RABU, 19 DESEMBER 2012 Manufacture of Dimethyl Ether from Methanol, (Pembuatan Dimetil Eter dari Metanol)

Persamaan reaksi kimia :2 CH3OH---------->CH3OCH3+ H2ODimetil Eter (DME) merupakan senyawa eter yang paling sederhana.Senyawa eter adalah senyawa karbon dengan rumus molekul CnH2n+2O, dan rumus molekul DME adalah (CH3)2O dengan berat molekul 46,069 ( Perrys, 2002)

DME memiliki sifat fisik yang serupa denganLiquified Petroleum Gas( LPG ) sehingga selain dapat langsung digunakan sebagai sumber energi peralatan rumah tangga, pengemasan dan pendistribusiannya mudah. Karakter pembakarannya sama dengan gas alam. DME dibuat dari derivatif gas alam,metana (CH4), yaitu metanol dapat juga dibuat dari derivative batu bara atau biomasa. DME merupakan senyawa yang tidak beracun, sehingga saat ini digunakan sebagaiaerosol propellantoleh industri kosmetik dan kesehatan,sebagai pengganti CFCpropellant. 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 Association.com,2005 ).

Dimethyl Ether(DME) merupakan salah satu bahan dasar dan bahan intermediate dalam industri kimia. Di Indonesia DME digunakan sebagaiaerosol propellantyang tidak berbahaya padainhalerdan peralatan kosmetik,air refresher, penyemprot cat lukis, penyemprot insektisida dan sebagai bahan baku pembuatan dimetil sulfat 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 dirancang ini diorientasikan bukan hanya untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri saja tetapi juga untuk ekspor ke luar negeri khususnya Cina, India, Jepang, Amerika dan Eropa.Dengan orientasi ke pasar ekspor ini diharapkan bahwa hasil penjualan yang diperoleh dapat menambah devisabagi negara.

Terdapat 2 metode umum yang dapat digunakan untuk memproduksi dimetil eter, yaitu :1)Metode Sintesis langsungReaksi yang terjadi adalah :

2CO(g)+ 4H2(g) ------>(CH3)2O(g)+H2O(l)

Reaksitersebut berlangsung pada suhu operasi2500C 3670C. 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 CO dan H. HO yang terbentuk akan bereaksi dengan bahan baku CO membentukCO2, reaksi samping ini menimbulkan limbah yang memerlukan penanganan khusus.(www.aboutdme.org)2)Metode Dehidrasi MetanolReaksi yang terjadi adalah :2CH3OH(g) --------->(CH3)2O(g)+H2O(l)

Dengan kondisi operasi :Suhu: 250C 370CTekanan: 12 atmKatalis: Al2O3.SiO2Fase: Gas

Bahan baku yang digunakan adalah metanol cair yang diuapkan denganvaporizer, kemudian diumpankan kedalam heat exchanger, setelah itu dimasukkan kedalam reaktor yang berisi katalis Al2O3.SiO2. Reaksi berlangsung dalam fase gas, menggunakan reactor fixedbed adiabatis karena panas reaksinya tidak terlalu besar, hanya 11,770 kJ/kmol pada 2600C.Dari reaktor, dimetil eter, metanol dan air didistilasi dengan menara distilasi 01.Hasil atas MD-01 merupakan produk yang diharapkan langsung disimpan ke alat penyimpan, sedang hasil bawahnya metanol dan air didistilasi kembali dalam menara distilasi kedua. Hasil atas MD-02 metanol di recycle ke vaporizer dan hasil bawah adalah air buangan. Proses dehidrasi metanol, merupakan proses yang dipakai secara luas sebab sederhana dan kemurnian produknya tinggi.( mg engineering.lurgi,2002 )

Flow Diagram Proses:

DATA UNTUK REAKTOR

Kondisi operasiSuhu: 250 - 370CTekanan: 12 atmSifat reaksi: eksotermisKondisi proses: adiabatic

KatalisatorJenis: Alumina silicat (zeolit)Bentuk: silinderUkuran: 1/16 in x 3/16 inBulk density,b: 0.78 kg/m3Void space: 0.35

Kinetika reaksirA = k.pA (Applied Catalysis,69, 139-148, 1991)

k = A. exp (-E/R.T)

dimana :rA: kecepatan reaksi metanol, kmol/ (m3.jam)k: konstanta kecepatan reaksiA: frekwensi tumbukan: 1,21 x 106kmol/m3.jam.kPaE: energi aktivasi:80,48 kJ/mol = 19222 kkal/kmolR: konstanta gas ideal, 1.987 kkal/(kmol.K)T: Suhu operasi, KPA: Tekanan parsial metanol, kPa

Data US Patent untuk proses pembuatan Dimethyl Ether dari Methanol adalah US Patent No. 20120220804 , 30 Agustus 2012DownloadUSPatent No. 20120220804Kolom (column) atau sering disebut tower memiliki dua kegunaan; yang pertama untuk memisahkan feed (material yang masuk) menjadi dua porsi, yaitu vapor yang naik ke bagian atas (top/overhead) kolom dan porsiLIQUIDyang turun ke bagian bawah (bottom) kolom; yang kedua adalah untuk menjaga campuran kedua fasa vapor dan liquid (yang mengalir secara counter-current) agar seimbang, sehingga pemisahannya menjadi lebih sempurna.Overhead vapor akan meninggalkan bagian atas kolom dan masuk ke condenser, vapor yang menjadi liquid akan dikumpulkan di accumulator. Sebagian liquid dari accumulator dikembalikan ke kolom sebagai reflux, sedangkan sebagian lainnya sebagai overhead product atau distillate.Bottom liquid keluar dari bagian bawah kolom dan dipanaskan ke reboiler. Sebagian liquid menjadi vapor dan dikembalikan ke kolom, dan sebagian lainnya akan dikeluarkan sebagai bottom product atau residue.https://asro.wordpress.com/category/process-equipment-control/