PRA-RANCANGAN PABRIK DIMETIL ETER (DME) DARI BATANG TEMBAKAU VIA METODE INDIRECT SYNTHESIS DENGAN KAPASITAS 18,000 TON/TAHUN

Abstract

Dimetil eter (DME) merupakan senyawa eter alifatik yang memiliki sifat fisik dan karakteristik pembakaran serupa dengan liquefied petroleum gas (LPG), sehingga berpotensi digunakan sebagai bahan bakar alternatif, bahan pencampur LPG, serta bahan antara dalam industri kimia. Peningkatan konsumsi LPG dan ketergantungan terhadap impor mendorong pengembangan sumber energi terbarukan berbasis bahan baku domestik. Pemanfaatan biomassa sebagai bahan baku produksi DME menjadi salah satu solusi untuk meningkatkan ketahanan energi sekaligus mengurangi limbah pertanian. Studi ini menyajikan perancangan pabrik DME dengan kapasitas 18.000 ton per tahun menggunakan batang tembakau sebagai bahan baku utama. Batang tembakau merupakan limbah pertanian yang mengandung lignoselulosa dalam jumlah tinggi sehingga berpotensi dikonversi menjadi gas sintesis (syngas). Metode sintesis tidak langsung dipilih karena memiliki stabilitas operasi yang lebih baik serta risiko deaktivasi katalis yang lebih rendah dibandingkan metode sintesis langsung. Proses produksi DME terdiri atas enam tahapan utama. Tahap awal meliputi pretreatment bahan baku melalui pengecilan ukuran dan pengeringan. Biomassa selanjutnya dikonversi menjadi syngas menggunakan reaktor gasifikasi tipe downdraft. Syngas kemudian direaksikan dengan katalis CuO–ZnO–Al₂O₃ untuk menghasilkan metanol. Pemurnian metanol dilakukan menggunakan kolom distilasi guna memisahkan air dan memperoleh metanol dengan kemurnian 99%. Metanol murni selanjutnya didehidrasi menggunakan katalis gamma-alumina untuk menghasilkan DME. Tahap akhir berupa pemurnian produk menggunakan kolom distilasi sehingga diperoleh DME dengan kemurnian 99%. Hasil neraca massa menunjukkan bahwa pabrik mampu memproduksi 2.277,84218 kg DME per jam dari 7.490,829 kg batang tembakau per jam. Analisis ekonomi menunjukkan laba bersih sebesar Rp153.546.834.350 dengan nilai return on investment sebesar 15% dan periode pengembalian modal selama 4,28 tahun. Nilai break-even point dicapai pada kapasitas produksi sebesar 48%. Hasil evaluasi menunjukkan bahwa pabrik DME yang dirancang layak secara ekonomi serta berpotensi mengurangi ketergantungan impor LPG dan meningkatkan pemanfaatan biomassa terbarukan.