Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"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."

"Penggunaan energi yang berlebihan selama beberapa dekade terakhir telah menimbulkan kekhawatiran atas kerusakan lingkungan yang disebabkan oleh emisi gas rumah kaca dan keberlanjutan bahan bakar konvensional. Oleh karena itu, makalah ini bertujuan untuk mengurangi CO2 yang dikeluarkan oleh proses industri sambil memanfaatkannya sebagai bahan baku untuk bahan bakar alternatif yang layak secara komersial. Pemanfaatan Carbon Capture adalah upaya yang menjanjikan untuk mengurangi penipisan bahan bakar fosil dan perubahan iklim dengan mengumpulkan CO2 dari atmosfer dan berbagai proses industri dan mengubahnya menjadi produk komersial, termasuk metanol dan dimetil eter yang dapat berfungsi sebagai sumber bahan bakar alternatif. Makalah ini mengembangkan pendekatan suprastruktur dalam desain proses konversi CO2 dengan menciptakan alternatif proses yang berbeda untuk membawa solusi perubahan iklim serta energi terbarukan. Alternatif keputusan ini pertama kali dirumuskan dalam bentuk suprastruktur. Optimalisasi multi-tujuan diselesaikan melalui program integer linier (ILP) menggunakan Microsoft Excel dengan pemecah LP Simplex untuk menentukan trade-off antara dampak lingkungan dan potensi ekonomi. Pertukaran untuk optimasi biaya menghasilkan MeOH dengan biaya $601,63/ton dengan emisi CO2e sebesar -273,086 tCO2e/tahun dibandingkan dengan kasus dasar dengan biaya saat ini sebesar $873,97/ton dan emisi -211,976 tCO2e/tahun.

---

The excessive usage of energy during the past few decades has raised concerns over environmental damage caused by greenhouse gas emissions and the sustainability of conventional fuels. For that reason, this paper aims to reduce the CO2 emitted by industrial processes while utilizing it as a feedstock for commercially viable alternative fuels. Carbon Capture Utilization is a promising effort to mitigate fossil fuel depletion and climate change by collecting CO2 from the atmosphere and different industrial processes and converting it into commercial products, including methanol and dimethyl ether that can serve as alternative sources of fuel. This paper develops a superstructure approach in CO2 conversion process design by creating different process alternatives in order to bring a solution to climate change as well as renewable energy. These decision alternatives are first formulated in the form of a superstructure. The multi-objective optimization is solved through integer linear programming (ILP) using Microsoft Excel with Simplex LP solver in order to determine the trade-off between environmental impact and economic potential. The trade-off for cost optimization produced MeOH at the cost of $601.63/ton with a CO2e emission of -273,086 tCO2e/yr compared to the base case with the current cost of $873.97/ton and -211,976 tCO2e/yr emission."

"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."

"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%."

"Produksi dimetil eter (DME) dapat menggunakan proses indirect. Pada proses indirect, terdapat proses yang penting, yaitu sintesis metanol dan sintesis DME. Untuk memastikan proses ini dapat berlangsung secara optimum, perlu dilakukan pengendalian. Pengendali yang digunakan adalah Model Predictive Control (MPC), yang menggunakan model FOPDT secara langsung dalam pengendaliannya. Untuk mendapatkan model FOPDT terbaik (IAE terkecil), dilakukan reidentifikasi sistem dari model sebelumnya, sedangkan proses optimasi dilakukan dengan penyetelan terhadap parameter-parameter pengendali MPC: waktu sampel (T), prediction horizon (P), dan control horizon (M). Pengendalian dilakukan pada unit heater, cooler, compressor, dan reaktor sistesis dimetil eter (pengendali konsentrasi). Hasil perancangan sistem pengendalian menggunakan MPC ini memberikan kinerja yang lebih baik dibandingkan dengan pengendai PI, dengan pengurangan kesalahan masing-masing unit sebagai berikut: 29,62% (IAE) dan 1,51% (ISE) untuk TC Heater 1; 51,69% (IAE) dan 79,04% (ISE) untuk TC Heater 2; 67,44% (IAE) dan 82,24% (ISE) untuk TC Cooler 1; 49,07% (IAE) dan 67,26% (ISE) untuk TC Cooler 2; 56,75% (IAE) dan 53,03% (ISE) untuk PC Compressor; 4,46% (IAE) dan 50,00% (ISE) untuk CC DME.

---

Production of dimethyl ether (DME) can use indirect process. In indirect process, there are two important processes which are methanol synthesis and DME synthesis. To ensure this process going optimally, controlling is needed. The controller that can be used is Model Predictive Control (MPC), which uses FOPDT model directly in controlling. To get the best FOPDT model (the least IAE), system reidentification is done from the previous model while the optimizing process is done by adjusting the parameters of MPC controllers: the time of sample (T), prediction horizon (P), and the control horizon (M). The controlling is done by units of heater, cooler, compressor, and reactor of dimethyl ether synthesis (the concentration controller). The result of this control system design using MPC provides better performance than PI controller by decreasing the errors for each unit as follows: 29,62% (IAE) and 1,51% (ISE) for TC Heater 1; 51,69% (IAE) and 79,04% (ISE) for TC Heater 2; 67,44% (IAE) and 82,24% (ISE) for TC Cooler 1; 49,07% (IAE) and 67,26% (ISE) for TC Cooler 2; 56,75% (IAE) and 53,03% (ISE) for PC Compressor; 4,46% (IAE) and 50,00% (ISE) for CC DME."

"ABSTRAKDimethyl ether products (DME) can be used as alternative energy sources that are more environmentally friendly and sustainable. In this DME purification plant, the feed with DME, methanol and water composition will be separated so that pure DME is obtained with a concentration of 99. In this study, Multivariable Model Predictive Control is used to control the process of DME purification plant. The performance of MMPC in both DME and methanol purification process has been conducted in previous research with separate system. This research is proposed towards the stability of both system when combined and its economic analysis when compared with standard MPC and PID Controller. The consideration when combining DME purification process and methanol purification process is the bottom product of DME purification column where it also acts as methanol purification column feed. Valve conductance needs to be adjusted accordingly to satisfy both systems. Retuning MMPC parameters is based on Wahid-Utomo (2019) and Wahid-Brillianto (2019) tuning parameters. The results of retuning yield a better control performance throughout the entire purification process. The retuning parameters value for T, P, and M are 10, 40, and 50 for DME purification process and 1, 40, and 50 for methanol purification process. The improvement on IAE are from 35.31% to 56.24% for DME purification and 20.06% to 94.91% for methanol purification process. Furthermore, installing MMPC proved to be economically feasible with a positive NPV of Rp 10,216,077 when compared to PI controller.

---

ABSTRACT

Produk Dimethyl ether (DME) dapat digunakan sebagai sumber energi alternatif yang lebih ramah lingkungan dan berkelanjutan. Di pabrik pemurnian DME ini, umpan dengan komposisi DME, metanol, dan air akan dipisahkan sehingga DME murni diperoleh dengan konsentrasi 99. Dalam penelitian ini, Multivariable Model Predictive Control digunakan untuk mengontrol proses pabrik pemurnian DME. Kinerja MMPC dalam proses pemurnian DME dan metanol telah dilakukan dalam penelitian sebelumnya dengan sistem terpisah. Penelitian ini diusulkan terhadap stabilitas kedua sistem ketika dikombinasikan dan analisis ekonominya bila dibandingkan dengan MPC dan PID controller. Pertimbangan saat menggabungkan proses pemurnian DME dan proses pemurnian metanol adalah produk dasar kolom pemurnian DME di mana juga bertindak sebagai umpan kolom pemurnian metanol. Valve conductance perlu disesuaikan untuk memenuhi kedua sistem. Retuning parameter MMPC didasarkan pada parameter tuning Wahid-Utomo (2019) dan Wahid-Brillianto (2019). Hasil retuning menghasilkan kinerja kontrol yang lebih baik di seluruh proses pemurnian. Nilai parameter retuning untuk T, P, dan M adalah 10, 40, dan 50 untuk proses pemurnian DME dan 1, 40, dan 50 untuk proses pemurnian metanol. Peningkatan IAE adalah dari 35,31% menjadi 56,24% untuk pemurnian DME dan 20,06% menjadi 94,91% untuk proses pemurnian metanol. Selain itu, menginstal MMPC terbukti layak secara ekonomi dengan NPV positif sebesar Rp 10.216.077 jika dibandingkan dengan pengontrol PI.

"

"ABSTRAK

Masalah penurunan produksi minyak bumi di Indonesia telah terjadi sejak tahun 2000. Negara Indonesia telah menjadi importir minyak bumi sejak tahun 2003 dengan nilai impor 100 ribu barel per hari yang terus meningkat dari waktu ke waktu hingga tahun 2014. Hal ini disebabkan oleh kebutuhan untuk energi dan bahan bakar di Indonesia terus meningkat. Masalah ini dapat diatasi dengan menggunakan Dimethyl Ether (DME) sebagai sumber bahan bakar alternatif dengan beberapa manfaat dibandingkan dengan bahan bakar fosil. Penelitian tentang desain pabrik DME terus dilakukan, salah satu studi yang dilakukan berjudul Produksi DME dari Gas Sintetis untuk Aditif Bahan Bakar Mesin Diesel dan Campuran LPG. Namun, hasil desain masih memerlukan kontrol proses untuk mencapai proses produksi yang optimal. Penelitian tentang sistem kontrol proses di pabrik ini telah dilakukan, tetapi masih belum menghasilkan sistem kontrol proses yang optimal. Sistem kontrol Multivariable Model Predictive Control (4x4) dapat diterapkan pada desain pabrik ini. Parameter MMPC (4x4) optimal dalam bentuk T, P, dan M dalam proses pemurnian DME dari campuran metanol secara berurutan adalah 25, 18, dan 41. Parameter ini merupakan hasil kombinasi dari metode Shridhar-Cooper dan fine tuning. Jika dibandingkan dengan MPC, MMPC (4x4) memberikan peningkatan kinerja kontrol dari 15,46% menjadi 94,7% bila dilihat dari IAE dan 10,31% hingga 97,726% bila dilihat dari ISE. Dengan demikian sistem MMPC (4x4) memberikan kinerja kontrol yang lebih baik dibandingkan dengan sistem MPC.

---

ABSTRACT

The problem of decreasing petroleum production in Indonesia has occurred since 2000. The Indonesian state has been an importer of petroleum since 2003 with an import value of 100,000 barrels per day which continues to increase from time to time until 2014. This is due to the need for energy and fuel in Indonesia continues to increase. This problem can be overcome by using Dimethyl Ether (DME) as an alternative fuel source with several benefits compared to fossil fuels. Research on the design of the DME plant continues to be carried out, one of the studies conducted was entitled Production of DME from Synthetic Gas for Diesel Engine Fuel Additives and LPG Blends. However, the design results still require process control to achieve optimal production processes. Research on the process control system at this plant has been carried out, but it has not yet produced an optimal process control system. The Multivariable Model Predictive Control (4x4) control system can be applied to this factory design. The optimal MMPC (4x4) parameters in the form of T, P, and M in the DME refining process from methanol mixtures respectively are 25, 18, and 41. These parameters are the result of a combination of the Shridhar-Cooper method and fine tuning. When compared to MPC, MMPC (4x4) gives an increase in control performance from 15.46% to 94.7% when viewed from IAE and 10.31% to 97.726% when viewed from ISE. Thus the MMPC system (4x4) provides better control performance compared to the MPC system."

"Dimetil eter adalah senyawa organik dengan rumus kimia CH3OCH3 yang dapat dijadikan bahan bakar alternatif LPG. Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan model reaktor unggun diam heterogen yang valid untuk sintesis DME dari CO2 pada katalis Cu-Fe-Zr/HZSM-5 sehingga diperoleh parameter kinetika yang dipakai untuk merancang reaktor unggun diam skala komersial. Model yang telah dikembangkan disimulasikan menggunakan software COMSOL Multiphysics 5.5. Validasi model dilakukan pada kondisi isotermal sehingga tidak ada neraca energi. Validasi model dilakukan dengan menyamakan konsentrasi luaran reaktor simulasi dan eksperimen dengan mengubah-ubah parameter kinetika. Faktor pra-eksponensial yang diperoleh untuk hidrogenasi CO2, hidrogenasi CO, RWGS, dan dehidrasi metanol masing-masing sebesar 6,3376 x 103 mol/kg.s, 5,12 x 10-2 mol/kg.s, 1,20863 x 105 mol/kg.s, dan 6 x 1029 mol/kg.s serta energi aktivasi masing-masing sebesar 1,8919 x 104 J/mol, 0 J/mol, 7,629 x 103 J/mol, dan 1 x 105 J/mol dengan range AARD (average absolute relative deviation) antara 6,3111-13,4582%. Parameter kinetika tersebut dipakai untuk merancang reaktor unggun diam skala komersial untuk target produksi DME sebesar 150.000 ton per tahun dengan memvariasikan suhu, tekanan, GHSV (gas hour space velocity), rasio H2/CO2, diameter katalis, dan geometri reaktor sehingga diperoleh volume reaktor terendah. Variasi suhu sebesar 240-280 oC, variasi tekanan sebesar 1-5 MPa, variasi GHSV sebesar 500-2500 mL/g.h, variasi rasio H2/CO2 sebesar 1:1-7:1, variasi diameter katalis sebesar 1-5 mm, variasi diameter unggun sebesar 5-20 cm, dan variasi panjang unggun sebesar 8-16 m. Hasil yang optimal diperoleh pada suhu 260 oC, tekanan 3 MPa, GHSV 2000 mL/g.h, rasio H2/CO2 4:1, diameter katalis 2 mm, diameter unggun 10 cm, dan panjang unggun 12 m dengan konsentrasi DME 12,1 mol/m3, laju alir massa DME 107,3 kg/d, dan jatuh tekan 0,20384 bar dengan jumlah tube sebanyak 3995 di dalam satu reaktor.

---

Dimethyl ether is an organic compound with the chemical formula CH3OCH3 which can be used as an alternative fuel for LPG. The objective of this study is to obtain a valid heterogeneous fixed bed reactor model for DME synthesis from CO2 on a Cu-Fe-Zr/HZSM-5 catalyst to obtain the kinetic parameters and used to design a commercial scale fixed bed reactor. The developed model was simulated using COMSOL Multiphysics 5.5 software. Model validation was carried out under isothermal conditions so there is no energy balance. Model validation was carried out by fitting the simulation and experimental concentration reactor output by varying the kinetic parameters. The pre-exponential factors obtained for CO2 hydrogenation, CO hydrogenation, RWGS, and methanol dehydration were 6.3376 x 103 mol/kg.s, 5.12 x 10-2 mol/kg.s, 1.20863 x 105 mol/kg.s, and 6 x 1029 mol/kg.s and the activation energies were 1.8919 x 104 J/mol, 0 J/mol, 7.629 x 103 J/mol, dan 1 x 105 J/mol with the AARD range (average absolute relative deviation) between 6,3111-13,4582%.These kinetic parameters are used to design a commercial scale fixed bed reactor for a DME production target of 150,000 ton per year by varying temperature, pressure, GHSV (gas hourly space velocity), H2/CO2 ratio, catalyst diameter, and reactor geometry to obtain the lowest reactor volume. Temperature variation of 240-280 oC, pressure variation of 1-5 MPa, GHSV variation of 500-2500 mL/g.h, H2/CO2 ratio variation of 1:1-7:1, catalyst diameter variation of 1-5 mm, reactor diameter variation of 5-20 cm, and reactor length variation of 8-16 m is used. Optimal results were obtained at 260 oC, pressure 3 MPa, GHSV 2000 mL/g.h, H2/CO2 ratio 4:1, catalyst diameter 2 mm, reactor diameter 10 cm, and reactor length 12 m with DME concentration of 12.1 mol/m3, mass flow rate of 107.3 kg/d, and pressure drop of 0.20384 bar with 3995 tubes in one reactor."

"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."

"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."