yang tepat

Sedang

TinggiKonversi yang didapatkan lebih tinggiBiaya investasi perancangan mahal

Berdasarkan Katalis

Tekanan RendahSelektifitas yang tinggi memberikan kemurnian metanol lebih besar dari 99.5%, Pembentukan produk sampingan seperti DME, alkohol tinggi, senyawa karbonil dan metana dapat dihilangkan.Penggunaan katalis ini membutuhkan kondisi syn-gas yang murni dari sulfur dan klorin

Tekanan TinggiKatalis ini tahan terhadap sulfur dan klorin yang terdapat dalam syn-gas.Tidak ekonomis dan mulai ditinggalkan

Berdasarkan Proses

ICILebih umum digunakan, tekanan yang digunakan rendah sehingga hemat energiUmpan yang masuk langsung bertemu dengan katalis sehingga katalis cepat rusak

LURGIdapat menyerap panas yang dihasilkan reaksi di dalam tube yang berisi katalis sehingga reaktor dapat mempertahankan suhunya.

Desain reaktor tidak rumit dan kontrol suhu mudah

dihasilkannya steam bertekanan sedang yang memberikan solusi bagi penghematan energi.

KELLOGKatalis yang digunakan murahMenggunakan pendingin intermediate coolers yang akan memperbesar investasi desain reaktor.

NISSUE

TOPSOETekanan yang digunakan tinggi sehingga investasi mahal

BAB IIIMETODOLOGI

1. Distribute of Chemical Feed pada pembuatan methanol dengan reformasi gas adalah syngas/methane sehingga terbentuk hidrogen dan karbon monoksida. Pada proses reformasi gas ini didapatkan 3 mol hidrogen dan 1 mol karbon monoksida setiap 1 mol methane. Sedangkan untuk mensintesis methanol memerlukan 2 mol hidrogen dan 1 mol karbon monoksida setiap methanol yang disinthesis.

Reaksi ini berlangsung pada fase gas. Temperatur feed 454 oC - 650 oC dengan tekanan 5-30 atm. Reaksi pada reformasi gas ini terjadi pada suhu 727 oC - 927 oC pada tekanan 2,17-2,86 MPa (300-400psig) dengan waktu reaksi 1.3 detik dan konversi 65-75 % dalam suatu reaktor tubular. Pada Reaksi reformasi gas ini memerlukan penambahan steam untuk memanaskan feed yang masuk dengan perbandungan methana dan steam adalah 1:1.5 untuk mencegah terjadinya karbonifikasi yaitu munculnya bintik-bintik karbon pada permukaan katalis yang mengakibatkan berkurangnya konversi .

Reaksinya :

CH4 + H2O CO

+ 3H2

Methana

Steam KarbonmonoksidaHidrogen

Setelah karbon monoksida dan hidrogen terbentuk lalu di masukkan ke dalam tangki penyimpanan sebelum di masukkan ke reaktor.

Katalis yang digunakan adalah Nikel (Ni)

Gambar 1. Flowsheet distribution of chemical pada reaksi reformasi gas.

2. Eliminate Differences in Composition

Hasil proses reformasi gas berupa CO dan H2 kemudian di sentesis dalam reaktor sehingga menghasilkan crude methanol/ methanol mentah. Metanol mentah ini terdiri dari methanol, air, dimetil eter, metil format, dan gas-gas inert. Produk utama yang diinginkan dari proses sintesa gas yaitu methanol sehingga perlu dilakukan proses separasi untuk memisahkan produk samping tersebut.

Hasil reaksi unit sintesa gas yang terdiri campuran gas-liquid dalam keseimbangan dipisahkan dengan menggunakan separator gas-cair yang dioperasikan pada tekanan 68,7 bar. Produk hasil sintesa gas dengan tekanan dan suhu tinggi tersebut harus diturunkun kondisi tekanan dan suhunya agar dapat dipisahkan pada separator.Tekanan diturunkan sampai 6,5 bar menuju ke bejana ekspansi. Dengan adanya penurunan tekanan ini, gas-gas terlarut akan lepas.

Setelah itu, gas-gas terlarut yang telah dipisahkan dari cairan dijaga konstan dengan menggunakan pengontrol ketinggian. Kemudian Volatile impurities seperti dimetil eter, metil format, dan gas-gas inert terlarut dipisahkan dari methanol mentah dan dinaikkan ke bagian atas kolom distilasi bersama sejumlah uap metanol. Uap tersebut akkan melewati suatu kondensor di mana sebagian besar uap metanol yang terbawa mengalami kondensasi dan dikembalikan ke kolom distilasi sebagai refluks.

Gas-gas ringan lainnya yang tidak terkondensasi akan dibuang. Metanol yang telah terstabilkan akan memasuki kolom pemurnian methanol pada kondisi 80oC dan 1,5 bar. Pada kolom ini, metanol akan menjadi produk atas sedangkan air akan menjadi produk bawah kolom bawah.

Air proses yang dihasilkan sebagai produk bawah kolom distilasi akan dipompa menuju pemanas air proses. uap yang menuju puncak kolom distilasi akan didinginkan oleh suatu condenser di mana uap methanol akan dikondensasikan secara total menjadi cairan bersuhu 69oC. Metanol terkondensasi ini selanjutnya didinginkan lagi hingga mencapai suhu 40oC dan ditampung pada suatu bejana penampung.

Gambar 2. Flowsheet Eliminate Difference in Composition pada reaksi sinthesis gas

3. Eliminate Different Temperature,Pressure dan phase

Untuk mendapatkan produk yang di inginkan dengan kemurnian dan selektivitas tinggi, maka reaktor harus dioperasikan pada kondisi suhu dan tekanan yang optimal.Untuk mencapai suhu dan tekanan operasi yang di inginkan terdapat rangkaian sistem proses yang harus dilalui.

Gas alam dipanaskan sehingga 385 oC menggunakan steam kemudian dimasukkan ke dalam kolom desulfurisasi, setelah itu dimasukkan ke dalam steam reformer dimana terjadi lagi penambahan steam sehingga suhunya pun juga berubah menjadi 900 oC. Suhu keluar dari steam reformer adalah 870oC, di karenakan suhunya masih sangat tinggi maka digunakan untuk memanaskan boiler sehingga didapatkan steam yang dapat untuk pemanasan awal feed dan suhu reaktan yang berkurang hingga 113oC, kemudian didinginkan karena reaktor konversi methanol membutuhkan gas reformasi bertemperatur rendah. Selanjutnya dimasukkan ke dalam kompresor 1 untuk menaikkan tekanan dan temperatur gas hasil steam reforming dari 40 oC dan 17 bar menjadi 68,6 bar dan 118oC. Kemudian di kompress lagi dengan kompresor kedua untuk menaikkan tekanan dan mengurangi suhunya menjadi 68oC. Kemudian di masukkan ke dalam loop sintesa.

Reaksi dalam loop sintesa berjalan pada suhu 225oC, hasil pada loop sintesa ini kemudian di di dinginkan menggunakan cooler hingga 40oC untuk memisahkan metanol mentah dari gas terlarut di dalamnya. Untuk menyimpan crude methanol dalam tangki maka tekanannya di kompresi dari 68.6 bar menjadi 6,5 bar. Tahap selanjutnya adalah pemurnian crude methanol dari air dan gas-gas ringan lainnya pada kondisi 80oC dan 1,5 bar. Pada kolom ini, metanol akan menjadi produk atas sedangkan air akan menjadi produk bawah kolom bawah. Setelah itu di kondensasikan pada suhu 60 C dan didinginkan lagi hingga 40 C.

Gambar 3. Flowsheet Eliminate Difference Temperature, Pressure Dan Phase Pada sintesa gasTask Integration

Raw Material yang mengandung komponen utama yaitu Co dan H2 dilakukan Pengolahan pada system proses untuk mendapatkan produk yang diinginkan yakni Metanol. Pada system proses reformasi gas menjadi methanol diperlukan unit unit operasi yang tersusun secara terintegrasi dan kontinyu

Alat alat proses yang diperlukan dalam produksi methanol meliputi kolom deslfurisasi, reformer, kompresor gas sintesa, reactor methanol, dan kolom distilasi.alat alat tersebut disusun secara terintegrasi dengan harapan mendapatkan produk methanol dengan kemurnian tinggi serta konversi dan selektivitas reaksi tinggi serta menurunkan cost

Reactor merupakan tempat reaksi reforming untuk memproduksi methanol dengan hasil samping purge gas. Reactor berbentuk tubular, bagian tube berisi katalis dan menjadi tempat tempat berlangsungnya reaksi, sedangkan bagian shell berisi air pendingin. Reaksi di dalamnya berlangsung pada temperature 225 270 C dan tekanan kurang dari 70 bar.

Kolom distilasi adalah tempat untuk pemurnian methanol. Biasanya sebelum dilakukan pemurnian, crude methanol menghasilkan 3 produk samping yaitu air, aseton, dan etanol. 3 unit ini harus dipisah sehingga harus diolah kembali di unit 300 ( pemisahan dan pemurnian produk ). Unit ini digunakan untuk memisahkan methanol mentah dari gas gas terlarut didalamnya. Proses pemisahan dilakukan dengan prinsip perbedaan volalitas antara senyawa senyawa tersebut.

Metanol mentah pada suhu 40oC dan tekanan 68,7 bar yang mengalir dari metanol separator akan menuju ke bejana ekspansi yang beroperasi pada tekanan 6,5 bar. Dengan adanya penurunan tekanan ini, gas-gas terlarut akan lepas. Setelah itu, gas-gas terlarut yang telah dipisahkan dari cairan dijaga konstan dengan menggunakan pengontrol ketinggian.

Volatile impurities seperti dimetil eter, metil format, dan gas-gas inert terlarut dipisahkan dari methanol mentah dan dinaikkan ke bagian atas kolom distilasi bersama sejumlah uap metanol. Uap tersebut akkan melewati suatu kondensor di mana sebagian besar uap metanol yang terbawa mengalami kondensasi dan dikembalikan ke kolom distilasi sebagai refluks. Gas-gas ringan laainnya yang tidak terkondensasi akan dibuang. Metanol yang telah terstabilkan akan memasuki kolom pemurnian methanol pada kondisi 80oC dan 1,5 bar. Pada kolom ini, metanol akan menjadi produk atas sedangkan air akan menjadi produk bawah kolom bawah. Air proses yang dihasilkan sebagai produk bawah kolom distilasi akan dipompa menuju pemanas air proses. uap yang menuju puncak kolom distilasi akan didinginkan oleh suatu condenser di mana uap methanol akan dikondensasikan secara total menjadi cairan bersuhu 69oC. Metanol terkondensasi ini selanjutnya didinginkan lagi hingga mencapai suhu 40oC dan ditampung pada suatu bejana penampung.BAB IV

PEMBAHASAN

1. Tahap Penyiapan Bahan Baku Pemanasan awal natural gas dan desulfurisasi

Gas alam dipanaskan dan dimasukkan dalam unit desulfurisasi untuk menghilangkan kandungan belerang yang dapat merusak katalis nikel pada reformer, setelah itu sebagian besar gas alam diumpankan untuk proses reformasi dan sisanya diumpankan sebagai bahan bakar burner.

Proses reformasi dan underfiring

Gas alam dan steam dcampur agar lebih homogen. Setelah itu campuran dialirkan ke pemanas hingga temperaturnya mencapai 500oC. Gas sisa pembakaran dibuang melalui system pemanfaatan panas buangan.

Reformed gas waste heat recovery

Gas reformasi meninggalkan reformer dengan suhu 870oC, tekanan 19,1 bar. Panas dari gas reformasi digunakan untuk pemanasan awal gas alam dan pemanasan boiler, setelah dimanfaatkan sebagai pemanas suhu gas reformasi turun menjadi 103oC kemudian didinginkan karena reaktor konversi methanol membutuhkan gas reformasi bertemperatur rendah.

2. Tahap Reaksi

Merupakan unit pembentukan metanol dari gas sintesis reformer. Reaksi-reaksi menghasilkan 3 produk sampingan yaitu air, aseton, dan etanol. Pemisahan produk-produk tersebut melalui unit distilasi.

Kompresi gas sintesis

Bertujuan untuk menaikkan tekanan umpan reaktor (gas sintesa) agar didapat konversi yang tinggi.

Tahap sintesa metanol pada loop sintesa

Reaksi sintesis metanol yang terjadi antara gas H2, CO, dan CO2 yang bersifat eksotermis tejadi dalam pipa reaktor berkatalis tembaga.

3. Tahap Pemisahan dan Pemurnian Produk

Unit ini digunakan untuk memisahkan methanol mentah yang dihasilkan dari gas-gas terlarut didalamnya. Proses pemisahan dilakukan dalam kolom distilasi dengan prinsip perbedaan volalitas antara senyawa-senyawa tersebut.

Penghilang Gas-Gas

Metanol mentah pada suhu 40oC dan tekanan 68,7 bar yang mengalir dari metanol separator akan menuju ke bejana ekspansi yang beroperasi pada tekanan 6,5 bar. Dengan adanya penurunan tekanan ini, gas-gas terlarut akan lepas. Setelah itu, gas-gas terlarut yang telah dipisahkan dari cairan dijaga konstan dengan menggunakan pengontrol ketinggian.

Penghilang Produk Samping Bertemperatur Didih Rendah

Volatile impurities seperti dimrtil eter, metil format, dan gas-gas inert terlarut dipisahkan dari methanol mentah dan dinaikkan ke bagian atas kolom distilasi bersama sejumlah uap metanol. Uap tersebut akkan melewati suatu kondensor di mana sebagian besar uap metanol yang terbawa mengalami kondensasi dan dikembalikan ke kolom distilasi sebagai refluks. Gas-gas ringan laainnya yang tidak terkondensasi akan dibuang. Metanol yang telah terstabilkan akan memasuki kolom pemurnian methanol pada kondisi 80oC dan 1,5 bar. Pada kolom ini, metanol akan menjadi produk atas sedangkan air akan menjadi produk bawah kolom bawah. Air proses yang dihasilkan sebagai produk bawah kolom distilasi akan dipompa menuju pemanas air proses. uap yang menuju puncak kolom distilasi akan didinginkan oleh suatu condenser di mana uap methanol akan dikondensasikan secara total menjadi cairan bersuhu 69oC. Metanol terkondensasi ini selanjutnya didinginkan lagi hingga mencapai suhu 40oC dan ditampung pada suatu bejana penampung.

ff

Documents

Transcript of ff