Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan kopolimer cangkok DPNR-g-PAN/PS yang tahan terhadap DME dengan melakukan uji perendaman terhadap DME berdasarkan pengaruh rasio monomer akrilonitril dan stirena. Hasil penelitian menunjukkan bahwa monomer akrilonitril (AN) dapat dicangkokkan pada karet alam dengan stirena (ST) sebagai ko-monomer. Dari karakteristik analisis spektrum dengan FTIR didapatkan gugus CN dan gugus benzena yang merupakan gugus dari poliakrilonitril (PAN) dan polistirena (PS). Karakterisasi temperatur transisi gelas (Tg) dengan DSC menunjukkan bahwa nilai Tg kopolimer DPNR-g-PAN/PS lebih tinggi dari Tg DPNR. Dari karakteristik Efisiensi Cangkok (EC) didapatkan nilai tertinggi adalah 73,21%. Berdasarkan karakteristik cure didapatkan bahwa semakin kecil rasio AN/ST, nilai optimum cure semakin tinggi dan scorch time yang semakin rendah. Hasil dari sifat-sifat fisik tensile strength, elongation at break dan hardness menunjukkan keberhasilan kopolimerisasi. Pengujian DPNR dan DPNR-g-PAN/PS dilakukan dalam DME. Semakin besar komposisi monomer (M) dan AN, semakin kecil persentase swelling massa dan volume. Komposisi AN untuk swelling terendah adalah 92%. Komposisi ST optimal untuk memperkecil shrinkage adalah 20%. Swelling massa dan volume terrendah dicapai pada 23,14% dan 31,90%. Shrinkage massa dan volume terrendah dicapai pada masing-masing -3,64% dan -3,86%. Pada analisis spektrum FTIR karet vulkanisat, kemungkinan putusnya ikatan rangkap C=C hanya karena interaksi DME pada DPNR bebas. Hal ini yang menimbulkan terjadinya shrinkage. Kehadiran PAN sebagai polimer bebas dapat berfungsi sebagai penahan difusi, sehingga total PAN yang tergrafting dan PAN bebas dapat memperkecil swelling dan shrinkage. Pada perubahan sifat fisik, interaksi karet DPNR ataupun DPNR-g-PAN/PS dengan DME menyebabkan menurunnya nilai tensile strength, elongation at break dan hardness. Pada analisis SEM terlihat perbedaan yang terjadi akibat swelling dan shrinkage massa dan volume setelah perendaman. Pada pengujian perbandingan dengan Nitrile Butadiene Rubber (NBR) hasil menunjukkan bahwa daya tahan terhadap DME adalah NBR-1 < DPNR-g-PAN/PS < NBR-2. Dari hasil pengujian-pengujian dapat disimpulkan bahwa proses kopolimerisasi cangkok dapat meningkatkan daya tahan karet alam terhadap DME.

---

This study aims to obtain graft copolymer DPNR-g-PAN/PS which is resistant to immersion DME. The immersion test of the DME based on the ratio acrylonitrile and styrene monomer. The results showed that the monomer acrylonitrile (AN) can be grafted on natural rubber with styrene (ST) as co-monomer. From the characteristics of the FTIR spectrum analysis obtained CN groups and clusters of benzene which is a group of polyacrylonitrile (PAN) and polystyrene (PS). Characterization of the glass transition temperature (Tg) by DSC shows that Tg values copolymer DPNR-g-PAN/PS higher than Tg DPNR. The characteristics of the Grafting Efficiency (GE) obtained the highest value is 73.21%. Based on the cure characteristics, it was found that the smaller the ratio AN/ST, the higher of the optimum cure and the lower scorch time. The results of the physical properties of tensile strength, elongation at break and hardness show success copolymerization. The immersion test DPNR and DPNR-g-PAN/PS performed in DME. The larger the monomer composition (M) and AN, the smaller the percentage of swelling mass and volume. The composition of AN to the lowest swelling is 92%. ST optimal composition to minimize the shrinkage is 20%. The lowest of the swelling mass and volume reached at 23.14% and 31.90% respectively. Mass and volume shrinkage achieved at the lowest -3.64% and -3.86% respectively. In the FTIR spectrum analysis of vulcanized rubber, the possibility of the outbreak of the C=C double bond simply because of the interaction of the DPNR free and DME. This has led to an shrinkage. The presence of PAN as a free polymer can serve as a diffusion barrier, so that the total PAN grafted and PAN free can reduce swelling and shrinkage. On the change of physical properties, interaction DPNR rubber or DPNR-g-PAN/PS with DME caused a decline in the value of tensile strength, elongation at break and hardness. In the SEM analysis of visible differences that occur due to swelling and shrinkage of mass and volume after immersion. In comparative testing with a Nitrile Butadiene Rubber (NBR) results indicate that resistance to DME is NBR-1 < DPNR-g-PAN/PS < NBR-2. From the results of the tests can be concluded that the graft copolymerization process can improve the resistance of natural rubber to the DME."

"Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan kopolimer cangkok DPNR-g-PAN/PS yang tahan terhadap DME dengan melakukan uji perendaman terhadap DME berdasarkan pengaruh rasio monomer akrilonitril dan stirena. Hasil penelitian menunjukkan bahwa monomer akrilonitril AN dapat dicangkokkan pada karet alam dengan stirena ST sebagai ko-monomer. Dari karakteristik analisis spektrum dengan FTIR didapatkan gugus C N dan gugus benzena yang merupakan gugus dari poliakrilonitril PAN dan polistirena PS . Karakterisasi temperatur transisi gelas Tg dengan DSC menunjukkan bahwa nilai Tg kopolimer DPNR-g-PAN/PS lebih tinggi dari Tg DPNR. Dari karakteristik Efisiensi Cangkok EC didapatkan nilai tertinggi adalah 73,21 . Berdasarkan karakteristik cure didapatkan bahwa semakin kecil rasio AN/ST, nilai optimum cure semakin tinggi dan scorch time yang semakin rendah. Hasil dari sifat-sifat fisik tensile strength, elongation at break dan hardness menunjukkan keberhasilan kopolimerisasi. Pengujian DPNR dan DPNR-g-PAN/PS dilakukan dalam DME. Semakin besar komposisi monomer M dan AN, semakin kecil persentase swelling massa dan volume. Komposisi AN untuk swelling terendah adalah 92 . Komposisi ST optimal untuk memperkecil shrinkage adalah 20 . Swelling massa dan volume terrendah dicapai pada 23,14 dan 31,90 . Shrinkage massa dan volume terrendah dicapai pada masing-masing -3,64 dan -3,86 . Pada analisis spektrum FTIR karet vulkanisat, kemungkinan putusnya ikatan rangkap C=C hanya karena interaksi DME pada DPNR bebas. Hal ini yang menimbulkan terjadinya shrinkage. Kehadiran PAN sebagai polimer bebas dapat berfungsi sebagai penahan difusi, sehingga total PAN yang tergrafting dan PAN bebas dapat memperkecil swelling dan shrinkage. Pada perubahan sifat fisik, interaksi karet DPNR ataupun DPNR-g-PAN/PS dengan DME menyebabkan menurunnya nilai tensile strength, elongation at break dan hardness. Pada analisis SEM terlihat perbedaan yang terjadi akibat swelling dan shrinkage massa dan volume setelah perendaman. Pada pengujian perbandingan dengan Nitrile Butadiene Rubber NBR hasil menunjukkan bahwa daya tahan terhadap DME adalah NBR-1 < DPNR-g-PAN/PS < NBR-2. Dari hasil pengujian-pengujian dapat disimpulkan bahwa proses kopolimerisasi cangkok dapat meningkatkan daya tahan karet alam terhadap DME.

---

This study aims to obtain graft copolymer DPNR g PAN PS which is resistant to immersion DME. The immersion test of the DME based on the ratio acrylonitrile and styrene monomer. The results showed that the monomer acrylonitrile AN can be grafted on natural rubber with styrene ST as co monomer. From the characteristics of the FTIR spectrum analysis obtained C N groups and clusters of benzene which is a group of polyacrylonitrile PAN and polystyrene PS . Characterization of the glass transition temperature Tg by DSC shows that Tg values copolymer DPNR g PAN PS higher than Tg DPNR. The characteristics of the Grafting Efficiency GE obtained the highest value is 73.21 . Based on the cure characteristics, it was found that the smaller the ratio AN ST, the higher of the optimum cure and the lower scorch time. The results of the physical properties of tensile strength, elongation at break and hardness show success copolymerization. The immersion test DPNR and DPNR g PAN PS performed in DME. The larger the monomer composition M and AN, the smaller the percentage of swelling mass and volume. The composition of AN to the lowest swelling is 92 . ST optimal composition to minimize the shrinkage is 20 . The lowest of the swelling mass and volume reached at 23.14 and 31.90 respectively. Mass and volume shrinkage achieved at the lowest 3.64 and 3.86 respectively. In the FTIR spectrum analysis of vulcanized rubber, the possibility of the outbreak of the C C double bond simply because of the interaction of the DPNR free and DME. This has led to an shrinkage. The presence of PAN as a free polymer can serve as a diffusion barrier, so that the total PAN grafted and PAN free can reduce swelling and shrinkage. On the change of physical properties, interaction DPNR rubber or DPNR g PAN PS with DME caused a decline in the value of tensile strength, elongation at break and hardness. In the SEM analysis of visible differences that occur due to swelling and shrinkage of mass and volume after immersion. In comparative testing with a Nitrile Butadiene Rubber NBR results indicate that resistance to DME is NBR 1 DPNR g PAN PS NBR 2. From the results of the tests can be concluded that the graft copolymerization process can improve the resistance of natural rubber to the DME."

"Graft copolymerization of an acrylonitrile monomer onto Deproteinized Natural Rubber (DPNR) is an important process in the modification of Natural Rubber (NR) to increase its oil resistance. However, coagulation at the beginning of the process was a problem causing a copolymerization foil to occur. The presence of a styrene monomer is therefore expected to improve the emulsion condition so that coagulation can be prevented in the early reaction step. For comparison purposes, the processes with and without styrene were investigated. The influence of the concentration of styrene as well as the ratio of the DPNR:monomer on the stabilization process were also observed. The results showed that the addition of styrene could improve the stabilization process as proven by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). The presence of the functional group of CºN at FTIR proved the production of the polyacrylonitrile in the mixture. The investigation showed that the concentration of styrene monomer, which led to the emulsion stability, is up to 1.5 wt% concentration of styrene at the ratio of DPNR:monomer (M) of 70:30 wt%."

"Dengan semakin menipisnya cadangan dan produksi minyak di Indonesia, dibutuhkan sumber energi alternatif yang dapat menggantikan pemakaian BBM. Salah satunya adalah dimetil eter (DME). DME dapat digunakan sebagai substitusi bahan bakar diesel serta LPG. Selama ini DME disintesis dari metanol dan dimurnikan dalam dua kolom distilasi, dimana kolom ini menyumbang 50-70% dari total ongkos produksi. Dengan menggunakan proses distilasi reaktif, konversi metanol dapat ditingkatkan dengan signifikan sekaligus memurnikan produk DME pada waktu yang sama, sehingga dapat memangkas ongkos produksi DME dengan signifikan. Kendala dari penerapan distilasi reaktif adalah rumitnya gabungan fenomena perpindahan dan reaksi kimia yang terjadi pada zona reaksi. Pada penelitian ini dibuat simulasi CFD zona reaksi kolom distilasi reaktif untuk sintesis DME dari metanol menggunakan bantuan piranti lunak COMSOL Multiphysics. Hasil simulasi digunakan untuk menentukan pengaruh tinggi zona, komposisi umpan, dan temperatur umpan terhadap komposisi keluaran dari produk gas zona reaksi, konversi metanol, dan profil temperatur sepanjang zona. Hasil simulasi menunjukkan peningkatan konversi yang signifikan dengan peningkatan tinggi zona dan temperatur umpan, sementara komposisi umpan mempengaruhi kemurnian DME yang keluar dari zona secara signifikan. Gabungan ketiga parameter pada keadaan optimum menghasilkan konversi total metanol sebesar 99%.

---

With the decreasing amount of oil supply and production in Indonesia, a utilization of alternative energy is highly on demand. One of the promising energy source is dimethyl ether (DME). DME can be used as a diesel fuel and LPG substitute. Conventionally, DME is synthesized from methanol and purified using two distillation columns, which contributes about 50-70% to the cost of production. By using reactive distillation process, the conversion of methanol can be enhanced greatly while purifying the DME at the same time, thus cutting the cost of production significantly. The problem to apply this process is the complicated behavior from transport phenomena and chemical reaction inside the reaction zone. Therefore, in this research a reaction zone inside reactive distillation column is simulated using CFD software, with synthesis of DME from metanol as a base case. The simulation is done using COMSOL Multiphysics. The purpose of this research is to know the influence of zone height, feed composition, and feed temperature to the gas product of reaction zone, methanol conversion, and the temperature profile across the zone. Simulation results show a significant increase in conversion by increasing the zone height and feed temperature, while the feed composition greatly affect the gas product composition. Combination of this three parameter at its optimum value results in methanol total conversion about 99%."

"Film selulosa bakteri telah berhasil dibuat dari air kelapa sebagai sumber mikronutrien menggunakan biakan Acetobacter xylinum. Film selulosa bakteri selanjutnya diiradiasi dengan mesin berkas elektron pada rentang dosis 15-120 kGy, laju dosis 15 kGy/ pass dan temperatur ruang. Setelah diiradiasi, selulosa bakteri tersebut dikopolimerisasi cangkok dengan monomer akrilonitril. Kondisi optimum untuk kopolimerisasi cangkok akrilonitril pada selulosa bakteri adalah pada dosis 75 kGy, temperatur 600C, waktu 3 jam, dan konsentrasi akrilonitril 30% b/b. Derajat pencangkokan tertinggi yang diperoleh adalah sebesar 56,03 %. Selulosa bakteri tercangkok akrilonitril (SB tercangkok PAN) selanjutnya diamidoksimasi. Amidoksimasi dilakukan dengan penambahan hidroksilamin hidroklorida 6 % b/v dalam pelarut metanol : air = 50 : 50 v/v pada pH 7, dan diperoleh waktu optimum selama 2 jam dengan densitas gugus amidoksim yang diperoleh sebesar 5,425 mmol/ gram. Karakterisasi gugus fungsi film selulosa bakteri sebelum dan sesudah kopolimerisasi cangkok dengan akrilonitril, serta setelah diamidoksimasi dilakukan dengan menggunakan Fourier Transform Infra Red (FTIR), analisis mikrostruktur dengan Scanning Electron Microscopy (SEM), analisa derajat kristalinitas menggunakan X-ray diffraction (XRD), serta uji ketahanan terhadap panas diukur dengan Thermal Gravimetry Analysis (TGA) dan Differential Scanning Calorimetry (DSC). Hasil karakterisasinya mengindikasikan bahwa SB tercangkok PAN dan selulosa bakteri teramidoksimasi (SB-Am) telah berhasil disintesis pada penelitian ini. Film tersebut selanjutnya diuji kemampuan adsorpsinya terhadap ion logam Cu2+ dan Pb2+. Nilai koefisien distribusi selulosa bakteri, SB tercangkok PAN, dan SB-Am pada pH 6 terhadap ion logam Cu2+ masing-masing sebesar 0,26, 0,23, dan 0,37 L/gram adsorben, sedangkan terhadap ion logam Pb2+ masing-masing sebesar 0,41, 0,405, dan 0,52 L/gram adsorben.

---

Bacterial cellulose films have been successfully synthesized from coconut water as a source of micronutrients using Acetobacter xylinum. Bacterial cellulose film irradiated using electron beam machine at a dose range of 15-120 kGy and dose rate 15 kGy/ pass in room temperature. After irradiated, the bacterial cellulose grafted with acrylonitrile monomer. The optimum conditions for graft copolymerization condition were at the dose of 75 kGy, temperature 600C ,3 hours time of reaction, and the concentration of acrylonitrile was 30 % w/w. The highest degree of grafting obtained was 56,03 % . Amidoximation then performed by the addition of hydroxylamine 6 % w/v in methanol : water = 50 : 50 v/v solvent under pH 7 and obtained the optimum time for amidoximation reaction was 2 hours. Amidoxime density obtained was 5.425 mmol/ gram. Characterization of functional groups in bacterial cellulose films before and after graft copolymerization with acrylonitrile, as well after amidoximation performed by Fourier Transform Infrared (FTIR), microstructure was analyzed by Scanning Electron Microscopy (SEM), analysis of the degree of crystallinity using X-ray diffraction (XRD), thermal resistance properties was measured by Thermal Gravimetry Analysis (TGA) and Differential Scanning Calorimetry (DSC) .The results show that bacterial cellulose-g-polyacrylonitrile (BC-g-PAN) and amidoximated bacterial cellulose films (Am-BC) have been synthesized successfully. Subsequently, Cu2+ and Pb2+ metal ion adsorption studies were conducted using those films. Coeficient distribution of bacterial cellulose, BC-g-PAN, and Am-BC under pH 6 toward Cu2+ions respectively were 0,26, 0,23, dan 0,37 L/gram of adsorbent, while toward Pb2+ions, respectively were 0,41, 0,405, and 0,52 L/gram of adsorben."

"ABSTRAKKebijakan pemanfaatan Dimetil Eter (DME) untuk substitusi LPG sangat diperlukan untuk mengurangi ketergantungan impor LPG dan beban subsidi yang terus meningkat. Diproyeksikan Kebutuhan LPG pada sektor rumah tangga mencapai 14 juta TOE pada tahun 2035 dengan pangsa impor sebesar 71%. Ide utama pada penelitian ini adalah menghitung keekonomian DME dengan melakukan perbandingan harga produksi DME dari bahan baku gas alam, batubara, biomassa dengan harga impor LPG sehingga didapatkan dua skenario penghematan terhadap harga LPG non subsidi dan LPG subsidi. Keekonomian DME dievaluasi melalui basis perhitungan kapasitas produksi 15000 ton/hari dengan metode Discounted Cash Flow untuk memperoleh harga FOB DME dengan IRR 10%. Selanjutnya dilakukan analisis sensitivitas parameter yang mempengaruhi harga DME. Dari hasil perhitungan didapatkan harga FOB DME dari gas alam, batubara dan biomassa berturut-turut adalah Rp.5,4 Juta/ton, Rp.2,5 Juta/ton, Rp.5,5 Juta/ton. Sedangkan dari dua skenario perhitungan penghematan, didapatkan penghematan hanya dari produksi DME dari batubara dengan nilai penghematan terhadap LPG non subsidi sebesar Rp7,28 triliun/tahun, dan penghematan subsidi sebesar Rp.8,9 triliun/tahun. Hasil analisis sensitivitas menunjukan harga bahan baku dan penjualan listrik merupakan parameter yang sensitif terhadap harga DME. Sehingga direkomendasikan kepada Pemerintah untuk mensubstitusi LPG dari DME berbahan baku batubara dengan tetap mengatur harga batubara agar bahan bakar DME dapat bersaing/kompetitif terhadap harga LPG.

---

ABSTRACT

Policy of Dimethyl Ether (DME) utilization for LPG substitution is required to reduce dependence on imported LPG and subsidy which increase continuously. The projected need for LPG in the household sector reached 14 million TOE in 2035 with the share of imports by 71%. The idea of this research is to calculate the economics of DME by comparing DME production cost from raw material of natural gas, coal, biomass to LPG import prices thus obtained two scenarios savings on the price of non-subsidized LPG and subsidized LPG. DME economics are evaluated on the basis of the production capacity of 15000 tons / day with the Discounted Cash Flow method to obtain FOB price of DME with an IRR of 10%. The next step is to calculate the sensitivity analysis of parameters that influence the price of DME. From the calculation results obtained FOB DME price of natural gas, coal and biomass are respectively Rp.5,4 million / ton, Rp.2,5 million / ton, Rp.5,5 million / ton. Based on two scenarios for the calculation of savings, the savings obtained only from the production of DME from coal with a value of savings to non-subsidized LPG Rp. 7.28 trillion / year, and Rp.8,9 trillion / year for subsidized LPG. The results of the sensitivity analysis shows the price of raw materials and sale of electricity is a sensitive parameter to the price of DME. It is recommended to the Government to substitute LPG from DME made from raw coal by observing scenarios coal price regulation to ensure that the price of DME can compete with the price of LPG."

"Di tengah fenomena pemanasan global, simulasi proses sintesis dimetil eter dapat dikembangkan sebagai acuan dalam aplikasi kehidupan nyata. Parameter operasi yang menghasilkan paling DME yang meliputi tekanan inlet reaktor dari 18 atm, reaktor suhu inlet 533 K, tekanan distilasi 8 atm, kecepatan arus masuk 0,408 m / s, dan panjang reaktor 4 meter. Di bawah parameter tersebut, 10,7 mol / s dari dimetil eter diproduksi, dengan hasil total 47% dan konversi metanol 90%. Penambahan aliran recycle meningkatkan hasil sebesar 2%. simulasi ini kemudian bervariasi berdasarkan tekanan, suhu, kecepatan arus masuk, dan panjang reaktor, dimana suhu mempengaruhi konversi sebesar 76% maksimal.

---

In the midst of the global warming phenomenon, a simulation of dimethyl ether synthesis process can be developed as a reference in real-life application. The operating parameters that produces the most DME include the reactor inlet pressure of 18 atm, reactor inlet temperature of 533 K, distillation pressure of 8 atm, inflow velocity of 0.408 m/s, and reactor length of 4 meters. Under these parameters, 10.7 mol/s of dimethyl ether is produced, with total yield of 47% and methanol conversion of 90%. The addition of recycle stream increases the yield by 2%. The simulation is then varied based on pressure, temperature, inflow velocity, and reactor length, wherein temperature affect the conversion by 76% at maximum."

"Diversifikasi barang jadi karet alam sangat diperlukan untuk mendukung peningkatan konsumsi domestik produksi karet alam nasional. Salah satu upaya yang dapat dilakukan adalah dengan memanfaatkan karet alam termoplastik hasil kopolimerisasi cangkok emulsi lateks karet alam dengan monomer termoplastik sebagai bahan aditif jenis peningkat indeks viskositas minyak pelumas. Penelitian ini dimaksudkan untuk mempelajari pengaruh penambahan berbagai dosis karet alam termoplastik (kopolimer dari karet alam - stirena) ke dalam minyak lumas dasar golongan parafinik HVI 60 dan HVI 650 terhadap nilai indeks viskositas minyak pelumas baru.Hasil penelitian menunjukkan bahwa reaksi kopolimerisasi cangkok emulsi yang dijalankan pada rasio karet alam terhadap monomer stirena sebesar 85:15, pada suhu 65oC selama 7 jam, dengan penambahan 1% insiator amonium peroksidisulfat dan 2% surfaktan sodium dodesil sulfat mampu menghasilkan karet alam termoplastik (TPNR, kopoli NR-ST) dengan efisiensi cangkok 56,48%. Pada dosis 5% TPNR terhadap minyak lumas dasar berfungsi dengan baik sebagai peningkat indeks viskositas karena memenuhi persyaratan indeks viskositas standar sesuai Surat Keputusan Ditjen Migas Nomor 85K/34/DDJM/1998, dan dapat bersaing dengan minyak pelumas komersial tipe 20W-50, 10W-40 dan 15W-40.

---

Diversification of rubber goods are highly needed to enhance natural rubber domestic consumption. One of the efforts is by using thermoplastic natural rubber that is synthesized from emulsion graft copolymerization of natural rubber latex with thermoplastic monomer as index viscosity improver of lubricating oil. The research aimed to study the effect of thermoplastic natural rubber (natural rubber?styrene copolymer) addition, at various concentration, into base paraffinic lube oil (HVI 60 and HVI 650) on index viscosity value of lubricating oil.

The result showed that emulsion graft copolymerization at composition ratio of natural rubber to styrene monomer 85:15, at 65oC for 7 hours, with addition of 1% ammonium peroxidisulfate as initiator and 2% sodium dodecyl sulfate as surfactant produced thermoplastic natural rubber (TPNR, copoly NR-ST) with grafting efficiency of 56,48%. The TPNR can be functioned properly as index viscosity improver at 5% concentration to base paraffinic lube oil either HVI 60 or HVI 650. The obtaining new lubricating oils could fulfill the index viscosity standard requirement refered to Decree of Directorat General of Oil and Gas No 85K/34/DDJM/1998, and could compete with the commercial lubricating oil type 20W-50, 10W-40, and 15W-40."

"Dimetil eter DME sebagai energi alternatif yang bersih telah mendapat perhatian dalam beberapa tahun terakhir. Produksi DME dengan distilasi reaktif memiliki potensi untuk menghemat biaya kapital dan penggunaan energi. Meski begitu, kombinasi sistem reaksi dan distilasi dalam satu kolom membuat proses distilasi reaktif menjadi sistem multivariabel yang kompleks dengan perilaku proses yang sangat non linear dan adanya interaksi antar variabel proses yang kuat. Studi ini menginvestigasi pengendalian proses distilasi reaktif DME dengan multivariable Model Predictive Control MPC berdasarkan struktur pengendalian suhu dua titik untuk menjaga kemurnian kedua aliran produk. Model proses diestimasi dengan model first-order plus dead time. Kemurnian DME dan air masing-masing dijaga dengan mengendalikan suhu tahap 5 di zona rektifikasi dan suhu tahap 47 pelucutan. Hasil simulasi menunjukkan bahwa nilai integral of squared error ISE untuk perubahan set point suhu tahap 5 dan 47 dapat dikurangi masing-masing 19,89 dan 18,26 untuk sistem dengan pengendali multivariable MPC dibandingkan dengan pengendali PI konvensional. Selain itu, pengendali multivariable MPC mampu menangani interaksi lup pengendalian yang ditunjukkan oleh respon yang lebih stabil dan tidak berosilasi.

---

Dimethyl ether DME as an alternative clean energy has attracted a growing attention in the recent years. DME production via reactive distillation has potential for capital cost and energy requirement savings. However, combination of reaction and distillation on a single column makes reactive distillation process a very complex multivariable system with high non linearity of process and strong interaction between process variables. This study investigates a multivariable model predictive control MPC based on two point temperature control strategy for the DME reactive distillation column to maintain the purities of both product streams. The process model is estimated by a first order plus dead time model. The DME and water purity is maintained by controlling stage 5 temperature in rectifying section and stage 47 in stripping section, respectively. The results show that the integral of squared error ISE values for the set point tracking in stages 5 and 47 temperatures can be reduced, respectively, 19.89 and 18.26 for the system under multivariable MPC controller compared to the conventional PI controllers. In addition, the MPC controller is able to handle the loop interactions that is shown by more stable and non oscillatory responses."

"ABSTRAKSelama ini DME (dimetil eter) disintesis dari metanol dalam satu reaktor dan dimurnikan dalam dua kolom distilasi sehingga biaya produksinya tinggi karena reaktor dan kolom ini menyumbang 50-70% dari total biaya produksi. Dengan proses distilasi reaktif, konversi metanol dapat ditingkatkan dengan signifikan sekaligus memurnikan produk DME pada waktu yang sama, sehingga memangkas biaya produksi DME dengan signifikan pula. Akan tetapi, dua proses (reaksi dan separasi) yang terjadi dalam satu kolom menyebabkan berkurangnya katup pengendalian yang berfungsi sebagai aktuator pada sistem pengendalian. Akibatnya, unit ini bersifat sangat non-linear, dan perancangan sistem pengendalian unit distilasi reaktif menjadi tantangan tersendiri. Penelitian ini ingin menemukan konfigurasi pengendalian PI yang optimum untuk mengatasi gangguan. Parameter konfigurasinya meliputi pemilihan manipulated variable (MV) yang dapat berupa laju alir umpan atau laju alir pemanas pada reboiler, dan controlled variable (CV) yang dapat berupa suhu talam yang paling sensitif atau laju produksi DME. Konfigurasi tersebut juga disertai penyetelan (tuning) pada pengendali PI dengan metode penyetelan Auto Tuning Variation. Pemilihan CV dan MV menghasilkan dua kemungkinan struktur pengendalian (control structure, CS), yakni CS 1 dan CS 2. Hasil simulasi menunjukkan talam 5 memiliki suhu yang paling sensitif sehingga suhu talam ini dipilih sebagai CV. Simulasi dinamiknya menunjukkan bahwa CS 2 lebih baik dari pada CS 1, karena CS 1 gagal menangani gangguan sebesar -5%, sedangkan CS 2 mampu menangani gangguan hingga ±25%.

---

ABSTRACT

Conventionally, DME was synthesized from methanol and purified using two distillation columns, which contributes about 50-70% to the cost of production. Using reactive distillation process, the conversion of methanol can be enhanced greatly and purifying the DME at the same time, thus reducing the cost of production, significantly. The two processes (reaction and separation) occurred in the same column reduce the number of control valves as the actuator for control system. This makes reactive distillation column is very non-linear in terms of controllability, and therefore the design of control system of such column can be quite a challenge. In this research, the optimum PI controller configuration will be obtained. The parameters for this configuration are the choice of manipulated variable (MV) that can be the feed flow rate or steam flow rate in reboiler and the controlled variable (CV) that can be the most sensitive tray temperature or the production rate. The configuration also including the PI controller tuning by using Auto Tuning Variation (ATV) method. The CV-MV pairing choice results two possible control structures, namely CS 1 and CS 2. The result showed that the tray #5 was the most sensitive tray temperature and selected as CV. The dynamic simulation showed that CS 1 failed to handle -5% disturbance change, while CS 2 succesfully handle up to ±25% disturbance change."