TOLONG BACA HINGGA SELESAI.

Dimetil eter (DME) adalah salah satu sumber energi alternatif pengganti butana dan propana

sebagai pengisi LPG. Salah satu metode untuk memproduksi dimetil eter adalah melalui dehidrasi

metanol.

Reaksi dehidrasi metanol terjadi pada fasa gas dengan persamaan reaksi sebagai berikut:

CH3OH H3COCH3 + H2O.

Tahap persiapan bahan baku

Umpan berupa metanol cair dengan kemurnian 99,895% ; 0,1% air; dan selebihnya aseton sebanyak

20 metrik ton per jam. Umpan keluar dari tangki penyimpanan bersuhu 30oC dan tekanan 0,2 barg.

Umpan dinaikkan tekanannya hingga 18 barg dan diuapkan dalam evaporator hingga 80% bagian

teruapkan. Hasil uap dan cairan keluaran evaporator dipisahkan dengan separator drum.

Tahap reaksi

Reaksi terjadi pada suhu 250oC dan tekanan 18 barg dengan konversi metanol yang diharapkan

adalah sebesar 80%.

Tahap pemurnian produk.

Produk keluaran reaktor yang masih berupa campuran produk dan reaktan harus dipisahkan lebih

lanjut dalam menara distilasi supaya didapat produk dengan kemurnian lebih tinggi.

Spesifikasi MD-01 :

Kondisi umpan MD-01 = Cair jenuh

Refluks ratio = 1,5 x Refluks Minimum

Tekanan feed = 11 atm

Pressure drop terhadap feed = 0,1 atm.

Recovery DME = 99,8 %

Recovery methanol = 1%

Pertanyaan :

1. Berapa suhu stream masuk MD-01

2. Tentukan :

a. Nilai rasio refluks aktual

b. Jumlah tray aktual

c. Jumlah produk DME dalam metrik ton per tahun.

3. Buatlah grafik theoretical stage vs refluks ratio, mulai dari 8 stage hingga 18 stage.

4. Bila simulasi MD-01 dilakukan menggunakan block Radfrac,

a. Tentukan kemurnian produk DME dalam persen massa.

b. Bila diingikan kemurnian produk dme sebesar 99,7 %mol, berapa nilai refluks ratio yang

harus digunakan. ( lower bound = 0,2; upper bound = 10 ).

c. Buatlah profil komposisi senyawa (mole; vap dan liq ) di setiap stage.

d. Bila MD-01 menggunakan tray jenis sieve dengan jarak antar tray sebesar 2 ft, berapa

diameter MD-01 ?

5. Bottom product dari MD-01 ( DSTWU ) masih banyak mengandung methanol, sehingga akan

dirancang satu alat pemisah lagi ( MD-02 ) untuk mengambil methanol sehingga diharapkan

nantinya dapat digunakan kembali sebagai umpan reaktor.

Methanol recovery = 99%

Water recovery = 4%

Tekanan kondensor = 4,9 atm

Tekanan reboiler = 5,1 atm

Tekanan umpan = 5 atm

Kondisi umpan = cair jenuh.

Refluks rasio = 1,5 x refluks minimum.

Tentukan spesifikasi MD-02 :

- Rasio refluks aktual.

- Jumlah tray aktual.

- Beban kondensor dan reboiler (gunakan metode Edmister).

- Suhu umpan MD-02

- Suhu pada tray umpan MD-02 (gunakan metode Edmister).

6. Tampilkan PFD dari problem ini.

Catatan :

- Saat memberikan jawaban, tampilkan juga screenshot jawaban dari aspen plus.

- Fasilitas help di aspen plus sangat bermanfaat untuk mengetahui maksud – maksud dari input

setiap blok alat, berlatihlah untuk sering – sering menggunakannya.

- Berlatihlah untuk meng-explore lebih lanjut software aspen untuk poin – poin yang sekiranya

belum sempat tersampaikan pada tutorial. Karena software aspen mempunyai banyak manfaat (

terutama untuk TPPK atau KP ).

- pada beberapa input untuk blok alat, aspen akan memberitahu tentang spesifikasi input yang

diharapkan aspen.

- arus feed menggunakan fraksi massa.

- design spec yang digunakan pada soal ini adalah design spec khusus ( bukan design spec dari

flowsheeting option ).

- untuk tray sizing, gunakan starting stage = 2, ending stage = jumlah stage – 1 , jumlah pass =1.

- property method : predictive soave redlich kwong.