STRUKTUR KONTROL KOLOM DISTILASI ALDEHYDE
Totok R. Biyanto
Jurusan Teknik Fisika - FTI – ITS Surabaya Kampus ITS Keputih Sukolilo Surabaya 60111 Telp : 62 31 5947188 Fax : 62 31 5923626
Email : [email protected]
Abstract
Decreasing supply of natural gas at East Java has affected to consistency of raw material of petrochemical industries. Aldehyde distillation column that separate Isobutyraldehyde and Normalbutyraldehyde, also affected of the decreasing natural gas supply. The decrease of gas supply causes product composition inconsistency and energy inefficiency. The focus of this paper is developing the control strategy on aldehyde distillation column. The objective are maintain the consistency of product’s composition, energy saving and cost effective.
The method is replacing control structure from inferential control to direct control with LV structure. The disturbance given by changes composition mole fraction and mole flow rate of feed.
Direct control with LV structure purposed to minimize Internal Absolute Error (IAE) and increase energy efficiency. Experiment results that the direct control with LV structure an improved consistency of composition and able to decrease IAE compared to inferential control structure.
The result of this research shown that direct control with LV structure has lower Integral Absolute Error (IAE) compare to inferential control structure, improved product composition consistency, increase energy efficiency.
Keywords: Control Structure, aldehyde distillation column, Product composition, Energy saving
Abstrak
Kelangkaan gas alam di Jawa Timur, menimbulkan permasalahan dalam ketersediaan bahan baku industri petrokimia. Salah satu proses yang mengalami penurunan laju feed adalah pemisahan Isobutyraldehyde (C4H8O) dan Normalbutyraldehyde (C4H8O) dari crude aldehyde
menggunakan kolom distilasi. Masalah utama yang dialami oleh sebuah perusahaan petrokimia di Jawa Timur dalam pengoperasian kolom distilasi aldehyde adalah biaya operasi yang tinggi, yaitu dapat mencapai 50% dari biaya keseluruhan pengoperasian kolom distilasi. Ditambah lagi
sulitnya mendapatkan bahan baku, menyebabkan produksi menurun tetapi pemakaian energi hampir sama dan mengganggu konsistensi komposisi produk.
Makalah ini membahas alternatif strategi kontrol pada kolom distilasi yang mampu mempertahankan konsistesi komposisi produk, menghemat pemakaiaan energi walaupun terjadi penurunan laju feed ataupun komposisi feed akibat ketersediaan gas alam.
Metodelogi yang digunakan adalah dengan merubah struktur kontrol yang ada yaitu dari pengendalian inferensial ke pengendalian secara direct dengan struktur LV. Hasil simulasi menunjukkan bahwa struktur yang yang diajukan lebih mampu mempertahankan komposisi produk dan lebih hemat energi ketika terjadi disturbance. Pengujian dilakukan dengan membandingkan nilai Integral Absolute Error (IAE) dan energi yang dibutuhkan kedua struktur kontrol ketika terjadi disturbance. Dari pengujian diperoleh bahwa struktur pengendalian secara direct mempunyai nilai IAE yang jauh lebih kecil daripada struktur pengendalian secara inverential untuk pengendalian kolom distilasi aldehyde dengan disturbance berupa penurunan laju feed dan perubahan komposisi feed.
Kata kunci : Struktur kontrol, kolom distilasi aldehyde, komposisi produk, penghematan energi
PENDAHULUAN
Aldehyde column merupakan kolom distilasi
biner yang memisahkan isobutyraldehyde (i-butanal) dan normalbutyraldehyde (n-butanal) dari crude
aldehyde. Kelemahan utama kolom distilasi adalah
konsumsi energinya yang sangat besar, yaitu mencapai 40%-50% dari total biaya operasinya [10,11]. Hal ini akan akan menyebabkan biaya produksi yang besar, apalagi ditengah melambungnya harga LPG yang merupakan bahan bakar pada boiler.
Kesulitan mendapatkan bahan baku berupa gas alam membuat kolom distilasi aldehyde tidak bisa berproduksi sesuai kapasitas yang maksimal [7]. Dengan berkurangnya bahan baku juga akan mengurangi laju feed pada kolom distilasi aldehyde, yang pada akhirnya menurunkan laju produksi. Namun penurunan laju panas pada reboiler tidak sebanding dengan besarnya dengan penurunan laju produksi, sehingga efisiensi pemakaian energi menurun.
Penurunan laju feed pada kolom distilasi
aldehyde juga akan mempengaruhi kualitas komposisi produk yang dihasilkan. Padahal kualitas komposisi produk merupakan prioritas yang harus dicapai dan dipertahankan melalui pengendalian proses [2].
Untuk meminimalkan konsumsi energi pada kolom distilasi dapat dilakukan dengan cara penerapan integrasi panas pada kolom distilasi [1,8,11]. Namun untuk penerapan integrasi panas harus merubah konstruksi dari kolom distilasi. Hal ini sulit dilakukan karena selain biaya yang sangat mahal dan memakan waktu yang lebih lama, kolom distilasi aldehyde ini sudah terpasang dan harus terus beroperasi. Untuk mengatasi hal itu maka alternatif lain adalah merubah strategi kontrol sudah terpasang dengan strategi kontrol yang mampu mengatasi terjadinya gangguan berupa penurunan laju feed.
Permasalahannya adalah bagaimana strategi kontrol yang dapat menjaga komposisi produk tetap stabil dan juga sekaligus bisa meminimalkan pemakaiaan energi.
Penelitian ini bertujuan untuk mencari alternatif strategi kontrol pada kolom distilasi untuk proses
pemisahan Isobutyraldehyde dan
Normalbutyraldehyde yang dapat menjaga kestabilan
komposisi produk dan tahan terhadap gangguan serta meminimalkan penggunaan energi, khususnya energi panas pada reboiler.
KOLOM DISTILASI BINER
Prinsip dasar dari proses distilasi adalah memisahkan campuran zat cair menjadi dua zat cair yang murni melalui perbedaan titik didih dengan menggunakan pemanasan pada campuran zat cair sampai pada temperatur diantara titik didih mereka [5]. Selain itu proses distilasi juga bergantung pada konsentrasi komponen tersebut [9].
Perhitungan Rigorous Kondensor dan refluk drum
Neraca massa total:
D L V dt dM NT NT D 1 (1)
Neraca massa komponen:
D NT NT NT D D V y L D x dt x M d ) ( ) ( 1 (2)
Neraca massa panas:
D NT NT NT NT D D Q Dh H L H V dt h M d 1 1 ) ( (3 )
Reboiler dan base kolom
Neraca massa total:
B V L dt dM RB n 1 (4)
Neraca massa komponen:
b B RB B B L x V y Bx dt x M d 1 1 ) ( (5) Neraca massa panas:
(6) F, Xf D,XD V R L Qr B,Xb Reflux drum reboiler kondensor Lb,Xb Vb,Yb L,Xd Vd,Yd Vn-1,Yn-1 Ln,Xn rectifying stripping Vn,Yn Ln-1,Xn-1
Gambar 1. Skema kolom distilasi
Tray umpan (n = NF) Neraca massa total:
NF NF NF NF NF L L F V V dt dM 1 1 (7)
Neraca massa komponen:
F z NF NF NF NF NF NF NF NF NF NF X F Y V Y V X L X L dt X M d 1 1 1 1 ) ( (8) Neraca panas : F NF NF NF NF NF NF NF NF NF NF L h L h V H V H Fh dt h M d 1 1 1 1 ) ( (9) Tray ke-n
Neraca massa total:
n n n n L V V L dt dMn 1 1 (10)
Neraca massa komponen:
n n n n n n n n n n L x L x V y V y dt x M d 1 1 1 1 ) ( (11) b b B RB B B Q Bh H V h L dt h M d 1 1 ) (
Neraca massa panas: n n n n n n n n n n L h L h V H V H dt h M d 1 1 1 1 ) ( (12) PENGENDALI PID
PID merupakan pengendali yang sering digunakan di industri karena mudah untuk diaplikasikan dan pada umumnya sudah cukup untuk mengendalikan plant yang ada. PID terdiri atas susunan pengendali proporsional (P), integral (I) dan
derivative (D).
Gambar 2 Blok diagram pengendali PID
Fungsi transfer pengendali PID pada Gambar 2 dapat dinyatakan dalam domain waktu (t) sebagai berikut :
dt de T edt T e K t U d i p 1 ) ( (13) METODOLOGIPemodelan Kolom Distilasi dengan Metode Short Cut
Pemodelan dan simulasi pada penelitian ini menggunakan software Hysys 3.1. Parameter-parameter yang didapatkan dari pemodelan secara
short cut pada kolom distilasi aldehyde column adalah
sebagai berikut:
Jumlah minimum tray = 25.283 Jumlah tray optional = 44.865 Letak feed tray = 32.123
Sedangkan parameter-parameter yang harus diketahui oleh perancang adalah:
Laju Feed (kmol/jam) = 271.27 Temperatur Feed (C) = 52.8 Tekanan Feed (kPa) = 114.5
Komposisi Feed = 0.9
Light key in bottom (i-butanal) = 0.01 Heavy key in distillate (n-butanal) = 0.01 Tekanan Kondenser (kPa) = 111.132 Tekanan Reboiler (kPa) = 117.016
Pemodelan Kolom Distilasi dengan Metode Rigorus
Hasil dari perancangan secara short cut digunakan sebagai dasar perancangan kolom distilasi secara rigorus. Parameter-parameter yang dimasukkan dalam perancangan Aldehyde column secara rigorus adalah:
Jumlah tray = 45
Letak feed tray = 32
Laju Feed (kmol/h) = 271.27 Temperatur Feed (C) = 52.8 Tekanan Feed (kPa) = 114.5 Komposisi Feed (n-butanal) = 0.9 Tekanan Condenser (kPa) = 111.132 Tekanan Reboiler (kPa) = 117.016
Reflux ratio = 30
Light key in Distillate (i-butanal) = 0.99
Hasil perancangan kolom distilasi aldehyde
column dapat dilihat pada Gambar 3. Ada tiga material stream yaitu feed (F), distillate (D), bottom
(B) dan dua energy stream yaitu kondenser (Qc) dan reboiler (Qr). Kolom terdiri dari 45 tray dan
Gambar 3 Hasil perancangan kolom distilasi aldehyde
Pemilihan Strategi Kontrol
Strategi kontrol pada makalah ini ditekankan pada struktur kontrol, sedangkan algoritma kontrol tetap, yaitu PID yang sudah terpasang. Pemilihan struktur kontrol dilakukan untuk menggantikan struktur kontrol yang telah ada yaitu sistem pengendalian secara inferential, yang tidak mampu menjaga kestabilan komposisi produk atas maupun produk bawah ketika terjadi gangguan dan efisiensi energi yang relatif lebih rendah, dan mengganti dengan sistem pengendalian secara direct.
Pada sistem pengendalian secara direct terdapat beberapa struktur yang bisa diaplikasikan dalam mengendalikan kolom distilasi aldehyde diantaranya struktur L-V, struktur D-V, struktur L-B, struktur RR-V, struktur RR-BR. Diantara struktur-struktur tersebut, struktur L-V adalah yang paling cocok untuk sistem pengendalian kolom distilasi biner [2]. Maka dipilihlah stuktur L-V untuk mengendalikan kolom distilasi aldehyde.
ANALISA DAN PEMBAHASAN Uji Perubahan Laju Feed
Uji penurunan laju feed dilakukan hingga laju
feed turun menjadi 200 kmol/jam dari mula-mula
sebesar 271.27 kmol/jam selama 9.1 jam (Gambar 4).
Penurunan F Terhadap t – Pengendalian Secara Direct 0 50 100 150 200 250 300 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Waktu (jam) L a ju A li r a n ( k m o l/ ja m ) F
Gambar 4 Grafik penurunan laju feed terhadap waktu
Pengaruh Penurunan F Terhadap Xd - Pengendalian Secara Direct
0.98785 0.9879 0.98795 0.988 0.98805 0.9881 0.98815 0.9882 0.98825 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Waktu (jam) K o m p o s is i (m o l % ) SP Xd PV Xd
Gambar 5 Grafik respon Xd oleh adanya penurunan laju feed pada pengendalian secara
direct
Gambar 5 menunjukkan bagaimana respon komposisi produk atas dengan pengendalian secara
direct struktur LV ketika terjadi penurunan laju feed. Komposisi produk atas selalu kembali
mendekati nilai setpoint walaupun pada setiap penurunan laju feed terjadi overshoort yang kecil, yaitu maksimumnya sebesar 0.0002 dari nilai
setpoint. Pada komposisi produk atas ini diperoleh
nilai IAE sebesar 0.76972.
Sedang untuk respon komposisi produk atas dengan pengendalian secara inferential dapat dilihat pada Gambar 6. Komposisi produk atas terus naik hingga mencapai nilai 0.995594 dan didapatkan nilai IAE sebesar 152.0986. Kenaikan nilai komposisi produk atas ini disebabkan tidak adanya pengendalian secara langsung terhadap komposisi. Ketika laju feed turun akan menyebabkan laju distilat juga turun dan laju refluk tetap karena dikendalikan, maka nilai refluk rasio yaitu perbandingan antara laju refluk dan laju distilat semakin besar. Dengan bertambahnya nilai refluk rasio ini, komposisi produk atas juga semakin besar atau semakin murni.
Pengaruh Penurunan F Terhadap Xd - Pengendalian Secara Inferential
0.982 0.984 0.986 0.988 0.99 0.992 0.994 0.996 0.998 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Waktu (jam) K o m p o s is i (m o l % ) SP Xd PV Xd
Gambar 6 Grafik respon Xd oleh adanya penurunan laju feed pada pengendalian secara inferential
Komposisi produk bawah dengan pengendalian secara inferential nilainya menurun ketika terjadi penurunan laju feed (Gambar 7). Penurunan ini menyebabkan nilai IAE yang cukup besar, yaitu 32.22162.
Pengaruh Penurunan F Terhadap Xb - Pengendalian Secara Inferential
0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Waktu (jam) K o m p o s is i (m o l % ) SP Xb PV Xb
Gambar 7 Grafik respon Xb oleh adanya penurunan laju feed pada pengendalian secara
inferential
Pengaruh Penurunan F Terhadap Xb - Pengendalian Secara Direct
0.00897 0.008975 0.00898 0.008985 0.00899 0.008995 0.009 0.009005 0.00901 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Waktu (jam) K o m p o s is i (m o l % ) SP Xb PV Xb
Gambar 8 Grafik respon Xb oleh adanya penurunan laju feed pada pengendalian secara direct
Nilai IAE komposisi produk bawah dengan pengendalian secara inferential sangat jauh bila dibandingkan dengan pengendalian secara direct struktur LV yang hanya sebesar 0.01196. Komposisi produk bawah dengan pengendalian secara direct struktur LV walaupun terlihat berosilasi, namun dalam range yang sangat kecil yaitu sekitar plus minus 0.0005 dari nilai setpoint yang ditentukan (Gambar 8).
Penurunan nilai komposisi produk bawah dengan pengendalian secara inferential disebabkan adanya kenaikan komposisi produk atas. Sehingga komposisi produk bawah harus turun sesuai dengan
hukum kesetimbangan pada kolom distilasi. Pada pengendalian direct struktur LV, komposisi produk bawah dikendalikan secara langsung dengan memanipulasi laju panas pada reboiler. Sehingga ketika ada penurunan laju feed komposisi produk bawah akan berubah, namun kembali lagi mengikuti
setpoint.
Pengaruh Penurunan F Terhadap Qr - Pengendalian Secara Direct
0.00E+00 5.00E+06 1.00E+07 1.50E+07 2.00E+07 2.50E+07 3.00E+07 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Waktu (jam) L a ju P a n a s ( k J /j a m ) Qr
Gambar 9 Grafik respon Qr oleh adanya penurunan laju feed pada pengendalian secara direct
Pengaruh Penurunan F Terhadap Qr - Pengendalian Secara Inferential
2.30E+07 2.35E+07 2.40E+07 2.45E+07 2.50E+07 2.55E+07 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Waktu (jam) L a ju P a n a s ( k J /j a m ) Qr
Gambar 10 Grafik respon Qr oleh adanya penurunan laju feed pada pengendalian secara inferential
Dilihat dari sisi penghematan, khususnya konsumsi energi pengendalian secara direct dengan struktur LV lebih banyak pengurangan laju panas reboilernya dibandingkan dengan pengendalian secara
inferential. Pada Gambar 9 ditunjukkan penurunan
laju feed hingga 200 kmol/jam pada pengendalian secara direct dengan struktur LV bisa menurunkan laju panas reboiler sebesar 17.41 % , yaitu dari 27,000,000 kJ/jam turun menjadi 22,300,000 kJ/jam.
Bila menggunakan pengendalian secara
inferential laju panas reboiler hanya turun sebesar
3.98 % yaitu dari 25,100,000 kJ/jam turun menjadi 24,100,000 kJ/jam (Gambar 10).
.
Uji Perubahan Komposisi Feed
Komposisi mula-mula pada feed adalah 0.1 i-butanal dan 0.9 n-i-butanal. Uji perubahan komposisi
feed ini ada dua macam yaitu penurunan dan
kenaikan kandungan i-butanal dalam feed masing-masing naik sebesar 0.05 dan turun 0.05.
Komposisi Feed Turun
Pada pengujian dengan menurunkan kandungan butanal sebesar 0.05 menjadi 0.05 i-butanal dan 0.95 n-i-butanal didapatkan respon komposisi produk atas seperti pada Gambar 11 untuk pengendalian secara inferential dan Gambar 12 untuk pengendalian secara direct struktur LV.
Pengaruh Penurunan Xf Terhadap Xd - Pengendalian Secara Inferential
0.98799 0.987995 0.988 0.988005 0.98801 0.988015 0.98802 0 1 2 3 4 5 Waktu (jam) K o m p o s is i (m o l % ) SP Xd PV Xd
Gambar 11 Grafik respon Xd oleh adanya penurunan komposisi feed pada pengendalian
secara inferential
Untuk pengendalian secara direct struktur LV walaupun naik namun komposisi produk atas kembali mendekati setpoint yaitu 0.988, sedangkan
komposisi produk atas pada pengendalian secara
inferential tidak bisa mencapai setpoint yang
diinginkan dan nilai IAE yang didapatkan yaitu 0.29305.
Pengaruh Penurunan Xf Terhadap Xd - Pengendalian Secara Direct
0.98785 0.9879 0.98795 0.988 0.98805 0.9881 0.98815 0.9882 0.98825 0.9883 0 1 2 3 4 5 Waktu (jam) K o m p o s is i (m o l % ) SP Xd PV Xd
Gambar 12. Grafik respon Xd oleh adanya penurunan komposisi feed pada pengendalian secara diect
Pengaruh Penurunan Xf Terhadap D - Pengendalian Secara Inferential
0 5 10 15 20 25 30 0 1 2 3 4 5 Waktu (jam) L a ju A li ra n ( k m o l/ ja m ) D
Gambar 13 Grafik respon D oleh adanya penurunan komposisi feed pada pengendalian secara inferential
Untuk pengendalian secara direct struktur LV nilai IAE-nya adalah 1.106874, karena pada pengendalian secara direct struktur LV, komposisi produk atas mampu kembali mendekati setpoint setelah adanya gangguan berupa perubahan komposisi
feed. Walaupun mempunyai nilai IAE yang lebih
kecil untuk komposisi produk atas, namun pengendalian secara inferential tidak bisa diterapkan karena dengan adanya penurunan komposisi feed laju
distilat menjadi 0 kmol/jam atau atau sama sekali tidak ada aliran (Gambar 13). Padahal laju aliran distilat ini nantinya menjadi input untuk proses produksi selanjutnya, jadi bila tidak ada aliran pada distilat maka akan mengganggu proses selanjutnya.
Untuk komposisi produk bawah masing-masing respon dari pengendalian secara inferential dan pengendalian secara direct struktur LV dapat dilihat pada Gambar 14 dan 15
Pengaruh Penurunan Xf Terhadap Xb - Pengendalian Secara Inferential
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0 1 2 3 4 5 Waktu (jam) K o m p o s is i (m o l % ) SP Xb PV Xb
Gambar 14 Grafik respon Xb oleh adanya penurunan komposisi feed pada pengendalian
secara inferential
Pengaruh Penurunan Xf Terhadap Xb - Pengendalian Secara Direct
0.00899 0.008992 0.008994 0.008996 0.008998 0.009 0.009002 0.009004 0.009006 0 1 2 3 4 5 Waktu (jam) K o m p o s is i (m o l % ) SP Xb PV Xb
Gambar 15 Grafik respon Xb oleh adanya penurunan komposisi feed pada pengendalian
secara diect
Walaupun nilai komposisi produk bawah dengan pengendalian secara direct struktur LV terlihat mengalami osilasi, namun nilai IAE-nya lebih kecil dari pada nilai IAE pada pengendalian
secara inferential. Hal ini disebabkan karena walaupun berosilasi namun masih berada di sekitar nilai setpoint, dan range osilasinya pun sangat kecil. Nilai IAE untuk komposisi produk bawah dengan pengendalian secara direct struktur LV adalah 0.01602, sedang dengan pengendalian secara
inferential adalah 131.8988.
Komposisi Feed Naik
Pengujian dilakukan dengan menaikkan kandungan i-butanal menjadi 0.15 dari mula-mula 0.1 pada komposisi feed, jadi komposisi feed menjadi 0.15 i-butanal dan 0.85 n-butanal. Seperti pada penurunan komposisi feed, pada kenaikan komposisi
feed ini akan dilihat respon komposisi produk atas dan
produk bawah dari kedua jenis pengendalian.
Respon komposisi produk atas dengan pengendalian secara inferential dapat dilihat pada Gambar 16. Komposisi produk atas terus turun hingga melewati range yang diizinkan yaitu sebesar 0.94 hingga 0.9999 untuk komposisi produk atas, sehingga menyebabkan nilai IAE juga besar yaitu 256.752. Hal ini tidak dipebolehkan, karena mutu produk akhir berupa iso butyl alcohol tidak konsisten.
Pengaruh Kenaikan Xf Terhadap Xd - Pengendalian Secara Inferential
0.9 0.92 0.94 0.96 0.98 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Waktu (jam) K o m p o s is i (m o l % ) SP Xd PV Xd
Gambar 16 Grafik respon Xd oleh adanya kenaikan komposisi feed pada pengendalian secara
inferential
Pengaruh Kenaikan Xf Terhadap Xd - Pengendalian Secara Direct
0.98765 0.9877 0.98775 0.9878 0.98785 0.9879 0.98795 0.988 0.98805 0.9881 0 1 2 3 4 5 Waktu (jam) K o m p o s is i (m o l % ) SP Xd PV Xd
Gambar 17 Grafik respon Xd oleh adanya kenaikan komposisi feed pada pengendalian secara direct
Pengaruh Kenaikan Xf Terhadap Xb - Pengendalian Secara Direct
0.00899 0.008992 0.008994 0.008996 0.008998 0.009 0.009002 0.009004 0.009006 0 1 2 3 4 5 Waktu (jam) K o m p o s is i (m o l % ) SP Xb PV Xb
Gambar 18 Grafik respon Xb oleh adanya kenaikan komposisi feed pada pengendalian secara
direct
Pengaruh Kenaikan Xf Terhadap Xb - Pengendalian Secara Inferential
0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014 0.016 0 1 2 3 4 5 Waktu (jam) K o m p o s is i (m o l % ) SP Xb PV Xb
Gambar 19 Grafik respon Xb oleh adanya kenaikan komposisi feed pada pengendalian secara
inferential
Berbeda dengan respon komposisi produk atas dengan pengendalian secara direct struktur LV yang dapat mempertahankan komposisi produk atas. Walaupun sempat turun, namun komposisi produk
atas kembali naik dan mendekati setpoint. Dengan pengendalian secara direct struktur LV ini didapatkan nilai IAE sebesar 0.69106.
Respon komposisi produk bawah pada pengendalian secara direct struktur LV didapatkan nilai IAE sebesar 0.010729, sedang pada pengendalian secara inferential adalah 56.26529. Pada pengendalian secara direct struktur LV terlihat respon komposisi produk bawah berosilasi di sekitar nilai
setpoint (Gambar 18), sedang pada pengendalian
secara inferential komposisi produk bawah naik dan menjauhi nilai setpoint (Gambar 19).
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
Struktur pengendalian secara direct lebih mampu menjaga kestabilan komposisi produk kolom distilasi aldehyde column terhadap adanya
disturbance berupa penirunan laju feed dan
perubahan komposisi feed.
Ketika terjadi disturbance berupa penurunan laju
feed hingga 200 kmol/jam, nilai IAE untuk
pengendalian secara direct lebih kecil dari pada pengendalian secara inferential.
Penurunan laju panas reboiler ketika terjadi
disturbance berupa penurunan laju feed hingga
200 kmol/jam adalah 17.41 % untuk pengendalian secara direct dan 4.78 % untuk pengendalian secara inferential.
Ketika terjadi disturbance berupa penurunan komposisi feed yaitu i-butanal sebesar 0.05, nilai IAE untuk pengendalian secara inferential lebih kecil dari pada pengendalian secara direct, namun tidak diperbolehkan karena terjadi kekosongan pada laju distilat.
Ketika terjadi disturbance berupa kenaikan komposisi feed yaitu i-butanal sebesar 0.05, nilai IAE untuk pengendalian secara direct lebih kecil dari pada pengendalian secara inferential
Saran
Kelemahan struktur kontrol secara direct adalah memerlukan sensor komposisi yang relatif mahal, reliabiliti ynag lebih rendah dibandingkan sensor variabel termodinamik dan respon yang lambat. Sehingga pemakaian soft
sensor yang juga telah kami kembangkan akan
dapat mengatasi permasalahan ini [3].
DAFTAR PUSTAKA
[1] Biyanto, TR., Kusmartono, B, Mahfud, AH, 2005,. “Controllability and Total Annual
Cost Analysis of Design and Control Acetone-Ethanol-Butanol Distillation Column with Heat Integration”, Journal
Academia ISTA Vol.10 No 1, June
[2] Biyanto, TR., 2005, “LV, DV and RR-V
Binary Distillation Column Control Performance Evaluation”, Industrial Electronic Seminar V 2005, Electronic Engineering Polytechnic Institute of Surabaya – ITS, Surabaya, November 24th.
[3] Biyanto, TR., 2005, “Design of Non Linier
Soft Sensor for Predict Composition (mole-fraction) distillate and Bottom Product in Single Methanol-water Binary Distillation Column”, International Conference on
Instrumentation, Communication and Information Technology (ICICI) 2005 Proc., Universitat Munchen-ITB, Bandung, August 3rd -5th.
[4] http://csd.newcastle.edu.au/control/simulations/ dist_sim.html.
[5] Luyben, William L, 1990, “Process Modelling,
simulation and Control for Chemical
Engineers”, McGraw-Hill Publishing
Company, Ney York [6] www.chemeng.ed.ac.uk
[7] www.dprin.go.id, ”Laporan utama”.
[8] www.engr.pitt.edu, ”Design of a
heat-Integrated Distillation Column”.
[9] www.lorien.ncl.ac.uk/ming/distil “Distillation” [10] www.oit.doe.gov/chemicals, “Distillation
Column Modeling Tools”
[11] www.psenterprise.com, “Heat-integrated
