7/26/2019 azotrop

1/8

Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia Kejuangan ISSN 16934393

Pengembangan Teknologi Kimia untuk Pengolahan Sumber Daya Alam Indonesia

Yogyakara! "6 #anuari "$1$

Simulasi Proses %e&idrasi 'anol dengan Kolom %isilasi ()eoro*

+enggunakan Isookan

,udi -. ,iso/arno! ,uana 0irisua! P&ili* ijaya! (nggraeni Yunia

Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Katolik Parahyangan

Jalan Ciumbuleuit No. 9, !andung "## Tel$ "%% %"&%'""

Abstract

Sustainable and more environmentally friendly energy resources are necessary for the industry and transportation

development. Bio-ethanol has several advantages compared to the fossil fuel. For the production of fuel grade

bio-ethanol, its characteristic is mainly determined by the dehydration process. Azeotropic distillation can beemployed to separate azeotrop mixture of ethanol-water by adding extraneous mass-separating agent called

entrainer. n this research, the selection of operating condition of distillation column for ethanol dehydration

process with isooctane is simulated using ChemCad (imulation(o)t*are. !eboiler duty and reflux ratio are

varied to obtain fuel grade bio-ethanol. Based on the steadystate simulation results, output multiplicity is

revealed in this azeotropic distillation process. t is found that the alternation of feed condition can trigger steady

state transition. n addition, the optimum operating condition should be optimized to obtain the fuel grade

bioethanol.

Keywords2azeotropic distillation" dehydration" isooctane" reboiler duty" reflux ratio.

Penda&uluan

(eiring kema+uan bidang industri dan trans$ortasi,konsumsi bahan bakar minyak bumi semakin

meningkat. kibatnya, $ersediaan minyak bumi di

dunia makin lama makin meni$is. Perkiraan tentang

$enurunan $roduk minyak bumi $ada masa yang

akan datang dan ketergantungan yang besar terhada$

sumber energi minyak bumi, mendorong $enelitian

dan $engembangan sumber energi alternati) dari

bahan-bahan alam yang +umlahnya melim$ah dan

bersi)at terbarukan renewable natural resources/.

!ioetanol meru$akan salah satu sumber energi

alternati) yang sangat $ros$ekti) untuk dikembangkan

di Indonesia sebagai bahan bakar substituti) atau$un

aditi) bahan bakar )osil yang digunakan selama ini,

yaitu bensin, karena terbuat dari bahan baku alamyang da$at di$erbarui dan bersi)at lebih ramah

lingkungan.

(alah satu $ersoalan dalam $roses $embuatan

bioetanol berkaitan dengan $emurniannya, karena

terbentuk 0am$uran a1eotro$ etanol-air yang tidak

da$at di$isahkan dengan $roses distilasi biasa. 2leh

karena itu, metode lain di$erlukan untuk memisahkan

0am$uran a1eotro$ etanol-air. Pada $enelitian ini,

distilasi a1eotro$ digunakan untuk menda$atkan bio-

ethanol murni dari 0am$uran a1eotro$nya. 3alam

distilasi a1eotro$, $emisahan da$at ter+adi dengan

$enambahan entrainer, yaitu suatu 1at yang ber$eran

mengubah volatilitas relati) kom$onen kun0i. Pada

$enelitian ini, entraineryang digunakan adalah

isooktan.

Penelitian dilakukan dengan konstruksi model,

validasi model, dan simulasi $roses distilasi a1eotro$

dengan bantuan #hem#ad Simulation Software

sehingga da$at diketahui kon)igurasi kolom dan

kondisi o$erasi o$timum untuk menghasilkan etanol

yang memenuhi standar bahan bakar fuel grade

ethanol/, yaitu etanol dengan kemurnian 99,45.

andasan Teori

6tanol da$at di$eroleh dari berbagai 0ara, yakni

hidrasi etilen, )ermentasi glukosa atau sebagai hasil

sam$ing dari kegiatan industri. Namun, kadar etanol

yang dihasilkan dari $roses ini belum memenuhi

syarat sebagai bahan bakar kendaraan bermotor,

yakni 99,45 sehingga di$erlukan suatu $roses untuk

meningkatkan kemurnian etanol tersebut. 7asalah

yang timbul $ada $roses $emurnian ini adalah etanol

akan membentuk a1eotro$ dengan air $ada

tem$eratur '8,#4C $ada konsentrasi 94,:5 berat

9',%5 volume/ sehingga tidak da$at di$isahkan

melalui $roses distilasi biasa.

!ioetanol meru$akan etanol yang dihasilkan melalui

$roses )ermentasi glukosa yang berasal dari biomassa

yang mengandung kom$onen $ati atau selulosa,

7/26/2019 azotrop

2/8

se$erti singkong, molase tetes tebu/, +agung, sagu,

atau gliserol ;ambali dkk., %""'/

!ioetanol da$at diman)aatkan sebagai substitusi

bahan bakar minyak untuk motor berbahan bakar

bensin. (ebagai bahan $ensubstitusi bensin, bioetanol

da$at dia$likasikan dalam bentuk murni 6#""/ atau

0am$uran gasohol/, misalnya #"5 bioetanol

di0am$ur dengan 9"5 bensin disebut 6#"/.

!ebera$a keunggulan bioetanol dari bensin, antara

lain< terbuat dari bahan alami yang +umlahnya

melim$ah dan oleh karenanya bersi)at terbarukan,

F"9 - #

lebih ramah lingkungan dan tingkat emisi gas rumahka0a yang dihasilkan lebih rendah, karena bioetanol

memiliki research octane number=2N/ yang lebih

tinggi #"8,:/ dari$ada bensin 88/, yang berarti

bah*a e)isiensi $embakaran yang dihasilkan lebih

tinggi.

7eski$un $roses $embuatan bioetanol relati) mudah,

namun kemurnian bioetanol yang dihasilkan dari

$roses )ermentasi $ada umumnya hanya berkisar

antara ##,4-#%,45 6lvers, %""8/. Kemurnian da$at

ditingkatkan hingga 945 melalui $roses distilasi

bertaha$. Namun, bahan bakar bioetanol fuel grade

ethanol/ harus memiliki kemurnian tidak kurang dari

99,45 sehingga di$erlukan $roses $emurnian

alternati), antara lain< distilasi a1eotro$, distilasi

ekstrakti), atau adsor$si dengan molecular sieve.

Pada $enelitian ini, distilasi a1eotro$ akan di$ela+ari.

3istilasi a1eotro$ digunakan untuk 0am$uran yang

sulit di$isahkan melalui $roses distilasi biasa, karena

membentuk a1eotro$, di mana kom$osisi kom$onen

di )asa ua$ mau$un 0air tidak berubah lagi oleh

$emanasan >idagdo dan (eader, #99:/. Prosesnya

dilakukan dengan $enambahan extraneous mass-

separating agent yang dikenal sebagaientrainer ke

dalam 0am$uran a1eotro$ sehingga entrainerakan

membentuk a1eotro$ terner dengan kedua kom$onenkun0i tersebut.$ntrainerharus memenuhi syaratiley-@C; @erlag?mb; Co.

K?a, ?ermany.

?omis,@., =ui1,F., sensi, J.C., Font, ., %""&,$$li0ation o) Isoo0tane to the 3ehydration o) 6thanol.

3esign o) a Column (eGuen0e To 2btain bsolute

6thanol by ;eterogeneous 1eotro$i0 3istillation,nd.$ng. #hem. !es., %, #"-#.

;ambali, 6., 7u+dali$ah, (., Tambunan, .;.,

Patti*iri, .>., ;endroko, =, %""', 'e(nologi

Bioenergi, gro7edia Pustaka, Jakarta.

(eader, J.3., ;enley, 6.J., %"":, (e$aration Pro0ess

Prin0i$les, %nd

ed., John >iley(ons In0., U(.

>idagdo, (., (eader, >.3., #99:, 1eotro$i0

3istilation,A#h$ ournal, %, #, 9:-#&".

Treybal, =.6., #98#,*ass 'ransfer peration, &rd

ed., 70. ?ra*-;ill !ook Com$any, U(.

7/26/2019 azotrop

8/8

0amar 11. Pengaruhfeed locationterhada$ kemurnianetanol

F"9 - :