Perpustakaan Digital ITB

Salah satu kandidat untuk pengganti bahan bakar berbasis petroleum adalah dimetil eter (DME). Impor LPG di Indonesia diproyeksikan meningkat hingga 13,2 juta ton di tahun 2050. DME dapat digunakan sebagai campuran LPG karena memiliki sifat fisik yang menyerupai LPG. Selain impor LPG yang terus meningkat, kebutuhan metanol tiap tahun di Indonesia juga semakin meningkat. Program hilirisasi batubara merupakan program untuk melakukan konversi batubara menjadi produk akhir yaitu metanol dan DME. Teknologi sintesis metanol dan DME dibagi menjadi dua metode. Metode sintesis langsung dilakukan dalam satu tahap yaitu dari gas sintesis langsung menjadi DME (model-1). Metode sintesis tidak langsung merupakan teknologi sintesis dua tahap dari sintesis metanol dan dilanjutkan dengan dehidrasi metanol menghasilkan DME (model-2). Kedua metode sintesis ini sudah banyak dikaji oleh beberapa lisensor teknologi proses seperti JFE Group, Haldor Topsoe, TEC, dan Lurgi. Tujuan dari penelitian ini untuk melakukan kajian teknoekonomi dari dua model konfigurasi proses produksi metanol dan DME. Aspek yang dikaji dalam penelitian ini diharapkan dapat membantu khususnya untuk produsen tambang batubara untuk dapat mengimplementasikan program hilirisasi batubara sebagai program konversi batubara menjadi produk akhir seperti DME. Pemilihan teknologi dilakukan dengan diskusi secara berkelompok bersama anggota laboratorium termofluida dan sistem utilitas ITB dan pembimbing yang memang ekspertis di bidang tersebut. Dua jenis alur proses produksi hasil dari pemilihan teknologi ini akan dibandingkan berdasarkan aspek teknik dan aspek ekonomi untuk mendapatkan alur proses produksi yang paling cocok. Pemodelan reaktor kesetimbangan untuk menyerupai reaktor nyata dapat divalidasi dengan menggunakan basis umpan yang telah diketahui komposisi produknya. Hasil validasi untuk mendapatkan variabel parameter di dalam reaktor kesetimbangan yaitu ?Tap (temperature approach to equilibrium). Nilai parameter tersebut akan mengikuti persamaan reaksi yang terlibat. Parameter ?Tap untuk reaksi sintesis metanol dan dehidrasi metanol adalah -20,21 dan 10,17 ?. Evaluasi pengaruh variabel kondisi operasi terhadap parameter kinerja proses dibutuhkan untuk menentukan kondisi operasi optimum. Pengaruh temperatur memiliki kecenderungan semakin rendah semakin baik dan sebaliknya untuk pengaruh tekanan. Kondisi operasi optimum untuk model-1 adalah temperatur 200 ?, tekanan 45 bar, dan rasio daur ulang 0,65. Sedangkan untuk model-2 adalah temperatur 200 ?, tekanan 75 bar, dan rasio daur ulang 0,7. Penelitian ini menggunakan perangkat lunak simulasi proses Aspen HYSYS sebagai alat bantu untuk mendapatkan parameter perbandingan jenis alur proses produksi. Evaluasi ekonomi dilakukan berdasarkan perkiraan kelayakan minimal kelas V dengan ketelitian -30%/+50% menggunakan perangkat lunak Excel dan Aspen Icarus untuk mendapatkan parameter perbandingan dalam aspek ekonomi. Konversi CO secara overall dapat dicapai untuk kedua model hingga 97%. Perolehan DME untuk model-1 adalah 15,7% dan untuk model-2 adalah 20,5%. Produksi DME per hari untuk model-1 mencapai 34,9 ton dan untuk model-2 adalah 46,2 ton. Kebutuhan panas per produk DME dalam MMBtu yang dihasilkan untuk model-1 adalah 9,0 dan untuk model-2 adalah 10,3. Kebutuhan listrik per produk DME dalam kW untuk model-1 adalah 14,9 dan untuk model-2 adalah 15,1. Nilai kapital untuk model-1 sebesar 9,37 juta USD dan untuk model-2 adalah 8,72 juta USD. Biaya operasional untuk per ton produk DME sebesar 210 USD untuk model-1 dan 147 USD untuk model-2. Parameter kelayakan IRR untuk model-1 bernilai 21,37% dengan NPV 8,66 juta USD dan untuk model-2 bernilai 68,54% dengan NPV 28,82 juta USD. i