Prarancangan Pabrik Dimetil Eter dari Gas Alam dengan Kapasitas 410.000 Ton/Tahun
Dhafa Dyatul Syauky, Prof. Dr. Ir. Hary Sulistyo, S.U., Ph.D., IPU
2024 | Skripsi | TEKNIK KIMIA
Dimetil eter (DME) merupakan sebuah bahan bakar
alternatif yang mampu menggantikan LPG. Produksi DME biasa menggunakan gas alam
sebagai bahan bakunya. Produksi DME terdiri atas 3 tahapan: merubah gas alam
menjadi syngas, sintesis metanol dan sintesis DME. Pada tahap pertama gas alam
dari battery limit menuju desulfurizer. Gas alam bebas sulfur masuk ke
prereformer, Selanjutnya gas dari prereformer masuk ke steam reformer. Sisa gas
alam yang belum ter-reform dikonversi dalam autothermal reformer menjadi
syngas. Pada tahap kedua, syngas diumpankan ke reaktor metanol, dimana CO dan
CO2 bereaksi dengan H2 membentuk metanol dan air. Pada
tahap ketiga, metanol dipurifikasi dan diumpankan ke reaktor DME. Pada reaktor
DME, metanol di dehidrasi untuk membentuk DME dan air. DME yang terbentuk
kemudian dimurnikan hingga 99%(fuel-grade).
Pabrik DME ini diracang dengan kapasitas 410.000
ton/tahun dan didirikan diatas tanah seluas 10 hektar pada daerah Kabupaten
Teluk Bintuni, Provinsi Papua Barat. Pabrik beroperasi selama 24 jam per hari
dan 330 hari setiap tahun. Pabrik ini memperkerjakan 264 tenaga kerja. Jumlah
gas alam sebagai bahan baku yang dibutuhkan sebesar 67.759,2655 kg/jam untuk
menghasilkan 72.103,38 kg/jam metanol dan 51.798,482 kg/jam DME. Jumlah
keperluan utilitas yang diperlukan untuk menjalankan pabrik ini yaitu 1.405.843,13
kg/jam dan 2.839,64 kW listrik.
Evaluasi ekonomi menunjukkan bahwa total biaya tahunan
untuk bahan baku adalah $336.640.590,08 dan utilitas adalah $47.876.702,13.
Dari segi investasi, jumlah fixed capital adalah sebesar $98.723.389,35.
Selain itu terdapat working capital sebesar $142.028.095,90. Evaluasi
yang dilakukan juga menunjukkan jumlah keuntungan sebelum pajak sebesar
$56.916.889,33 dan keuntungan setelah pajak sebesar $42.687.667,00 per
tahunnya. Berdasarkan kondisi operasinya, pabrik DME ini dikategorikan kedalam
pabrik high-risk plant. Nilai return of investment (ROI) sebelum
pajak adalah 57,65%, pay out time (POT) sebelum pajak yaitu 1,51 tahun, break-even
point (BEP) sebesar 42,98?n shut-down point (SDP) sebesar 31,75%.
Untuk discounted cash flow rate of return (DCFRR) sebesar 26,54%.
Berdasarkan evaluasi ekonomi yang ditunjukkan, dapat disimpulkan bahwa pabrik
DME dari gas alam dengan kapasitas 410.000 ton/tahun menarik, oleh sebab itu
pabrik ini layak untuk dikaji lebih lanjut lagi.
Dimethyl
Ether (DME) is an alternative fuel capable of replacing LPG. The production of
DME typically utilizes natural gas as its feedstock. DME production consists of
three stages: converting natural gas into syngas, methanol synthesis, and DME
synthesis. In the first stage, natural gas from the battery limit goes to the
desulfurizer. Sulfur-free natural gas enters the prereformer, and then the gas
from the prereformer goes to the steam reformer. Unreformed natural gas is
converted into syngas in the autothermal reformer. In the second stage, syngas
is fed into the methanol reactor, where CO and CO2 react with H2 to form
methanol and water. In the third stage, methanol is purified and fed into the
DME reactor. In the DME reactor, methanol is dehydrated to form DME and water.
The produced DME is then purified up to 99% (fuel-grade).
The
DME plant is designed with a capacity of 410,000 tons per year and is located
on a 10-hectare land in the Teluk Bintuni Regency, West Papua Province. The
plant operates 24 hours a day and 330 days per year, employing 264 workers. The
required amount of natural gas as feedstock is 67,759.2655 kg/h to produce
72,103.38 kg/h of methanol and 51,798.482 kg/h of DME. The utility requirements
to operate the plant are 1,405,843.13 kg/h and 2,839.64 kW of electricity.
Economic
evaluation indicates that the total annual cost for raw materials is
$336,640,590.08, and utilities cost $47,876,702.13. In terms of investment, the
fixed capital is $98,723,389.35, with an additional working capital of
$142,028,095.90. The evaluation also shows a pre-tax profit of $56,916,889.33
and an after-tax profit of $42,687,667.00 per year. Based on its operational
conditions, this DME plant is categorized as a high-risk plant. The Return on
Investment (ROI) before tax is 57.65%, the Pay Out Time (POT) before tax is
1.51 years, the Break-Even Point (BEP) is 42.98%, and the Shut-Down Point (SDP)
is 31.75%. The Discounted Cash Flow Rate of Return (DCFRR) is 26.54%. Based on
the economic evaluation presented, it can be concluded that the DME plant from
natural gas with a capacity of 410,000 tons per year is attractive, making it
worthwhile for further consideration.
Kata Kunci : DME, methanol, natural gas, reforming, syngas
