Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Bahan LPG berbasis gas alam masih dominan seagai bahan bakar yang digunakan masyarakat, dimana pada masa yang akan datang kebutuhan masyarakat akan mengalami peningkatan dengan kemajuan industri. Pada penelitian ini telah dimbuat suatu bakar alternatif sebagai substitusi LPG dengan menggunakan dimetil eter (DME). Produksi DME melalui proses langsung dari gasifikasi batubara dan biomassa. Reaksi dilakukan di dalam reaktor unggun diam dengan katalis Cu-ZnO-Al2O3/ZSM-5. Tekanan yang digunakan adalah 20 bar. Variabel bebas yang digunakan yaitu variasi temperatur pada 250˚C, 270˚C, 280˚C dan rasio gas sintesis (H2/CO) untuk biomassa (H2/CO)=0,5 dan batubara (H2/CO)=2. Hasil produk terbesar yang didapatkan pada kondisi temperatur 270˚C dan rasio H2/CO=2 didapatkan yield sebesar 83%, analisa DME yang telah dihasilkan menggunakan gas kromatografi dengan jenis TCD dan FID untuk mengetahui hasil reaksi dari sintesis DME langsung.

---

Materials of natural gas-based LPG is still the dominant fuel used seagai society, where the future needs of the community will increase with the progress of industry. This research will make an alternative fuel as a substitute for LPG by using dimethyl ether (DME). DME production through the direct process of gasification of coal and biomass. The reaction carried out in the fixed bed reactor with catalyst Cu-ZnO-Al2O3/ZSM-5. The pressure used was 20 bar. The independent variables used were variations of temperature at 250 ˚ C, 270˚C, 280˚C and the ratio of synthesis gas (H2/CO) for biomass (H2/CO) = 0.5 and coal (H2/CO) = 2. The results of the largest product obtained under conditions of temperature 270 ˚ C and the ratio H2/CO = 2 obtained a yield of 83%, which has resulted DME analysis using gas chromatography with TCD and FID types to determine the reaction of the direct synthesis of DME."

"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%."

"LPG (Liquefied Petroleum Gas) merupakan bahan bakar yang digunakan untuk sektor rumah tangga di Indonesia. Setelah program konversi dari penggunaan minyak tanah ke LPG secara masif untuk sektor rumah tangga pada tahun 2008, permintaan akan LPG meningkat hingga dua kali lipat dan lebih dari 50% kebutuhan dalam negeri merupakan impor. Sumber energi alternatif dibutuhkan untuk bisa mensubstitusi LPG sebagai bahan bakar sektor rumah tangga guna mengurangi angka impor LPG yang sudah mencapai 70%. Dimetil Eter (DME) merupakan bahan bakar yang memiliki sifat yang mirip dengan LPG sehingga dapat digunakan secara langsung dalam menggantikan LPG dengan sedikit modifikasi. Selain dari pada itu, DME dapat diproduksi dari bahan baku yang terbarukan seperti biomassa dan batubara yang tersedia cukup melimpah di Indonesia. Dalam tahapan aplikasinya sebagai bahan bakar adalah dengan mencampurkannya dengan LPG. Studi ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik nyala api pembakaran difusi gas (Jet diffusion flame) dari bahan bakar LPG, DME dan campurannya (LPG mix DME) pada burner tipe barel. Persentase variasi campuran DME dalam LPG yang digunakan adalah 10%,20%,30%,40% dan 50% berat campuran. Pengujian dilakukan menggunakan burner tipe barel dengan diameter lubang nosel 2,5 mm. Seluruh hasil pengujian dikomparasi dengan LPG sebagai bahan bakar referensi. Hasilnya menunjukkan bahwa karakteristik nyala api untuk tinggi api (H_f) dan panjang api (L_f) keduanya menurun seiring dengan kenaikan persentase komposisi campuran DME dalam LPG. Karakteristik nyala terangkat (lifted flame) juga mengalami penurunan ketika dibandingkan antara LPG dengan DME namun perbedaannya tidak terlalu jauh untuk keseluruhan campuran. Karaktersitik stabilitas nyala api yang dinyatakan dengan fenomena kecepatan blow-off dan lift off disajikan dalam tulisan ini. Beban pembakaran menunjukkan terjadi penurunan seiring dengan penambahan persentase campuran DME dalam LPG, hal ini berkaitan dengan nilai kalor bahan bakar DME yang lebih rendah sekitar 40% dari LPG.

---

Currently, Liquefied Petroleum Gas (LPG) is the main energy source used in household sector in Indonesia. After the mega conversion project from kerosene to LPG in 2008, the demand of LPG raised in to a double and more than 70% of it fulfilled by import. It is very crucial to find other alternative energy to substitute LPG for household sector. Dimethyl Ether (DME), is a fuel that has similar characteristics to LPG so it can be used in LPG supply chain with minor change. More than that, DME can be produced from coal and renewable feedstock such as biomass which is available abundantly in Indonesia. To introduce the use of DME in current household appliances, we consider applying this fuel in mixture with LPG. This study aimed to investigate jet diffusion flame characteristics of DME and its mixture with LPG with DME concentration 10%, 20%, 30%, 40% and 50% by weight. The experiment was conducted on barrel type burner. A burner tip with centered hole with diameter 2.5 mm is functioned as fuel injector. All of the result is compared to LPG as reference. The results show that the flame characteristic in term of flame height (H_f) and flame length (L_f) both are decline with the increasing of DME composition in the mixture with LPG. The lifted flame is also decline when comparing LPG to DME but only differ slightly between all mixtures. Blow off and lift off phenomena is presented. Burning load is decline with the increasing of DME composition relates with the calorific value of DME which is 40% lower than LPG."

"Dimetil eter (DME) adalah salah satu energi alternatif yang paling menjanjikan terutama sebagai pengganti LPG dan bahan bakar diesel. Akan tetapi, skema produksi DME dari metanol secara konvensional masih memiliki banyak kekurangan, yaitu tingginya konsumsi energi, emisi CO2, dan kebutuhan biaya. Teknologi distilasi terintensifikasi seperti reactive distillation (RD) dan dividing wall column (DWC) memiliki potensi untuk dapat mengatasi hal tersebut. Maka, penelitian ini bertujuan untuk melakukan komparasi antara skema konvensional (reaktor dan dua distilasi konvensional) dan skema distilasi terintensifikasi, yaitu: (i) skema RD (satu kolom distilasi reaktif dan satu distilasi konvensional) serta (ii) skema DWC (reaktor dan satu kolom dividing wall). Komparasi dilakukan dari sisi teknis (konsumsi energi spesifik), lingkungan (emisi CO2 spesifik), dan keekonomian (biaya total tahunan). Dalam hal konsumsi energi spesifik, skema konvensional menghasilkan nilai sebesar 1,74 GJ/ton DME, skema RD sebesar 4,1 GJ/ton DME, dan skema DWC sebesar 1,41 GJ/ton DME. Dalam hal emisi CO2 spesifik, skema konvensional menghasilkan nilai sebesar 0,09 ton CO2/ton DME, skema RD sebesar 0,22 ton CO2/ton DME, dan skema DWC sebesar 0,08 ton CO2/ton DME. Dalam hal biaya total tahunan, skema konvensional menghasilkan nilai sebesar $1,233,653/tahun, skema RD sebesar $2,164,291/tahun, dan skema DWC sebesar $1,055,865/tahun. Maka, skema DWC adalah skema paling optimal dalam sintesis DME dari metanol karena memiliki konsumsi energi spesifik, emisi CO2 spesifik, dan biaya total tahunan yang paling rendah.

---

Dimethyl ether (DME) is one of the most promising alternative energy sources, particularly as a substitute for LPG and diesel fuel. However, conventional production schemes for DME from methanol still suffer from several drawbacks, such as high energy consumption, CO2 emissions, and costs. Intensified distillation technologies, such as reactive distillation (RD) and dividing wall column (DWC), have the potential to address these issues. Thus, this study aims to compare the conventional scheme (reactor and two conventional distillations) with intensified distillation schemes: (i) RD scheme (one reactive distillation and one conventional distillation) and (ii) DWC scheme (reactor and one dividing wall column). The comparison is carried out in terms of technical aspects (specific energy consumption), environmental impact (specific CO2 emissions), and economics (total annual cost). Specific energy consumption shows values of 1.74 GJ/ton DME for conventional scheme, 4.1 GJ/ton DME for RD scheme, and 1.41 GJ/ton DME for DWC scheme. Regarding specific CO2 emissions, the conventional scheme yields 0.09 tons CO2/ton DME, the RD scheme yields 0.22 tons CO2/ton DME, and the DWC scheme yields 0.08 tons CO2/ton DME. In terms of total annual cost (TAC), the conventional scheme results in a value of $1,233,653/year, the RD scheme results in $2,164,291/year, and the DWC scheme results in $1,055,865/year. Therefore, the DWC scheme is the most optimal scheme for the synthesis of DME from methanol since it offers lowest specific energy consumption, specific CO2 emissions, and total annual cost."

"This study is to verify the usage of DME as an alternative fuel and its production routs. As it is clear the energy, its supply and consumption is a very important concern. Countries are developing and as a result of that the energy consumption is increasing. Growing energy consumption is directly related to the depletion of fossil fuels particularly petroleum based fuels. So the world has to think of using other fuels which have at least the same performance and its production is cost-effective. One of these fuels is Dimethyl ether (DME). DME is very promising fuel and research on its characteristics and efficiencies show that it can be considered as a future fuel as it is cheap, environmental friendly and has good efficiency. Another advantage of DME production is that it has different applications and is a versatile fuel. Furthermore, similarity of its physical properties to LPG makes DME handling, storing and transportation easy however DME has low viscosity and lubricity. These mentioned disadvantages which are solvable may cause problems if enough attention is not paid to them. Typically DME is produced from natural gas as a feedstock although coal and biomass are also other possible feedstock to be utilized. To produce DME, natural gas is first converted to synthesis gas via ATR method (Auto thermal reforming) and then is converted to DME through direct method. This research aimed to be done to investigate about the possibility of using DME as a future fuel by discussing about its characteristics, advantages and disadvantages. Moreover, its various production pathways has been talked about and tried to compare them in different aspects."

"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."

"Dalam rangka menurunkan impor yang mengakibatkan tingginya alokasi anggaran subsidi LPG, pemerintah mengembangkan produksi DME sebagai substitusi LPG untuk bahan bakar memasak rumah tangga dan industri. Penelitian ini bertujuan mengkaji dampak penggunaan DME terhadap perekonomian Indonesia, dengan menggunakan metode CGE dan data SAM 2019. Berdasarkan hasil simulasi berupa shock: (i) Penurunan impor LPG dan (ii) Realokasi anggaran penghematan subsidi, kebijakan penggunaan DME akan berdampak positif pada perekonomian, memicu pertumbuhan produktivitas berbagai sektor serta mendorong penyerapan tenaga kerja namun hanya di jangka pendek. Hasil kajian di jangka panjang menunjukkan implikasi yang negatif meskipun secara persentase sangat rendah dan tidak signifikan.

---

In order to reduce imports and high budget allocation for LPG subsidies, government developed DME production as a substitute for LPG. This study aims to examine the impact of DME using on Indonesian economy, using CGE method and 2019 SAM data. Based on 2 shocks simulation: (i) Decrease in LPG imports and (ii) Reallocation of subsidy savings budget, using DME policy will have positives impact on the economy, trigger productivity growth in various sectors and encourage employment, but only in the short term. Results in the long term show negative implications, which the percentage is very low and not significant."

"Untuk mengantisipasi ketergantungan impor LPG, perlu dilaksanakannya studi pemanfaatan energi alternatif subtitusi LPG. Salah satu alternatif subtitusi LPG adalah Dimetil Eter (DME) yang dapat dihasilkan dari gas alam (CH4). Proses produksi Dimetil Eter (DME) dari gas alam (CH4) dilakukan melalui 3(tiga) tahapan yaitu: sintesis gas, sintesis DME (direct method), dan pemurnian DME. HYSYS process simulation software model-based sebagai representasi pabrik DME digunakan untuk menganalisis 3(tiga) tahapan produksi DME. Teknologi yang diterapkan untuk memproduksi DME ialah teknologi direct method dimana dengan umpan gas alam sebesar 70 MMscfd mampu menghasilkan DME sebesar 658,9 ton/hari dengan tingkat kemurnian 99,99%. Perolehan produksi pabrik DME ini mampu mengurangi ketergantungan impor LPG di Indonesia sebesar 7% pada tahun 2018. Berdasarkan hasil perhitungan keekonomian diperoleh biaya kapital (CAPEX) pabrik DME sebesar $57.818.702 dan biaya operasional (OPEX) sebesar $148.232.914/tahun. Dengan asumsi harga beli gas $6/MMBtu dan harga jual DME $833/ton (10% dibawah harga jual LPG), maka didapatkan IRR sebesar 44% dan NPV sejumlah $64.012.840 dengan masa pengembalian selama 5 tahun. Dari perolehan IRR dan NPV tersebut dapat disimpulkan bahwa pabrik DME ini layak untuk didirikan dikarenakan nilai IRR (44%) lebih besar dari MARR (20%) dan NPV bernilai positif. Dari analisis sensitivitas diperoleh bahwa parameter harga jual DME bersifat sensitif terhadap NPV, dan parameter harga beli gas bersifat sensitif terhadap IRR dan PBP.

---

To anticipate the LPG import dependency, required a study to look for an alternative energy as subtitution of LPG. One alternative is substituting LPG with Dimethyl Ether (DME) which can be produced from natural gas (CH4). The production process of Dimethyl Ether (DME) from natural gas (CH4) is done through three stages, namely: synthesis gas, DME synthesis (direct method), and DME purification. HYSYS Process simulation as a representation of the modelbased DME plant is used to analyze 3(three) stages of DME production. The technology applied for DME production are direct method technology where with feed natural gas (CH4) of 70 MMscfd are able to produce DME at 658,9 tonnes/day with a purity level of 99,99%. DME yield from this plant is capable to reduce import dependency of 7% in 2018.

Based on the economical analysis calculation, the total capital expenditure (CAPEX) and operasional expenditure (OPEX) of this DME plant are $57.818.702 and $148.232.914/year respectively. Assuming gas purchase price $6/MMBtu and DME sale price $833/tonnes then obtained an IRR 44% and NPV $64.012.840 with 5 years of payback period. Hence it can be concluded that this DME plant is feasible due to IRR (44%) is greater than MARR (20%) and NPV value is positive. Sensitivity analysis of DME plant showed that DME selling price variable are sensitive NPV. In addition, gas purchased price variable are sensitive to IRR and PBP (Payback Period)."

"Adanya regulasi carbon footprint trade serta kemajuan teknologi carbon capture, utilization, and storage (CCUS) menimbulkan urgensi instalasi CCUS pada seluruh kilang secara global. CO2 yang tertangkap dapat dijadikan peluang ekonomi baru dengan diolah kembali sebagai bahan baku proses produksi. CO2dapat diolah menjadi DME lewat proses dry methane reforming, methanol synthesis, dan methanol dehydration. Pemerintah Indonesia berencana untuk mengganti LPG dengan DME. Dengan demikian, dilakukan simulasi proses menggunakan Aspen Plus untuk melihat efektivitas produksi beserta analisis kelayakan investasi ditinjau dari nilai NPV, IRR, PBP, dan PI serta peninjauan probabilitas menggunakan simulasi Monte Carlo. Dari simulasi pada aspen plus, DME terproduksi sebanyak 868,04 ton / hari. Selanjutnya parameter keekonomian dihitung dengan harga jual DME $1.300/ton dan didapatkan nilai didapatkan NPV sebesar $1.783.715.566,19, IRR 58,44%, PBP 2,041 Tahun, dan PI 3,675 sehingga pabrik dapat dikatakan layak. Dari 1000 iterasi yang dilakukan pada simulasi, keempat parameter keekonomian menunjukkan nilai positif sehingga risiko finansial pabrik relatif aman.

---

The existence of carbon footprint trade regulations and advances in carbon capture, utilization, and storage (CCUS) technology have led to the urgency of CCUS installations at all refineries globally. Captured CO2 can be used as a new economic opportunity by being reprocessed as a raw material for the production process. CO2 can be processed into DME through dry methane reforming, methanol synthesis, and methanol dehydration processes. The Indonesian government plans to replace LPG with DME. Thus, a process simulation using Aspen Plus was carried out to see the effectiveness of production along with an investment feasibility analysis in terms of NPV, IRR, PBP, and PI values and a probability review using Monte Carlo simulation. From the simulation on Aspen Plus, DME was produced as much as 868.04 tons/day. Furthermore, the economic parameters were calculated with a DME selling price of $1,300/ton and obtained an NPV value of $1,783,715,566.19, IRR 58.44%, PBP 2.041 years, and PI 3.675 so that the plant can be said to be feasible. From 1000 iterations carried out in the simulation, the four economic parameters show positive values so that the financial risk of the plant is relatively safe."