Pra-Rancangan Pabrik Dimetil Eter (DME) dari Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) dengan Proses Direct Synthesis Kapasitas 15.000 Ton/Tahun

Abstract

Pabrik Dimetil Eter (DME) berbahan baku Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) ini dirancang dengan kapasitas 15.000 ton/tahun dan waktu operasi 330 hari per tahun. Pabrik direncanakan akan didirikan di Kawasan Langgam, Kabupaten Pelalawan, Riau. Pabrik ini dalam kapasitasnya per jam dapat menghasilkan 1.893,939 kg DME dengan bahan baku yang dibutuhkan sebesar 9.051,372 kg TKKS. Pada prarancangan ini, dimetil eter (DME) diproduksi melalui 5 tahapan proses, yaitu persiapan bahan baku, gasifikasi/produksi syngas, preparasi syngas, sintesis DME dari syngas, dan pemurnian produk. Tahap preparasi bahan baku dilakukan dengan mereduksi ukuran dan pengeringan untuk menurunkan kadar air yang terkandung dalam TKKS. Tahap berikutnya yaitu gasifikasi TKKS dengan oksigen sebagai oksidan menjadi syngas menggunakan fixed bed gasifier pada tekanan 10 atm dan suhu 1000 °C. Selanjutnya, komponen oksigen (O2), karbon monoksida (CO), air (kelebihan uap), dan metana (CH4) dialirkan menuju reformer untuk mengonversi gas metana menjadi CO dan H2. Tahap selanjutnya, syngas (acid gas) yang dihasilkan dari reformer akan melalui proses absorpsi (cleaning) untuk mengurangi kandungan gas CO2 dalam syngas menggunakan absorber pada suhu 75 °C dan tekanan 20 atm. Proses absorpsi dilakukan dengan menggunakan larutan diethanolamine (DEA) dengan konsentrasi 45% wt sebagai solvent (lean amine). Produk bawah kolom absorber berupa rich amine akan diregenerasi menggunakan stripper pada suhu 107°C dan tekanan 4,5 atm agar dapat digunakan kembali pada proses absorpsi. Syngas yang telah melalui proses cleaning memiliki kandungan CO2 di bawah 5% wt dan akan diumpankan ke dalam reaktor sintesis DME. Proses ini dilakukan menggunakan reaktor slurry bed dengan bantuan katalis bifungsional slurry phase CuO-ZnO-Al2O3/ɣ-Al2O3. Reaksi terjadi pada tekanan 50 atm dan suhu 260°C. Produk selanjutnya dipisahkan komponen cair dan gasnya menggunakan flash drum dengan tekanan 35 atm dan suhu 30°C. Selanjutnya campuran DME, metanol, dan air didistilasi hingga diperoleh produk atas berupa DME murni dengan kolom distilasi (D-520) pada tekanan 14 atm, dengan suhu feed 76,5°C, suhu dew point 60°C, serta suhu bubble point 176,5°C. DME yang dihasilkan memiliki kemurnian sebesar 99,9%. Jumlah karyawan yang dibutuhkan sebanyak 127 orang. Hasil analisis ekonomi menunjukkan bahwa keuntungan penjualan bersih sebesar Rp32.548.182.059. Tingkat pengembalian investasi (ROI) sebesar 14,78%. Waktu pengembalian modal (Pay Out Time/POT) adalah 4,020 tahun. Dengan demikian, titik impas (BEP) mencapai 46,53%. Berdasarkan evaluasi ekonomi tersebut, maka pabrik Dimetil Eter (DME) dengan kapasitas produksi 15.000 ton per tahun layak untuk didirikan.