ANALISA PERFORMA KOLOM DISTILASI (105D4) DI FATTY ACID PLANT-1 PT. DOMAS AGROINTI PRIMA DENGAN SIMULASI ASPEN HYSYS

Jagad Wibisono / Chemical Engineering Journal Storage 1 :1 (Agustus 2021) 1–11 Chemical Engineering Journal Storage 1:1 (Agustus 2021) 1-13 ANALISA PERFORMA KOLOM DISTILASI (105D4) DI FATTY ACID PLANT-1 PT. DOMAS AGROINTI PRIMA DENGAN SIMULASI ASPEN HYSYS Jagad Wibisono, Lukman Hakim, Nasrul ZA Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Malikussaleh Kampus Utama Cot Teungku Nie Reuleut, Muara Batu, Aceh Utara – 24355 Korespondensi: HP: 085296148295, e-mail: Abstrak Fatty acid adalah salah satu bagian dari produk industri oleochemical. Salah satu industri hilir yang bergerak pada produksi fatty acid (asam lemak) adalah PT. Domas Agrointi Prima. Pada PT. Domas Agrointi Prima fatty acid diproduksi di fatty acid-1 plant. Untuk menghasilkan fatty acid yang sesuai spesifikasi pasar, maka perlu dilakukannya proses pemisahan dan pemurnian pada kolom distilasi/fraksinasi. Salah satu produk utama pada fatty acid-1 plant adalah fatty acid yang banyak mengandung asam oleat (C18:1) yang dipisahkan dan dimurnikan pada kolom distilasi 105D4. Penelitian ini menganalisa performa kolom distilasi 105D4 pada fatty acid-1 plant PT. Domas Agrointi Prima dengan mensimulasikan proses pemisahan dan pemurnian fatty acid ke dalam aspen hysys dengan mentuning variabel suhu top column, suhu side column, suhu bottom column, pressure top dan pressure bottom yang bermaksud untuk meninjau laju alir fatty acid yang berhasil dikeluarkan pada setiap aliran, yield fatty acid aliran destilat, dan konsentrasi asam oleat pada aliran destilat untuk mendapatkan performa yang paling optimal dari kinerja kolom distilasi 105D4 dalam proses pemisahan dan pemurnian fatty acid. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini yield produk fatty acid pada distillate stream yang paling maksimal didapatkan pada run ke 6 yaitu sebesar 99,22%. Konsentrasi asam oleat pada produk yang keluar melalui distillate stream yang paling maksimal didapatkan pada run ke 6 yaitu sebesar 57,95%. Kondisi operasi kolom distilasi 105D4 yang paling optimal didapatkan pada simulasi run ke 6, dimana untuk suhu top column sebesar 189,35 oC , suhu side column sebesar 210,65 oC, suhu bottom column sebesar 223,69 oC, tekanan top column sebesar 9,58 mBar dan tekanan bottom column sebesar 11,87 mBar. 1 Jagad Wibisono / Chemical Engineering Journal Storage 1 :1 (Agustus 2021) 1–11 1. Pendahuluan Industri oleochemical pada saat ini memiliki peran yang besar sebagai industri hilir dalam dunia industri yang berkembang sangat pesat, salah satunya produksi fatty acid (asam lemak) di PT. Domas Agrointi Prima. Selain untuk pemasok utama bahan pembuatan kosmetik dan sabun, industri fatty acid merupakan penyedia bahan baku utama untuk industri farmasi dan makanan. Banyak cara yang dilakukan untuk meningkatkan yield dan kemurnian fatty acid yang memang sangat dibutuhkan di proses industri, salah satu cara yang bisa dilakukan adalah melakukan analisa dan kajian proses pemisahan dan pemurnian crude fatty acid menjadi produk, sehingga dapat mengetahui proses tersebut berjalan maksimal atau tidak. Proses tersebut raw material (dalam hal ini crude fatty acid) dipompa dari tangki penyimpanan ke dalam kolom fraksinasi untuk mengalami proses pemisahan dan pemurnian menjadi produk C6-8, C8-10, C1270, light ends, C18:1Oleic dan residu. Proses ini terjadi pada section fatty acid fractionation/ distillation di fatty acid-1 plant PT. Domas Agrointi Prima. Pada section tersebut terdapat tiga kolom pemisahan yaitu kolom fraksinasi 1 (105D2), kolom fraksinasi 2 (105D3) dan kolom distilasi (105D4). Unit yang akan disimulasikan yaitu kolom distilasi yang akan memisahkan dan memurnikan produk utama yakni C18:1 Oleic. Destilasi adalah metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan titik didih. Dalam penyulingan, campuran zat dididihkan sehingga menguap dan uap ini kemudian didinginkan kembali kedalam bentuk cairan. Zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap terlebih dahulu, sedangkan zat yang memiliki titik didih yang lebih tinggi akan mengembun dan akan menguap apabila telah mencapai titik didihnya (Treybal, 1981). Distilasi fraksinasi dapat dilakukan dalam pemisahan komponen yang memiliki titik didih berdekatan dan dapat digunakan untuk memisahkan bermacam-macam komponen sekaligus dalam satu kali operasi (Lister & Renshaw, 2000). Dalam penelitian ini dibahas variabel-variabel penting yang mempengaruhi proses pemisahan dan pemurnian di kolom distilasi (105D4). Menganalisa dan mengkaji performa kolom distilasi pada proses pemisahan dan pemurnian fatty acid 2 Jagad Wibisono / Chemical Engineering Journal Storage 1 :1 (Agustus 2021) 1–11 dari crude fatty acid di fatty acid-1 plant PT. Domas Agrointi Prima dengan simulasi Aspen Hysys. 2. Alat dan Metode Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah satu unit PC (personal computer) yang dilengkapi software engineering yaitu Aspen Hysys. Pada penelitian ini, variabel tetap yang digunakan antara lain yaitu flowrate crude fatty acid (Feed) sebesar 3809 kg/h, packed kolom distilasi yang digunakan adalah montz ring metal structured, property package yang digunakan pada Aspen Hysys adalah UNIQUAC, temperatur crude fatty acid sebesar 236oC, tekanan crude fatty acid sebesar 31 mBar, dan komposisi crude fatty acid dapat dilihat pada Tabel 2.1. Tabel 2.1 Komposisi feed (crude fatty acid) Komponen Komposisi C14 (Myristic acid) 0.77% C16 (Palmitic acid) 23.27% C18:0 (Stearic acid) 8.99% C18:1 (Oleic acid) 57.82% C18:2 (Linoleic acid) 8.33% C18:3 (Linolenic acid) 0.34% C20 (Arachidic Acid) 0.48% Total 100% (Sumber: DCS Log Sheet Data PT. Domas Agrointi Prima) BM (Kg/Kmol) 228.36 256.43 284.48 282.47 280.45 278.43 312 Data-data pada variabel tetap akan diinput sebagai parameter tetap pada simulasi kolom distilasi 105D4 dengan menggunakan Aspen Hysys. Adapun tahapan pada penelitian ini yaitu pemodelan kolom distilasi 105D4 pada Aspen Hysys, simulasi proses pemisahan dan pemurnian crude fatty acid pada kolom distilasi 105D4 dengan Aspen Hysys, validasi hasil pemisahan yang berhasil pada simulasi, dan evaluasi yield fatty acid paling maksimal didapatkan distillate stream, evaluasi konsentrasi oleic acid yang paling maksimal didapatkan pada distillate stream dan evaluasi kondisi optimum yang didapatkan dari hasil validasi yang berhasil. 3. Hasil dan Pembahasan 3 Jagad Wibisono / Chemical Engineering Journal Storage 1 :1 (Agustus 2021) 1–11 Penelitian ini dilakukan untuk menganalisa performa kolom distilasi (105D4) pada PT. Domas Agrointi Prima terhadap laju alir asam lemak, yield yang didapatkan, konsentrasi asam oleat yang didapat pada aliran destilat dan kondisi optimum yang didapatkan dari simulasi pemisahan dan pemurnian asam lemak dengan menggunakan Aspen Hysys. 3.1 Evaluasi Flow Mass Fatty Acid dengan Tuning Variabel Suhu Top Column, Suhu Side Column, Suhu Bottom Column, Pressure Top dan Pressure Bottom Simulasi proses pemisahan dan pemurnian fatty acid menggunakan aspen hysys yaitu untuk mengetah (...truncated)