Pengendalian kolom distilasi reaktif menggunakan...
56
Pengendalian kolom distilasi reaktif menggunakan model pengendali prediktif untuk sintesis etil asetat Laboratorium Perancangan dan Pengendalian Proses Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Pembimbing: Prof. Ir. Renanto MS, PhD Oleh: Albert Yanuar Soesanto Sidang Tesis 20 Juli 2011
Transcript of Pengendalian kolom distilasi reaktif menggunakan...
Pengendalian kolom distilasireaktif menggunakan model pengendali prediktif untuk
sintesis etil asetat
Laboratorium Perancangan dan Pengendalian Proses
Jurusan Teknik Kimia
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Pembimbing: Prof. Ir. Renanto MS, PhD
Oleh: Albert Yanuar Soesanto
Sidang Tesis
20 Juli 2011
Pendahuluan
Latar belakang
• Reaksi etil asetat reversible
• Bentuk azeotrope
– EtOH-EtAc
– EtOH-H2O
– EtAc-H2O
– EtOH-HAc-H2O
• Pengendalian PI vs MPC
Rumusan masalah
• Waktu untuk menuju set point dianggap masih terlalu lama
• Pengendalian sistem distilasi reaktif etil asetat menggunakan MPC
• Kinerja pengendali MPC vs PI
Tujuan Penelitian
• Membuat konfigurasi pengendali distilasi reaktifmenggunakan MPC
• Menganalisis kinerja pengendali MPC
CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O
OHEtAcEtOHHAccat xxkxxkmr21
5,11
RTk
48300exp1024.4 3
1
RTk
66200exp1055.4 5
1
TINJAUAN PUSTAKA
Teori
MPC
METODE PENELITIAN
Flowchart
penelitian
HASIL PENELITIAN
• Simulasi steady state
• Hasil pengendalian PI
• Perbandingan pengendali PI dan MPC
• Gangguan yang diberikan
– Perubahan laju alir umpan ethanol ±20%
– Perubahan komposisi umpan
• Asam asetat menjadi ±5%
• Etanol -2 dan -4%..............(Lai et al., 2006)
• Gambar simulasi steady state
Hasil simulasi steady stateData desain
(Lai et al. 2006)
Hasil
Simulasi
Jumlah stage*
Kolom RD 20 20
Kolom Stripper 10 10
Feed (kmol/hr)*
EtOH 57.47 57.47
HAc 50.8 50.8
Laju alir aqueous (kmol/hr) 60.45 60.442
XEtOH 0.02182 0.02253
XHAc 0.00001 0.000004
XEtAc 0.01498 0.01514
XH2O 0.96391 0.96232
Data desain Hasil
Simulasi
Laju alir Product (kmol/hr) 47.82 47.766
XEtOH 0.00912 0.009006
XHAc 0.00010 0.000038
XEtAc 0.99000 0.99000
XH2O 0.00078 0.00099
Heat duty(kW)
RD 5113.4 5562.039
Stripper 1979 2256.468
Tinggi weir (m)*
RD 0.1016 0.1016
Stripper 0.0508 0.0508
Tray spacing (m)*
RD 0.6096 0.6096
Stripper 0.6096 0.6096
Hasil sizingDiameter kolom (m)
RD 2.03 1.9632
Stripper 1.37 1.3512
Sump (base column)
Diameter (m)
RD 1.598
Stripper 1.497
Dekanter 2.264
Tinggi (m)
RD 3.196
Stripper 2.995
Dekanter 4.528
• CS1 (TC-TC)
• CS2 (TC-CC)
• CS3 (TC-TC.CCcascade)
• CS4 (CC-TC)
• Berdasarkan Arfaj dan Luyben (2000); Kawathekar (2004)
• CS5 (CC-CC)
• CS6 (CC-TC,CCcascade)
0 5 10 15 200.984
0.986
0.988
0.99
0.992
0.994
waktu (jam)
X E
tAc
0 5 10 15 200.984
0.986
0.988
0.99
0.992
0.994
waktu (jam)
X E
tAc
0 5 10 15 200.988
0.99
0.992
0.994
0.996
0.998
waktu (jam)
X E
tAc
0 5 10 15 200.988
0.99
0.992
0.994
0.996
waktu (jam)
X E
tAc
CS1
CS2
CS3
CS4
CS5
CS6
• Gangguan laju alir umpan etanol
0 5 10 15 200.9896
0.9898
0.99
0.9902
0.9904
0.9906
0.9908
waktu (jam)
X E
tAc
0 5 10 15 200.9896
0.9898
0.99
0.9902
0.9904
0.9906
waktu (jam)
X E
tAc
0 5 10 15 200.9885
0.989
0.9895
0.99
0.9905
0.991
waktu (jam)
X E
tAc
0 5 10 15 200.9896
0.9897
0.9898
0.9899
0.99
0.9901
waktu (jam)
X E
tAc
CS1
CS3
CS2
CS4
CS6
CS5
• Gangguan komposisi asam asetat
0 5 10 15 200.9898
0.99
0.9902
0.9904
0.9906
0.9908
0.991
waktu (jam)
X E
tAc
0 5 10 15 200.9898
0.99
0.9902
0.9904
0.9906
0.9908
0.991
waktu (jam)
X E
tAc
0 5 10 15 200.9895
0.99
0.9905
0.991
0.9915
0.992
waktu (jam)
X E
tAc
0 5 10 15 200.9899
0.99
0.9901
0.9902
0.9903
0.9904
waktu (jam)
X E
tAc
CS4
CS5
CS6
CS1
CS2
CS3
• Gangguan komposisi etanol
• Berdasarkan IAE*
IAE
flow
komposisi
etanol
komposisi
asam asetat
CS1 1.2535 0.2736 0.1211
CS2 1.3595 0.4501 0.3097
CS3 0.4256 0.1572 0.1023
CS4 0.9415 0.1612 0.0851
CS5 0.5352 0.1054 0.0633
CS6 0.3700 0.0744 0.0421
*komposisi produk
MPC
Set pointTRD
ethanol
RD
Decanter
Stripper
air
Level reboiler 1
Tekanan kolom stripper
Temperatur decanter 1
Tekanan kolom RD
steam
SC
steam
SC
CWCW
CWR
CWR
Temperatur decanter 2
L
C
LC
LC
Asam asetat
Tstripper(Komposisi) produk
Produk
EtAc
Flowsheet
CS7
MPC
Pengendalian MPC
• Tuning pengendalian menggunakan rules of
thumb
• Struktur CS7 (MPC dengan data temperature)
• M =5
• P =125
• N =120
• Q = [0.03 30 60 120 20 1 100]
• R = [900 0.1 0.1 0.1 5 0.1 600]
• M =10
• P = 130
• N = 120
• Q = [0.05 30 100 100 0.5 1 5000]
• R = [900 0.1 0.1 0.1 1 0.1 250]
• Hasil tuning untuk struktur CS8 (MPC dengan
data komposisi)
Alasan pembanding menggunakan CS1 dan
CS2
• Menggunakan pasangan pengendali yang
sama dengan CS7 dan CS8
• Pengendalian MPC (CS7) vs PI (CS1)
0 5 10 15 201.0334
1.0336
1.0338
1.034
1.0342x 10
5
waktu (jam)
P R
D (
Pa)
0 5 10 15 20360
362
364
366
368
waktu (jam)
T R
D (
K)
0 5 10 15 201.98
2
2.02
2.04
2.06
waktu (jam)
Level R
D (
m)
0 5 10 15 20313.12
313.14
313.16
313.18
waktu (jam)
T d
ec 1
(K
)
0 5 10 15 20343.3
343.31
343.32
343.33
waktu (jam)
T d
ec 2
(K
)
0 5 10 15 201.0334
1.0335
1.0336
1.0337
1.0338x 10
5
waktu (jam)
P s
trip
(P
a)
0 5 10 15 20347
347.5
348
348.5
349
waktu (jam)
T s
trip
(K
)
PI
MPC
Gangguan laju alir etanol +20%
0 5 10 15 201.0328
1.033
1.0332
1.0334
1.0336x 10
5
waktu (jam)
P R
D (
Pa)
0 5 10 15 20360
362
364
366
waktu (jam)
T R
D (
K)
0 5 10 15 201.96
1.98
2
2.02
waktu (jam)
Level R
D (
m)
0 5 10 15 20313.12
313.13
313.14
313.15
waktu (jam)
T d
ec 1
(K
)
0 5 10 15 20342
342.5
343
343.5
waktu (jam)
T d
ec 2
(K
)
0 5 10 15 201.0333
1.0334
1.0335
1.0336x 10
5
waktu (jam)
P s
trip
(P
a)
0 5 10 15 20348.5
349
349.5
350
350.5
waktu (jam)
T s
trip
(K
)
PI
MPC
Gangguan laju alir etanol -20%
Gangguan komposisi asam
asetat +5%
0 5 10 15 201.0335
1.0335
1.0336
1.0336x 10
5
waktu (jam)
P R
D (
Pa)
0 5 10 15 20363
364
365
366
waktu (jam)
T R
D (
K)
0 5 10 15 201.994
1.996
1.998
2
waktu (jam)
Level R
D (
m)
0 5 10 15 20313.146
313.148
313.15
313.152
waktu (jam)
T d
ec 1
(K
)
0 5 10 15 20343.302
343.304
343.306
343.308
waktu (jam)
T d
ec 2
(K
)
0 5 10 15 201.0335
1.0335
1.0335
1.0335x 10
5
waktu (jam)
P s
trip
(P
a)
0 5 10 15 20
348.75
348.8
348.85
348.9
waktu (jam)
T s
trip
(K
)
Gangguan komposisi asam
asetat -5%
0 5 10 15 201.0335
1.0335
1.0336
1.0336x 10
5
waktu (jam)
P R
D (
Pa)
0 5 10 15 20360
361
362
363
364
waktu (jam)
T R
D (
K)
0 5 10 15 201.996
1.998
2
2.002
waktu (jam)
Level R
D (
m)
0 5 10 15 20313.148
313.15
313.152
313.154
waktu (jam)
T d
ec 1
(K
)
0 5 10 15 20343.302
343.304
343.306
343.308
waktu (jam)
T d
ec 2
(K
)
0 5 10 15 201.0335
1.0335
1.0335
1.0335x 10
5
waktu (jam)
P s
trip
(P
a)
0 5 10 15 20348.6
348.7
348.8
348.9
349
waktu (jam)
T s
trip
(K
)
0 5 10 15 201.0334
1.0335
1.0335
1.0336x 10
5
waktu (jam)
P R
D (
Pa)
0 5 10 15 20363
364
365
366
waktu (jam)
T R
D (
K)
0 5 10 15 201.985
1.99
1.995
2
2.005
waktu (jam)
Level R
D (
m)
0 5 10 15 20313.14
313.145
313.15
waktu (jam)
T d
ec 1
(K
)
0 5 10 15 20343
343.1
343.2
343.3
343.4
waktu (jam)
T d
ec 2
(K
)
0 5 10 15 201.0335
1.0335
1.0335
1.0335
1.0335x 10
5
waktu (jam)
P s
trip
(P
a)
0 5 10 15 20348.6
348.8
349
349.2
349.4
waktu (jam)
T s
trip
(K
)
PI
MPC
Gangguan komposisi etanol -4%
Gangguan komposisi etanol -2%
0 5 10 15 201.0335
1.0335
1.0335
1.0335
1.0335x 10
5
waktu (jam)
P R
D (
Pa)
0 5 10 15 20363
363.5
364
364.5
365
waktu (jam)
T R
D (
K)
0 5 10 15 201.992
1.994
1.996
1.998
2
waktu (jam)
Level R
D (
m)
0 5 10 15 20313.144
313.146
313.148
313.15
waktu (jam)
T d
ec 1
(K
)
0 5 10 15 20343.24
343.26
343.28
343.3
343.32
waktu (jam)
T d
ec 2
(K
)
0 5 10 15 201.0335
1.0335
1.0335
1.0335x 10
5
waktu (jam)
P s
trip
(P
a)
0 5 10 15 20
348.8
348.9
349
349.1
waktu (jam)
T s
trip
(K
)
PI
MPC
0 5 10 15 201.0334
1.0336
1.0338
1.034
1.0342x 10
5
waktu (jam)
P R
D (
Pa)
0 5 10 15 20360
362
364
366
368
waktu (jam)
T R
D (
K)
0 5 10 15 201.99
2
2.01
2.02
2.03
waktu (jam)
Level R
D (
m)
0 5 10 15 20313.14
313.15
313.16
313.17
waktu (jam)
T d
ec 1
(K
)
0 5 10 15 20343.3
343.31
343.32
343.33
waktu (jam)
T d
ec 2
(K
)
0 5 10 15 201.0334
1.0335
1.0336
1.0337
1.0338x 10
5
waktu (jam)
P s
trip
(P
a)
0 5 10 15 200.98
0.985
0.99
0.995
waktu (jam)
T s
trip
(K
)
PI
MPC
• Pengendalian MPC (CS8) vs PI (CS2)
Gangguan laju alir etanol +20%
0 5 10 15 201.0328
1.033
1.0332
1.0334
1.0336x 10
5
waktu (jam)
P R
D (
Pa)
0 5 10 15 20358
360
362
364
366
waktu (jam)
T R
D (
K)
0 5 10 15 201.96
1.98
2
2.02
waktu (jam)
Level R
D (
m)
0 5 10 15 20313.13
313.135
313.14
313.145
313.15
waktu (jam)
T d
ec 1
(K
)
0 5 10 15 20342.5
343
343.5
waktu (jam)
T d
ec 2
(K
)
0 5 10 15 201.0333
1.0334
1.0335
1.0336x 10
5
waktu (jam)
P s
trip
(P
a)
0 5 10 15 200.985
0.99
0.995
1
waktu (jam)
T s
trip
(K
)
PI
MPC
Gangguan laju alir etanol -20%
Gangguan komposisi asam
asetat +5%
0 5 10 15 201.0335
1.0335
1.0335
1.0335
1.0336x 10
5
waktu (jam)
P R
D (
Pa)
0 5 10 15 20362
364
366
368
waktu (jam)
T R
D (
K)
0 5 10 15 201.994
1.996
1.998
2
2.002
waktu (jam)
Level R
D (
m)
0 5 10 15 20313.146
313.148
313.15
313.152
waktu (jam)
T d
ec 1
(K
)
0 5 10 15 20343.3
343.302
343.304
343.306
waktu (jam)
T d
ec 2
(K
)
0 5 10 15 201.0335
1.0335
1.0335
1.0335
1.0335x 10
5
waktu (jam)
P s
trip
(P
a)
0 5 10 15 200.9895
0.99
0.9905
0.991
waktu (jam)
T s
trip
(K
)
Gangguan komposisi asam
asetat -5%
0 5 10 15 201.0335
1.0335
1.0336
1.0336x 10
5
waktu (jam)
P R
D (
Pa)
0 5 10 15 20358
360
362
364
waktu (jam)
T R
D (
K)
0 5 10 15 201.995
2
2.005
waktu (jam)
Level R
D (
m)
0 5 10 15 20313.148
313.15
313.152
313.154
waktu (jam)
T d
ec 1
(K
)
0 5 10 15 20343.302
343.304
343.306
343.308
waktu (jam)
T d
ec 2
(K
)
0 5 10 15 201.0335
1.0335
1.0335
1.0336x 10
5
waktu (jam)
P s
trip
(P
a)
0 5 10 15 200.988
0.989
0.99
0.991
waktu (jam)
T s
trip
(K
)
Gangguan komposisi etanol -4%
0 5 10 15 201.0335
1.0335
1.0335
1.0335x 10
5
waktu (jam)
P R
D (
Pa)
0 5 10 15 20363
364
365
366
waktu (jam)
T R
D (
K)
0 5 10 15 201.99
1.995
2
waktu (jam)
Level R
D (
m)
0 5 10 15 20313.146
313.148
313.15
313.152
waktu (jam)
T d
ec 1
(K
)
0 5 10 15 20343.3
343.302
343.304
343.306
waktu (jam)
T d
ec 2
(K
)
0 5 10 15 201.0335
1.0335
1.0335
1.0335
1.0335x 10
5
waktu (jam)
P s
trip
(P
a)
0 5 10 15 200.9895
0.99
0.9905
0.991
waktu (jam)
T s
trip
(K
)
0 5 10 15 201.0334
1.0335
1.0335
1.0336x 10
5
waktu (jam)
P R
D (
Pa)
0 5 10 15 20362
364
366
368
waktu (jam)
T R
D (
K)
0 5 10 15 201.985
1.99
1.995
2
2.005
waktu (jam)
Level R
D (
m)
0 5 10 15 20313.142
313.144
313.146
313.148
313.15
waktu (jam)
T d
ec 1
(K
)
0 5 10 15 20343.15
343.2
343.25
343.3
343.35
waktu (jam)
T d
ec 2
(K
)
0 5 10 15 201.0335
1.0335
1.0335
1.0335
1.0335x 10
5
waktu (jam)
P s
trip
(P
a)
0 5 10 15 200.989
0.99
0.991
0.992
0.993
waktu (jam)
T s
trip
(K
)
PI
MPC
Gangguan komposisi etanol -2%
• Pengendalian MPC (CS7) vs PI simulink (CS1)
0 5 10 15 201.025
1.03
1.035
1.04
1.045x 10
5
waktu (jam)
P R
D (
Pa)
0 5 10 15 20
363.3
363.4
363.5
363.6
waktu (jam)
T R
D (
K)
0 5 10 15 201.99
2
2.01
2.02
2.03
waktu (jam)
Leve
l RD
(m
)
0 5 10 15 20313.1
313.15
313.2
313.25
waktu (jam)
T d
ec
1 (
K)
0 5 10 15 20343
343.5
344
waktu (jam)
T d
ec
2 (
K)
0 5 10 15 201.02
1.03
1.04
1.05
1.06x 10
5
waktu (jam)
P s
trip
(P
a)
0 5 10 15 20
348.75
348.8
348.85
348.9
waktu (jam)
T s
trip
(K
)
MPC
PI
Gangguan laju alir etanol +20%
0 5 10 15 201.02
1.025
1.03
1.035
1.04x 10
5
waktu (jam)
P R
D (
Pa)
0 5 10 15 20363.1
363.2
363.3
363.4
363.5
waktu (jam)
T R
D (
K)
0 5 10 15 201.97
1.98
1.99
2
2.01
waktu (jam)
Level R
D (
m)
0 5 10 15 20313.05
313.1
313.15
313.2
waktu (jam)
T d
ec 1
(K
)
0 5 10 15 20342.5
343
343.5
344
waktu (jam)
T d
ec 2
(K
)
0 5 10 15 201
1.02
1.04
1.06x 10
5
waktu (jam)
P s
trip
(P
a)
0 5 10 15 20348.65
348.7
348.75
348.8
348.85
waktu (jam)
T s
trip
(K
)
MPC
PI
Gangguan laju alir etanol -20%
0 5 10 15 201.02
1.03
1.04
1.05
1.06x 10
5
waktu (jam)
P R
D (
Pa)
0 5 10 15 20
363.4
363.6
363.8
364
waktu (jam)
T R
D (
K)
0 5 10 15 201.98
1.99
2
2.01
waktu (jam)
Level R
D (
m)
0 5 10 15 20313.1
313.2
313.3
313.4
313.5
waktu (jam)
T d
ec 1
(K
)
0 5 10 15 20342.5
343
343.5
344
waktu (jam)
T d
ec 2
(K
)
0 5 10 15 201
1.05
1.1x 10
5
waktu (jam)
P s
trip
(P
a)
0 5 10 15 20348.6
348.7
348.8
348.9
349
waktu (jam)
T s
trip
(K
)
MPC
PI
Gangguan komposisi asam
asetat +5%
0 5 10 15 201.01
1.02
1.03
1.04
1.05x 10
5
waktu (jam)
P R
D (
Pa)
0 5 10 15 20362.5
363
363.5
364
waktu (jam)
T R
D (
K)
0 5 10 15 201.99
2
2.01
2.02
2.03
waktu (jam)
Level R
D (
m)
0 5 10 15 20312.9
313
313.1
313.2
313.3
waktu (jam)
T d
ec 1
(K
)
0 5 10 15 20342.5
343
343.5
344
waktu (jam)
T d
ec 2
(K
)
0 5 10 15 200.98
1
1.02
1.04
1.06x 10
5
waktu (jam)
P s
trip
(P
a)
0 5 10 15 20348.6
348.7
348.8
348.9
349
waktu (jam)
T s
trip
(K
)
MPC
PI
Gangguan komposisi asam
asetat -5%
0 5 10 15 201
1.02
1.04
1.06
1.08x 10
5
waktu (jam)
P R
D (
Pa)
0 5 10 15 20362.5
363
363.5
364
364.5
waktu (jam)
T R
D (
K)
0 5 10 15 201.96
1.98
2
2.02
2.04
waktu (jam)
Level R
D (
m)
0 5 10 15 20312.5
313
313.5
314
waktu (jam)
T d
ec 1
(K
)
0 5 10 15 20342
343
344
345
waktu (jam)
T d
ec 2
(K
)
0 5 10 15 200.95
1
1.05
1.1
1.15x 10
5
waktu (jam)
P s
trip
(P
a)
0 5 10 15 20348
348.5
349
349.5
waktu (jam)
T s
trip
(K
)
MPC
PI
Gangguan komposisi etanol -4%
0 5 10 15 200.95
1
1.05
1.1
1.15x 10
5
waktu (jam)
P R
D (
Pa)
0 5 10 15 20362
363
364
365
waktu (jam)
T R
D (
K)
0 5 10 15 201.9
1.95
2
2.05
2.1
waktu (jam)
Level R
D (
m)
0 5 10 15 20312.5
313
313.5
314
waktu (jam)
T d
ec 1
(K
)
0 5 10 15 20340
342
344
346
348
waktu (jam)
T d
ec 2
(K
)
0 5 10 15 200.8
1
1.2
1.4x 10
5
waktu (jam)
P s
trip
(P
a)
0 5 10 15 20348
348.5
349
349.5
350
waktu (jam)
T s
trip
(K
)
MPC
PI
Gangguan komposisi etanol -2%
0 5 10 15 201.01
1.02
1.03
1.04
1.05x 10
5
waktu (jam)
P R
D (
Pa)
0 5 10 15 20363.25
363.3
363.35
363.4
waktu (jam)
T R
D (
K)
0 5 10 15 201.98
1.99
2
2.01
waktu (jam)
Level R
D (
m)
0 5 10 15 20311
312
313
314
315
waktu (jam)
T d
ec 1
(K
)
0 5 10 15 20
343.4
343.6
343.8
344
waktu (jam)
T d
ec 2
(K
)
0 5 10 15 200.95
1
1.05
1.1x 10
5
waktu (jam)
P s
trip
(P
a)
0 5 10 15 200.98
0.99
1
1.01
waktu (jam)
T s
trip
(K
)
MPC
PI
Gangguan laju alir etanol +20%
0 5 10 15 201.02
1.03
1.04
1.05x 10
5
waktu (jam)
P R
D (
Pa)
0 5 10 15 20363.3
363.35
363.4
363.45
waktu (jam)
T R
D (
K)
0 5 10 15 201.985
1.99
1.995
2
2.005
waktu (jam)
Level R
D (
m)
0 5 10 15 20310
312
314
316
waktu (jam)
T d
ec 1
(K
)
0 5 10 15 20342.8
343
343.2
343.4
343.6
waktu (jam)
T d
ec 2
(K
)
0 5 10 15 200.95
1
1.05
1.1x 10
5
waktu (jam)
P s
trip
(P
a)
0 5 10 15 200.98
0.99
1
1.01
waktu (jam)
T s
trip
(K
)
MPC
PI
Gangguan laju alir etanol -20%
0 5 10 15 201
1.02
1.04
1.06x 10
5
waktu (jam)
P R
D (
Pa)
0 5 10 15 20363.32
363.33
363.34
363.35
waktu (jam)
T R
D (
K)
0 5 10 15 201.98
1.99
2
2.01
waktu (jam)
Level R
D (
m)
0 5 10 15 20308
310
312
314
316
waktu (jam)
T d
ec 1
(K
)
0 5 10 15 20
343.3
343.4
343.5
343.6
waktu (jam)
T d
ec 2
(K
)
0 5 10 15 200.9
1
1.1
1.2x 10
5
waktu (jam)
P s
trip
(P
a)
0 5 10 15 200.985
0.99
0.995
1
1.005
waktu (jam)
T s
trip
(K
)
MPC
PI
Gangguan komposisi asam
asetat +5%
0 5 10 15 201.01
1.02
1.03
1.04
1.05x 10
5
waktu (jam)
P R
D (
Pa)
0 5 10 15 20363.31
363.32
363.33
363.34
waktu (jam)
T R
D (
K)
0 5 10 15 201.98
1.99
2
2.01
waktu (jam)
Level R
D (
m)
0 5 10 15 20310
312
314
316
318
waktu (jam)
T d
ec 1
(K
)
0 5 10 15 20343
343.1
343.2
343.3
343.4
waktu (jam)
T d
ec 2
(K
)
0 5 10 15 200.9
0.95
1
1.05
1.1x 10
5
waktu (jam)
P s
trip
(P
a)
0 5 10 15 200.98
0.985
0.99
0.995
1
waktu (jam)
T s
trip
(K
)
MPC
PI
Gangguan komposisi asam
asetat -5%
0 5 10 15 201
1.02
1.04
1.06x 10
5
waktu (jam)
P R
D (
Pa)
0 5 10 15 20363.32
363.33
363.34
363.35
waktu (jam)
T R
D (
K)
0 5 10 15 201.98
1.99
2
2.01
waktu (jam)
Level R
D (
m)
0 5 10 15 20310
312
314
316
waktu (jam)
T d
ec 1
(K
)
0 5 10 15 20343.28
343.3
343.32
343.34
waktu (jam)
T d
ec 2
(K
)
0 5 10 15 200.95
1
1.05
1.1
1.15x 10
5
waktu (jam)
P s
trip
(P
a)
0 5 10 15 200.985
0.99
0.995
1
1.005
waktu (jam)
T s
trip
(K
)
MPC
PI
Gangguan komposisi etanol -4%
0 5 10 15 200.95
1
1.05
1.1x 10
5
waktu (jam)
P R
D (
Pa)
0 5 10 15 20363.32
363.34
363.36
363.38
363.4
waktu (jam)
T R
D (
K)
0 5 10 15 201.96
1.98
2
2.02
2.04
waktu (jam)
Level R
D (
m)
0 5 10 15 20305
310
315
320
waktu (jam)
T d
ec 1
(K
)
0 5 10 15 20343.26
343.28
343.3
343.32
343.34
waktu (jam)
T d
ec 2
(K
)
0 5 10 15 200.9
1
1.1
1.2
1.3x 10
5
waktu (jam)
P s
trip
(P
a)
0 5 10 15 200.98
0.99
1
1.01
1.02
waktu (jam)
T s
trip
(K
)
MPC
PI
Gangguan komposisi etanol -2%
• Hasil perhitungan IAE
flow komp. Etanol komp. Asam asetat
PI MPC PI MPC PI MPC
P RD 10982.5000 2206.8753 2230.0000 411.9675 1239.5000 453.9928
T RD 291.2350 6.1863 351.2348 1.2549 489.3920 1.1720
level 9.3453 2.1041 2.0583 0.5034 1.1096 0.1289
T dec 1 0.7863 2.0883 0.4132 0.5175 0.3917 0.2636
T dec 2 73.6100 2.3572 11.5320 0.8338 0.4285 0.9440
P strip 5144.2500 170.4745 1355.0000 44.5817 924.2500 28.8678
T strip 287.3655 0.7615 82.3624 0.2878 38.5034 0.0868
• CS7 vs PI Aspen
flow komp. Etanol komp. Asam asetat
PI MPC PI MPC PI MPC
P RD 10618.00 703.9231 2259.0000 122.1127 1590.5000 114.6200
T RD 437.8525 5.1932 1097.0313 1.1024 1524.3125 0.7995
level 9.2748 1.4220 2.3313 0.3147 1.5768 0.0735
T dec 1 0.8115 1.4645 0.4360 0.3074 0.3917 0.2308
T dec 2 66.5968 2.1211 5.0966 0.4668 0.6399 0.4503
P strip 5156.5000 169.0572 1536.0000 45.7447 1173.2500 27.3678
X 1.3473 0.0561 0.4382 0.0073 0.2975 0.0014
• CS8 vs PI Aspen
flow komp. Etanol komp. Asam asetat
PI MPC PI MPC MPC
P RD 14336.736 2206.8753 50112.54 411.9675 27236.5308 453.9928
T RD 15.2546 6.1863 47.1898 1.2549 28.1611 1.1720
level 0.7533 2.1041 1.8697 0.5034 1.2199 0.1289
T dec 1 3.3910 2.0883 8.6875 0.5175 6.0998 0.2636
T dec 2 9.4427 2.3572 26.3066 0.8338 21.6617 0.9440
P strip 40054.18 170.4745 165054.12 44.5817 62778.6092 28.8678
T strip 1.5011 0.7615 6.5908 0.2878 2.8146 0.0868
• CS7 vs PI simulink
flow komp. Etanol komp. Asam asetat
PI MPC PI MPC PI MPC
P RD 127810.58 703.9231 280604.3 122.1127 188457.8 114.6200
T RD 0.9696328 5.1931575 2.790921 1.102436 1.856795 0.7995
level 0.976975 1.4220478 2.397876 0.314694 1.690409 0.0735
T dec 1 289.35158 1.4644726 574.2022 0.307404 724.735 0.2308
T dec 2 2.7072593 2.1210543 5.29421 0.466751 3.701003 0.4503
P strip 1016.6675 169.05716 2435.636 45.74473 1697.469 27.3678
X 0.6595506 0.0560963 1.238949 0.007266 0.976368 0.0014
• CS8 vs PI Simulink
Kesimpulan Penelitian
• Struktur PI temperature-komposisi
cascade paling baik
• Parameter pengendali MPC sudah dicari
• Pengendali MPC lebih baik dibandingkan
pengendali PI
• Pengendali MPC memberikan nilai IAE
yang paling kecil.
Saran untuk penelitian selanjutnya
• Pengendalian MPC software Aspen
DMCPlus.
• Mencari metode tuning yang lebih baik.
• Penggunaan metode lain dapat digunakan
untuk meningkatkan unjuk kerja
pengendalian
• Pembanding menggunakan PID
Mohon saran, masukan, dan
dukungan
TERIMA KASIH
