© Manufacture of Dimethyl Ether from Methanol, (Pembuatan Dimetil Eter dari Metanol)

Persamaan reaksi kimia :

  

   2 CH₃OH    ---------->       CH₃OCH₃ + H₂O

  

Dimetil Eter (DME) merupakan senyawa eter yang paling sederhana. Senyawa eter adalah senyawa karbon dengan rumus molekul C_nH_2n+2O, dan rumus molekul DME adalah (CH₃)₂O dengan berat molekul 46,069 ( Perry’s, 2002)

DME memiliki sifat fisik yang serupa dengan Liquified Petroleum Gas ( LPG ) sehingga selain dapat langsung digunakan sebagai sumber energi peralatan rumah tangga, pengemasan dan pendistribusiannya mudah. Karakter pembakarannya sama dengan gas alam. DME dibuat dari derivatif gas alam,metana (CH₄), yaitu metanol dapat juga dibuat dari derivative batu bara atau biomasa. DME merupakan senyawa yang tidak beracun, sehingga saat ini digunakan sebagai aerosol propellant oleh industri kosmetik dan kesehatan,sebagai pengganti CFC propellant. Kegunaan lainnya adalah sebagai tenaga pembangkit untuk gas turbin, keperluan rumah tangga ( memasak, menghangatkan ), bahan bakar mesin diesel dan bahkan sebagai sumber hydrogen untuk bahan bakar kendaraan ( International DME Association.com,2005 ).

Dimethyl Ether (DME) merupakan salah satu bahan dasar dan bahan intermediate dalam industri kimia. Di Indonesia DME digunakan sebagai aerosol propellant yang tidak berbahaya pada inhaler dan peralatan kosmetik, air refresher, penyemprot cat lukis, penyemprot insektisida dan sebagai bahan baku pembuatan dimetil sulfat berkemurnian tinggi.

Dalam rangka menghadapi era globalisasi dan persaingan yang ketat dalam bidang industri, Indonesia dituntut untuk dapat memenui kebutuhan bahan kimia dalam maupun luar negeri. Maka dari itu produk yang dihasilkan dari pabrik dimetil eter yang dirancang ini diorientasikan bukan hanya untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri saja tetapi juga untuk ekspor ke luar negeri khususnya Cina, India, Jepang, Amerika dan Eropa.

Dengan orientasi ke pasar ekspor ini diharapkan bahwa hasil penjualan yang diperoleh dapat menambah devisa  bagi negara.

Terdapat 2 metode umum yang dapat digunakan untuk memproduksi dimetil eter, yaitu :

1)   Metode Sintesis langsung

      Reaksi yang terjadi adalah :

      2CO_(g)   + 4H_{2(g)    ------>}   (CH₃)₂O_(g)    +  H₂O_(l) 

 Reaksi  tersebut berlangsung pada suhu operasi  250⁰C – 367⁰C. Mekanisme reaksi pembentukan DME melalui pembentukan metanol dan proses dehidrasi. Kelemahan dari proses ini adalah prosesnya lebih panjang sehingga menjadi lebih mahal karena harus ada unit-unit proses lain untuk menyediakan bahan baku gas sintesis CO dan H. HO yang terbentuk akan bereaksi dengan bahan baku CO membentuk  CO₂, reaksi samping ini menimbulkan limbah yang memerlukan penanganan khusus.

( www.aboutdme.org )

  

2)  Metode Dehidrasi Metanol

Reaksi yang terjadi adalah :

      2CH₃ OH_(g)  --------->  (CH₃)₂O_(g)  +  H₂O_(l)

Dengan kondisi operasi :

      Suhu                : 250°C – 370°C

      Tekanan           : 12 atm

      Katalis             : Al₂O₃.SiO₂

      Fase                : Gas

      Bahan baku yang digunakan adalah metanol cair yang diuapkan dengan   vaporizer, kemudian diumpankan kedalam heat exchanger, setelah itu dimasukkan kedalam reaktor yang berisi katalis Al₂O₃.SiO₂. Reaksi berlangsung dalam fase gas, menggunakan reactor fixedbed adiabatis karena panas reaksinya tidak terlalu besar, hanya – 11,770 kJ/kmol pada 260⁰C. Dari reaktor, dimetil eter, metanol dan air didistilasi dengan menara distilasi 01. Hasil atas MD-01 merupakan produk yang diharapkan langsung disimpan ke alat penyimpan, sedang hasil bawahnya metanol dan air didistilasi kembali dalam menara distilasi kedua. Hasil atas MD-02 metanol di recycle ke vaporizer dan hasil bawah adalah air buangan. Proses dehidrasi metanol, merupakan proses yang dipakai secara luas sebab sederhana dan kemurnian produknya tinggi.

( mg engineering.lurgi,2002 )

Flow Diagram Proses:

  

DATA UNTUK REAKTOR

• Kondisi operasi

                   Suhu                   : 250 - 370°C

                   Tekanan              : ± 12 atm

                   Sifat reaksi          : eksotermis

                   Kondisi proses    : adiabatic

• Katalisator

                   Jenis                    : Alumina silicat (zeolit)

                   Bentuk                : silinder

                   Ukuran                : 1/16 in x 3/16 in

                   Bulk density,Ρb  : 0.78 kg/m3

                   Void space          : 0.35

• Kinetika reaksi

                    rA = k.pA      (Applied Catalysis, 69, 139-148, 1991)

                   k = A. exp (-E/R.T)

dimana :

r_A : kecepatan reaksi metanol, kmol/ (m³.jam)

k   : konstanta kecepatan reaksi

A  : frekwensi tumbukan

: 1,21 x 10⁶ kmol/m³.jam.kPa

E  : energi aktivasi

: 80,48 kJ/mol = 19222 kkal/kmol

R  : konstanta gas ideal, 1.987 kkal/(kmol.K)

T  : Suhu operasi, K

P_A : Tekanan parsial metanol, kPa

Data US Patent untuk proses pembuatan Dimethyl Ether dari Methanol adalah US Patent No. 20120220804 , 30 Agustus 2012

Download USPatent No. 20120220804