Proses Pembuatan DME

Proses pembuatan DME, melalui 2 sintesa reaksi langsung dan tidak langsung. Proses reaksi DME langsung merupakan hasil sintesa methanol dari syngas dan dehidrasi methanol yang terproses dalam reaktor yang sama.[2]

Direct synthesis

Reaksi Langsung:

3 CO + 3 H2 –> CH3OCH3 + CO2 (Metode JFE) reaksi exothermis

3 CO + 4 H2 –> CH3OCH3 + H2O (Metode Topsoe dan APCI) reaksi exothermis

Tipe reaktor dasar  yang digunakan untuk sintesa reaksi langsung mirip dengan reaktor sintesa FT (Fischer-Tropsch) atau reaktor sintesa methanol.

Keuntungan:

  • Prosesnya sederhana, peralatan yang dipergunakan sedikit.
  • Biaya investasi untuk peralatan yang dipergunakan sedikit.
  • Konversinya tinggi, yaitu >75%.

Kerugian:

  • Suhu operator tinggi.

Indirect synthesis

Sedangkan proses sintesa tidak langsung yaitu proses sintesa gas alam atau syngas menjadi metanol kemudian dilanjutkan dengan proses dehidrasi metanol. Melalui rute ini persamaan reaksi yang terlibat adalah sebagai berikut:

Methanol synthesis-1                  CO + 2 H2 –> CH3OH              +90.7 kJ/mol (1)

Methanol synthesis-2                 CO2 + 3 H2 –> CH3OH +H2O +49.4 kJ/mol (2)

Methanol dehydration               2CH3OH –> CH3OCH3 + H2O +23.4 kJ/mol (3)

Overall                     CO + CO2 + 5 H2 –> CH3OCH3 +2H2O  +163.5 kJ/mol (4)

Kentungan:

  • Suhu dan tekanan operasi reaktor relatif rendah.

Kerugian:

  • Peralatan yang digunakan lebih banyak.
  • Menggunaakan asam sulfat yang berfsifat korosif sehingga diperlukan peralatan dengan bahan konstruksi yang tahan terhadap korosi yang harganya lebih mahal.
  • Konversinya rendah, yaitu : 45%.

Dengan proses ini teknologinya telah proven dan secara komersial telah beroperasi. Kapsitas produksi actual proses ini adalah sangat kecil bila dibandingkan untuk persyaratan DME sebagai bahan bakar. Akan tetapi teknologi dehidrasi ini adalah serupa dengan teknologi pembuatan methanol bahkan lebih sederhana.

Untuk menggantikan gas alam sebagai bahan baku utama pembuatan DME, maka dapat menggunakan bahan baku alternatif syngas. Syngas merupakan produk hasil dari proses gasifikasi baik biomassa maupun batubara.

Proses Pembuatan DME di Indonesia

Pabrik pembuatan DME telah ada di Indonesia yang dikelola oleh PT. Bumi Tangerang Gas Industri. Pabrik ini merupakan satu-satunya pabrik DME di Asia Tenggara yang menggunakan bahan baku methanol. Sehingga reaksi yang terjadi di dalam reaktornya hanyalah reaksi dehidrasi methanol menjadi DME. Kapasitas pabrik ini adalah sekitar 3000 ton DME per tahun.

Proses Pembuatan di Negara Lain yang Sudah Proven

Proses pembuatan DME yang sudah proven baik langsung maupun tidak langsung. Berikut ini reaksi DME langsung telah dikembangkan  oleh beberapa perusahaan.

Tabel 1. Perbandingan reaksi DME langsung antara single-type catalyst dan beberapa mixed catalyst yang dikembangkan oleh beberapa perusahaan[1]

Catalyst

Single type

Mixed type

(Cu-Zn/Al2O3 prepared using sol-gel method)

(Methanol-synthesis, dehydration condensation, and water-gas shift reaction catalysts)

Developer

Shizuoka Univ.

JFE (NKK)

Air Products

Topsoe

KOGAS

H2/CO Ratio

1.0

1.0

0.7

2

1.0

Reactor type

Fixed bed reactor

Slurry reactor

Slurry reactor

Fixed bed reactor

Fixed bed reactor

Reaction temperature (oC)

220

250-280

250-280

210-290

240-260

Reaction pressure (MPa)

1.6

5-6

5-10

7-8

5-6

One-pass conversion (%)

5-15

55-60

33

18

?

DME/(DME+ Methanol) (%)

98

90

30-80

60-70

85-95

Tabel 2. Kondisi Reaksi sintesa DME, FT, dan metanol [2]

Reaction Pressure Temperature Heat of reaction@25oC Product
DME synthesis (Direct method) 3 CO + 3 H2 à CH3OCH3 + CO2(Metode JFE)3 CO + 4 H2 à CH3OCH3 + H2O (Metode Topsoe dan APCI) 5 MPaG 240 ~ 280 oC 246 kJ/mol-DME (82 kJ/mol – CO)205 kJ/mol-DME (103 kJ/mol – CO) Gas
FT synthesis nCO + 2n H2 à (-CH2– )n+ nH2O 2.2 ~ 2.7 MPaG 220 ~ 320 oC 150 – 160 kJ/mol – CO Liquid
Methanol synthesis 3 CO + 3 H2 à CH3OH3 CO + 4 H2 à CH3OH+ H2O 7.7 ~ 9 MPaG 180 ~ 270 oC 91 kJ/mol – MeOH (91 49 kJ/mol – MeOH Gas

 Tabel 3. Perkembangan tekonologi sintesa DME langsung di Jepang [2]

Proses

JFE

Air Product & Chemicals

Haldor Topsoe

Umpan(H2/CO) dari syngas

Tipe Reaktor

Coal derived gas, Natural gas

1

Slurry phase

Coal derived gas

0,7

Slurry phase

Natural gas

2

Fixed bed

Kondisi reaksiTemperatur (oC)Tekanan (Mpa)

Formula reaksi

240 – 280

5 ~ 6

Reaksi (1)

250 – 280

5 ~ 10

Reaksi (1)

210 – 290

7 ~ 8

Reaksi (2)

Konversi (%)DME/(DME+MeOH) (%)

50 – 60

91

33

30 – 80

18

60 – 70

Sejarah perkembangan 1989 ~ : Autoclave1995 ~ : 50 kg/bench1997 ~ : 50 t/hari Pilot

2002 ~ : 100 t/hari Demo

1986 ~ : Autoclave1991 ~ : 4 t/hari Pilot 1993 ~ : 50 kg/hari Bench

Referensi:

  1. Kaoru Takeishi dan Yoshimi Akaike. Direct Synthesis of Dimethyl Ether (DME) from Syngas. Department of Materials Science and Chemical Engineering: Shizuoka University. ISSN: 1790-5095. ISBN: 978-960-474-159-5.
  2. Japan DME Forum. 2007. DME Handbook. Ohmsha, Ltd.

8 Comments

  1. boleh minta ebook dari referensinya ga :

    1. Kaoru Takeishi dan Yoshimi Akaike. Direct Synthesis of Dimethyl Ether (DME) from Syngas. Department of Materials Science and Chemical Engineering: Shizuoka University. ISSN: 1790-5095. ISBN: 978-960-474-159-5.

    2. Japan DME Forum. 2007. DME Handbook. Ohmsha, Ltd.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s