Pra-Rancangan Pabrik Dimetil Eter (DME) Dari Batang Tembakau Via Metode Indirect Synthesis Dengan Kapasitas 18,000 Ton/Tahun

Abstract

Pabrik Dimetil Eter (DME) dari Batang Tembakau via Metode Indirect Synthesis ini dirancang berkapasitas produksi sebesar 18.000 ton/tahun dengan waktu operasi selama 330 hari per tahun. Pabrik DME ini direncanakan akan dibangun di kawasan industri JIIPE (Java Integrated Industrial and Ports Estate), Kecamatan Manyar, Kabupaten Gresik. Pabrik ini dapat menghasilkan sebanyak 2.277,84 kg DME per jamnya dengan bahan baku batang tembakau yang diperlukan adalah sebanyak 7.490,829 kg. Pra-rancangan pabrik DME dengan metode indirect synthesis yang dibuat ini memiliki 6 tahapan proses produksi, dimulai dari pre-treatment bahan baku, produksi syngas (gasifikasi), sintesis metanol, pemurnian metanol (distilasi), sintesis DME, serta pemurnian DME (distilasi) dan handling produknya menuju tengki penyimpanan DME. Tahap pre treatment dilakukan dengan mereduksi 99,5% dari total kandungan air yang dimiliki oleh batang tembakau dengan menggunakan rotary dryer, lalu digiling menggunakan ball mill untuk diperoleh ukuran batang tembakau yang lebih kecil. Tahap berikutnya, yaitu proses produksi syngas (gasifikasi) yang dilakukan di dalam reaktor gasifikasi bertipe downdraft dengan suplai oksigen yang diinjeksikan ke dalam reaktor. Metode downdraft gasification memungkinkan partikel sisa pembakaran ash/C akan terpisah dengan sendirinya, sehingga dapat diperoleh aliran syngas yang bersih keluar dari gasifier. Tahap selanjutnya, yaitu proses sintesis metanol yang dilakukan di dalam reaktor bertipe packed bed reactor dengan kondisi operasi pada suhu 255°C dan tekanan sebesar 50 bar. Proses reaksi yang terjadi dalam reaktor dibantu oleh katalis Cu-ZnO-Al2O3 (CZA). Tahap berikutnya, yaitu adalah pemurnian produk metanol yang dihasilkan dari reaksi berupa campuran metanol-air yang akan dipisahkan menggunakan metode distilasi bertekanan pada 15 bar dengan suhu feed masuk adalah 30°C. Proses distilasi ini digunakan kondensor bertipe parsial yang dimungkinkan agar produk distilat dengan kemurnian 99,5% keluar dalam fasa uap bertekanan, sehingga mempermudah aliran untuk memasuki proses selanjutnya. Tahapan selanjutnya, adalah proses sintesis DME yang dilakukan menggunakan reaktor bertipe sama yaitu packed bed reaktor dengan kondisi operasi bersuhu 250°C dan tekanan sebesar 50 bar. Proses reaksi ini dibantu oleh katalis γ-Al2O3 (gamma alumina). Tahap berikutnya, adalah pemurnian aliran menggunakan proses distilasi yang kemudian diakhiri dengan handling produk menggunakan tangki penyimpanan DME. Proses ditilasi ini menggunakan distilasi bertekanan pada 10 bar dengan suhu feed masuk adalah 30°C dengan tipe kondensor adalah total condenser yang memungkinkan produk distilat keluaran adalah DME berfasa cair dengan kemurnian 98,5%. Proses penyimpanan DME disimpan di dalam tangki vertikal tekanan 5,1 bar pada fasa cair agar dimungkinkan proses penyimpanan serta distribusi produk lebih mudah. Jumlah karyawan yang dibutuhkan untuk bekerja di pabrik DME ini adalah sebanyak 108 orang. Hasil analisa ekonomi pabrik DME ini diperoleh keuntungan penjualan bersihnya, adalah sebesar Rp153.546.834.350 dengan lama PoT (pay out time) untuk lama waktu pengembalian modal yang sudah dipinjam adalah sebesat 4,8 tahun. Analisis nilai laju pengembalian modal ROR (rate of return) pabrik DME ini sebesar 15%. ROR yang diperoleh lebih tinggi dibanding bunga bank sebesar 6,25%. Dengan demikian, diperoleh BEP sebesar 48%. Hal ini menunjukkan bahwa ketika produk sebanyak 8.640 ton/tahun dari kapasitas produksi terjual di pasar, pabrik sudah dapat menutupi biaya produksi dan mulai menghasilkan laba, sehingga pabrik DME dari batang tembakau via metode indirect synthesis dengan kapasitas 18.000 ton/tahun layak untuk didirikan.