Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Dietanolamida dari RBDPs dan Dietanolamin dengan Kapasitas 11.000 Ton/Tahun
PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN DIETANOLAMIDA DARI RBDPS
(Refined, Bleached, and Deodorized Palm Stearin) DAN DIETANOLAMIN DENGAN KAPASITAS PRODUKSI
11.000 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR Diajukan untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia
DISUSUN OLEH: HARRY LAKSANA T
NIM: 100425001
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
LEMBAR PENGESAHAN PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN DIETANOLAMIDA DARI RBDPS (Refined Bleached and Deodorized Palm Stearin) DAN
DIETANOLAMIN DENGAN KAPASITAS PRODUKSI 11.000 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR Diajukan untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia
OLEH: HARRY LAKSANA T
NIM: 100425001
Telah diperiksa/disetujui,
Dosen Pembimbing I,
Dosen Pembimbing II,
(Dr. Ir Hamidah Harahap, M. Sc) Nip. 19671029 199501 2 001
Penguji I,
Penguji II,
(Ir. Renita Manurung, MT) Nip. 19681214 199702 2 002
Penguji III,
(Ir. Renita Manurung, MT) ( Mhd. Hendra Ginting, ST. MT) (Ir. Netti Herlina, MT)
Nip.19681214 199702 2 002 Nip. 19700919 199903 1 001
Nip. 19680425 199903 2 004
Mengetahui, Koordinator Tugas Akhir,
(Ir. Renita Manurung, MT) Nip. 19681214 199702 2 002
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas kasih dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Dietanolamida dari RBDPs dan Dietanolamin dengan Kapasitas 11.000 Ton/Tahun. Tugas Akhir ini dikerjakan sebagai syarat untuk kelulusan dalam sidang sarjana.
Selama mengerjakan Tugas akhir ini penulis begitu banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Ibu Dr. Ir. Hamidah Harahap, M.Sc sebagai Dosen Pembimbing I yang telah
membimbing dan memberikan masukan selama menyelesaikan tugas akhir ini. 2. Ibu Ir. Renita Manurung, MT sebagai Dosen Pembimbing II sekaligus
koordinator tugas akhir yang telah memberikan arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini. 3. Bapak Hendra Ginting, ST. MT Sebagai Dosen Penguji II yang telah memberikan arahan dalam penyempurnaan tugas akhir ini. 4. Bapak Ir. Netti Herlina, MT Sebagai Dosen Penguji II yang telah memberikan arahan dalam penyempurnaan tugas akhir ini. 5. Seluruh Dosen Pengajar Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan ilmu kepada penulis selama menjalani studi. 6. Para pegawai administrasi Departemen Teknik Kimia yang telah memberikan bantuan kepada penulis selama mengenyam pendidikan di Deparetemen Teknik Kimia. 7. Yang teristimewa Orang tua penulis yaitu Bapak Jati Rahman H. Tampubolon dan Ibu Nanni Samosir yang tidak pernah lupa memberikan memberikan motivasi dan semangat kepada penulis, juga selalu mendoakan penulis. 8. Kakak Emma dan abang Jamedi, serta ke dua adik penulis Frans Ade dan Melva yang telah memberikan motivasi dan semangat kepada penulis. 9. Saudari Doris S. Butarbutar, SE, terimaksih karena selalu memberi motivasi, bantuan dan selalu bersedia menjadi tempat keluh kesah penulis. Buat Kak Helga, bang Jefri dan Keluarga, bang Roy, Buat Tulang L. Butarbutar dan nantulang D. Hutajulu, ito Evi, kak Dewi Sembiring yang telah memberi motivasi dan semangat kepada penulis.
10. Buat teman-teman Exchanger ( Extention Chemical Engineering ) , We are the changer for the future. Buat Bang Darwis sebagai teman seperjuangan dan teman sepatner dalam Tugas Akhir terimaksih atas bantuannya juga semangat dan motivasi kepada penulis.
11. Buat temanku Skinhead (Sekumpulan Anak Hebat dari IPA-4), terimakasih karena motivasi kalian kepada penulis. Semoga kita mendapatkan apa yang kita cita-citakan, amin.
12. Buat teman-teman CMSI (Campust Movement Student Influencer ), buat mentor bang Alfen, bang Iut, bang Jonri, kak silvi, kak roita, terimakasih buat kesempatan kepada penulis karena diperbolehlkan ikut serta dalam organisasi ini.
13. Seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu namanya juga turut memberikan bantuan kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan dan ketidaksempurnaan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaan pada penulisan berikutnya. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Medan, 10 Oktober 2012 Penulis,
Harry Laksana Tampubolon 100425001
INTISARI
Dietanolamida diperoleh melalui reaksi antara RBDPs dan dietanolamin
dengan bantuan katalis natrium metoksida di dalam reaktor Flat six – blade turbine pada temperatur 75o C dan tekanan 1 atm .
Pabrik pembuatan dietanolamida ini direncanakan berproduksi dengan
kapasitas 11.000 ton/tahun dengan masa kerja 330 hari dalam satu tahun. Lokasi
pabrik direncanakan di daerah Belawan, Sumatera Utara dengan luas areal 10.250 m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan 156 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan
Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang Direktur dengan struktur organisasi sistem
staff dan garis.
Hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan dietanolamida ini adalah sebagai
berikut:
Modal Investasi Biaya Produksi
: Rp 284.150.457.319,: Rp 168.886.345.033,-
Hasil Penjualan
: Rp 257.765.365.617,-
Laba Bersih Profit Margin
: Rp 63.672.930.346,: 34,31 %,
Break Event Point : 51,69 %
Return of Investment : 22,41 %
Return on Network : 37,35 %
Pay Out Time
: 4,46 tahun
Internal Rate of Return: 35,54 %,
Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan
Dietanolamida dari RBDPs dan dietanolamin ini layak untuk didirikan.
DAFTAR ISI
Hal KATA PENGANTAR................................................................................................. i INTISARI .................................................................................................................. iii DAFTAR ISI.............................................................................................................. iv DAFTAR TABEL .................................................................................................... vii DAFTAR GAMBAR............................................................................................... xiii DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................... xiv BAB I PENDAHULUAN..................................................................................I-1
1.1 Latar Belakang ...............................................................................I-1 1.2 Perumusan Masalah .......................................................................I-4 1.3 Tujuan dan manfaat Pra Rancangan Pabrik ...................................I-4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DESKRIPSI PROSES ...................... II-1 2.1 Minyak Sawit ............................................................................... II-1 2.2 RBDPs.......................................................................................... II-2 2.3 Alkanolamida ............................................................................... II-4 2.4 Dietanolamida .............................................................................. II-6 2.5 Sifat-sifat Kimia dan Fisika Bahan Baku .................................... II-7
2.5.1 RBDPs.............................................................................. II-7 2.5.2 Dietanolamin ................................................................... II-7 2.5.3 Dietil eter.......................................................................... II-8 2.5.4 Natrium Metoksida ......................................................... II-9 2.5.5 Air .................................................................................... II-9 2.6 Sifat-sifat Produk ...................................................................... II-11 2.6.1 Dietanolamida ................................................................ II-11 2.6.2 Gliserol .......................................................................... II-11 2.7 Deskripsi Proses ........................................................................ II-12 2.7.1 Tahap Pengolahan Awal ................................................ II-12 2.7.2 Tahap Sintesa ................................................................ II-12 2.7.3 Tahap Pemurnian Hasil/Produk .................................... II-12
BAB III NERACA MASSA............................................................................... III-1
3.1 Neraca Massa Pada Mixer 1 (M-150) ......................................... III-1 3.2 Neraca Massa Pada Reaktor (R-210) .......................................... III-1 3.3 Neraca Massa Pada Separator (H-310) ....................................... III-2 3.4 Neraca Massa Pada Mixer 2 (M-330) ......................................... III-2 3.5 Neraca Massa Pada Dekanter (H-340)........................................ III-3 3.6 Neraca Massa Pada Vaporizer (V-350) ...................................... III-3 BAB IV NERACA PANAS ...............................................................................IV-1 4.1 Neraca Panas Pada RBDPs (F-110) ............................................IV-1 4.2 Neraca Panas Pada Reaktor (R-210)...........................................IV-1 4.3 Neraca Panas Pada Vaporizer (V-350) .......................................IV-2 4.4 Neraca Panas Pada Kondensor 1 (E-211) ...................................IV-2 4.5 Neraca Panas Pada Cooler (E-331)............................................IV-2 4.6 Neraca Panas Pada Kondensor 2 (E-351) ...................................IV-3 BAB V SPESIFIKASI PERALATAN ............................................................. V-1 5.1 Tangki RBDPs (F-110) ...............................................................IV-1 5.2 Tangki Dietanolamin (F-120) .....................................................IV-1 5.3 Tangki Metanol sementara (F-130)............................................IV-2 5.4 Tangki Penyimpanan Metanol (F-140) .......................................IV-2 5.5 Tangki Dietil eter sementara (F-160)..........................................IV-2 5.6 Tangki Penyimpanan Dietil eter (F-170) ....................................IV-3 5.8 Tangki Gliserol (F-320) ..............................................................IV-4 5.9 Tangki Dietanolamida (F-360)....................................................IV-4 5.10 Mixer 1 (M-150) .........................................................................IV-4 5.11 Mixer 2 (M-330) .........................................................................IV-5 5.12 Reaktor (R- 210) .........................................................................IV-5 5.13 Separator (H-310) .......................................................................IV-6 5.14 Dekanter (H-340) ........................................................................IV-6 5.15 Vaporizer (V-350).......................................................................IV-6 5.16 Kondensor 1 (E-211)..................................................................IV-7 5.17 Cooler (E-331) ............................................................................IV-8 5.18 Kondensor 2 (E-351)..................................................................IV-8 5.18 Pompa 1 (L-111) .........................................................................IV-9 5.19 Pompa 2 (L-121) .........................................................................IV-9
5.20 Pompa 3 (L-131) .......................................................................IV-10 5.21 Pompa 4 (L-141) .......................................................................IV-10 5.22 Pompa 5 (L-151) .......................................................................IV-10 5.23 Pompa 6 (L-160) .......................................................................IV-11 5.24 Pompa 7 (L-170) .......................................................................IV-11 5.25 Pompa 8 (L-212) .......................................................................IV-12 5.26 Pompa 9 (L-311) .......................................................................IV-12 5.27 Pompa 10 (L-321) .....................................................................IV-12 5.28 Pompa 11 (F-331) .....................................................................IV-13 5.29 Pompa 12 (F-341) .....................................................................IV-13 5.30 Pompa 13 (F-361) .....................................................................IV-14 BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ....................VI-1 6.1 Instrumentasi...............................................................................VI-1 6.2 Instrumentasi yang digunakan dalam pabrik dietanolamida ......VI-5 6.3 Keselamatan dan Kesehatan Kerja .............................................VI-7
6.3.1 Pencegahan Terhadap Kebakaran dan Ledakan..............VI-7 6.3.2 Alat Perlindungan Diri ....................................................VI-8 6.3.3 Keselamatan Kerja Terhadap Listrik ..............................VI-8 6.3.4 Pencegahan Terhadap Gangguan Kesehatan ..................VI-8 6.3.5 Pencegahan Terhadap Bahaya Mekanis..........................VI-9 BAB VII UTILITAS.......................................................................................... VII-1 7.1 Kebutuhan Uap (Steam)............................................................ VII-1 7.2 Kebutuhan Air .......................................................................... VII-2 7.2.1 Screening ...................................................................... VII-6 7.2.2 Klarifikasi ..................................................................... VII-6 7.2.3 Filtrasi ........................................................................... VII-7 7.2.4 Demineralisasi .............................................................. VII-8
7.2.4.1 Penukar Anion (Anion Exchanger)................ VII-8 7.2.4.2 Penukar Kation (Cation Exchanger)............ VII-10 7.2.5 Deaerator..................................................................... VII-11 7.3 Kebutuhan Bahan Kimia ......................................................... VII-11 7.4 Kebutuhan Listrik ................................................................... VII-11 7.5 Keperluan Energi Bahan Bakar .............................................. VII-12
7.6 Unit Pengolahan Limbah ........................................................ VII-13 7.6.1 Bak Penampungan ...................................................... VII-15 7.6.2 Bak Pengendapan Awal .............................................. VII-16 7.6.3 Bak Netralisasi............................................................ VII-16 7.6.4 Pengolahan Limbah dengan Sistem Activated Sludge.......................................................... VII-17 7.6.5 Tangki Sedimentasi .................................................... VII-19
7.7 Spesifikasi Peralatan Utilitas .................................................. VII-20 7.7.1 Screening (SC)............................................................ VII-21 7.7.2 Bak Sedimentasi (BS)................................................. VII-21 7.7.3 Clarifier (CL) .............................................................. VII-21 7.7.4 Sand Filter (SF)........................................................... VII-21 7.7.5 Tangki Utilitas 1 (TU-01) ........................................... VII-21 7.7.6 Tangki Utilitas 2 (TU-02) ........................................... VII-22 7.7.7 Cation Exchanger (CE)............................................... VII-22 7.7.8 Anion Exchanger (AE) ............................................... VII-22 7.7.9 Tangki Pelarutan Alum/Al2(SO4)3 (TP-01) ............... VII-23 7.7.10 Tangki Pelarutan Soda Abu / Na2CO3 (TP-02).......... VII-23 7.7.11 Tangki Pelarutan Asam Sulfat / H2SO4 (TP-03)....... VII-24 7.7.12 Tangki Pelarutan NaOH (TP-04)............................... VII-24 7.7.13 Tangki Pelarutan Kaporit / Ca(ClO)2 (TP-05) .......... VII-24 7.7.14 Deaerator (DE) ......................................................... VII-25 7.7.15 Ketel Uap (KU) ........................................................ VII-25 7.7.16 Unit Refrigerasi (UR)............................................... VII-25 7.7.17 Tangki Bahan Bakar(TB-01) .................................... VII-26 7.7.18 Tangki Bahan Bakar(TB-02) ..................................... VII-26 7.7.18 Pompa Screening (PU-01) ........................................ VII-27 7.7.19 Pompa Sedimentasi (PU-02)..................................... VII-27 7.7.20 Pompa Clarifier (PU-03)........................................... VII-27 7.7.21 Pompa Filtrasi (PU-04)............................................. VII-27 7.7.22 Pompa Utilitas (PU-05) ............................................ VII-28 7.7.23 Pompa H2SO4 (PU-06) ............................................ VII-28 7.7.24 Pompa Kation Exchanger (PU-07) ........................... VII-28
7.7.25 Pompa Anion Exchanger (PU-08) ............................ VII-28 7.7.26 Pompa Utilitas (PU-09) ........................................... VII-29 7.7.27 Pompa Utilitas (PU-10) ........................................... VII-29 7.7.28 Pompa Utilitas (PU-11) ........................................... VII-29 7.7.29 Pompa Utilitas (PU-12) ........................................... VII-30 7.7.30 Pompa Deaerator (PU-13) ....................................... VII-30 7.7.31 Pompa Kaporit (PU-14)........................................... VII-30 7.7.32 Pompa Alum (PU-15).............................................. VII-31 7.7.33 Pompa Soda Abu (PU-16) ....................................... VII-31 7.7.34 Pompa NaOH (PU-17)............................................. VII-31 7.7.35 Pompa Bahan Bakar (PU-18) .................................. VII-31 7.7.36 Pompa Bahan Bakar (PU-19) .................................. VII-32 BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK.................................... VIII-1 8.1 Lokasi Pabrik ........................................................................... VIII-1 8.2 Tata Letak Pabrik..................................................................... VIII-3 BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN ...................IX-1 9.1 Bentuk Hukum Badan Usaha......................................................IX-1 9.2 Organisasi Perusahaan ................................................................IX-2 9.3 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab........................IX-4 9.3.1 Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS)........................IX-4 9.3.2 Dewan Komisaris............................................................IX-4 9.3.3 Direktur...........................................................................IX-4 9.3.4 Staf Ahli..........................................................................IX-5 9.3.5 Kabag Keselamatan Kerja ..............................................IX-5 9.3.6 Sekretaris ........................................................................IX-5 9.3.7 Manajer Produksi............................................................IX-5 9.3.8 Manajer Teknik...............................................................IX-5 9.3.9 Manajer Umum dan Keuangan .......................................IX-6 9.3.10 Manajer Pembelian dan Pemasaran ..............................IX-6 9.5 Sistem Kerja................................................................................IX-6 9.6 Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan ................................IX-7 9.7 Sistem Penggajian.......................................................................IX-9 9.8 Fasilitas Tenaga Kerja ..............................................................IX-10
BAB X ANALISA EKONOMI ........................................................................ X-1 10.1 Modal Investasi............................................................................ X-1 10.1.1 Modal Investasi Tetap/Fixed Capital Investment .......... X-1 10.1.2 Modal Kerja/Working Capital ....................................... X-2 10.2 Biaya Produksi Total (BPT)/Total Cost (TC).............................. X-4 10.2.1 Biaya Tetap/Fixed Cost (FC)......................................... X-4 10.2.2 Biaya Variabel/Variable Coat (VC) .............................. X-4 10.3 Total Penjualan (Total Sales)....................................................... X-5 10.4 Bonus Perusahaan........................................................................ X-5 10.5 Perkiraan Rugi/Laba Usaha ......................................................... X-5 10.6 Analisa Aspek Ekonomi .............................................................. X-5 10.6.1 Profit Margin (PM)........................................................ X-5 10.6.2 Break Event Point .......................................................... X-5 10.6.3 Return on Investment (RON) ......................................... X-6 10.6.4 Pay Out Time (POT) ...................................................... X-7 10.6.5 Return On Network (RON) ............................................ X-7 10.6.6 Internal Rate of Return (IRR)........................................ X-7
BAB XI KESIMPULAN....................................................................................XI-1 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................... xv LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Tabel 1.2 Tabel 1.3 Tabel 1.4 Tabel 2.1 Tabel 2.2
Tabel 2.3 Tabel 3.1 Tabel 3.2 Tabel 3.3 Tabel 3.4 Tabel 3.5 Tabel 3.6 Tabel 4.1 Tabel 4.2 Tabel 4.3 Tabel 4.4 Tabel 4.5 Tabel 4.6 Tabel 6.1
Tabel 7.1 Tabel 7.2 Tabel 7.3 Tabel 7.4 Tabel 7.5 Tabel 7.6 Tabel 8.1 Tabel 9.1
Hal Kebutuhan impor dietanolamida di Indonesia....................................I-1 Data indeks peningkatan impor dietanolamida ..................................I-2 Tabel Produksi CPO dan RBDP Stearin Indonesia............................I-3 Kebutuhan impor Dietanolamin di Indonesia.....................................I-3 Komposisi dari RBDPs..................................................................... II-3 Komposisi asam lemak dari minyak sawit, fraksi olein, dan fraksi stearin dari minyak sawit serta minyak inti sawit .................. II-4 Beberapa sifat produk dietanolamida ............................................... II-6 Neraca Massa di Mixer (M-150) ..................................................... III-1 Neraca Massa di Reaktor (R-210) ................................................... III-1 Neraca Massa di Separator (H-310). ............................................... III-2 Neraca Massa Mixer (M-330) ......................................................... III-2 Neraca Massa di Dekanter (H-340)................................................. III-3 Neraca Massa di Vaporizer (V-350)................................................ III-4 Neraca Panas Tangki RBDPs2 (F - 110) .........................................IV-1 Neraca Panas Reaktor (210) ............................................................IV-1 Neraca Panas Vaporizer (V-350).....................................................IV-2 Neraca Panas Cooler 1 (E-211) .......................................................IV-2 Neraca Panas Cooler 2 (E-331) .......................................................IV-2 Neraca Panas Cooler 3 (E-351) ......................................................IV-2 Daftar Penggunaan Instrumentasi Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Dietanolamida..................................................................................VI-6 Kebutuhan uap sebagai media pemanas ........................................ VII-1 Kebutuhan Air Pendingin .............................................................. VII-2 Pemakaian air untuk berbagai kebutuhan...................................... VII-4 Kualitas Air Sungai Deli, Daerah Kawasan Industri Medan......... VII-4 Komposisi limbah cair dari proses produksi ............................... VII-14 Spesifikasi Pompa Limbah .......................................................... VII-23 Tata Letak Pabrik Dietanolamida................................................. VIII-6 Susunan Jadwal Shift Karyawan .....................................................IX-8
Tabel 9.2 Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya...........................................IX-10 Tabel 9.3 Perincian Gaji Karyawan...............................................................IX-10 Tabel LA.1 Tabel BM Senyawa - senyawa Kimia yang digunakan..................LA-2 Tabel LA.2 Neraca massa tangki pencampuran Katalis (M-150)......................LA-3 Tabel LA.3 Perhitungan kmol RBDPS..............................................................LA-4 Tabel LA.4 Perhitungan kmol reaksi RBDPS dan DEA ..................................LA-5 Tabel LA.5 Perhitungan RBDPS sisa dan DEA yang dihasilkan.....................LA-6 Tabel LA.6 Neraca Massa Pada Reaktor (R-210) .............................................LA-7 Tabel LA.7 Neraca Massa Pada Separator(H-310)............................................LA-8 Tabel LA.8 Neraca Massa Pada Mixer (M-330) .............................................LA-10 Tabel LA.9 Neraca Massa pada Decanter (H-340)..........................................LA-11 Tabel LA.10 Neraca Massa pada Evaporizer (V-350).......................................LA-13 Tabel LB.1 Data Cp beberapa senyawa.............................................................LB-1 Tabel LB.2 Nilai E estimasi Cp pada 293 K ..................................................LB-2 Tabel LB.3 Nilai Elemen Atom pada perhitungan Cp dengan Metode
Hurst dan Harrison .......................................................................LB-4 Tabel LB.4 Kontribusi gugus untuk Metode Joback ......................................... LB-5 Tabel LB.5 Panas reaksi pembentukkan ............................................................. LB-7 Tabel LB.6 Panas reaksi Penguapan ................................................................... LB-7 Tabel LB.7 perhitungan panas masuk tangki RBDPS ......................................... LB-8 Tabel LB.8 Perhitungan panas keluar tangki RBDPS ......................................... LB-9 Tabel LB.9 Neraca Panas Masuk alur 4............................................................LB-10 Tabel LB.10 Neraca Panas Masuk Alur 8...........................................................LB-10 Tabel LB.11 Neraca Panas Keluar Alur 9...........................................................LB-11 Tabel LB.12 Neraca Panas Keluar Alur 11 ........................................................ LB-11 Tabel LB.13 Neraca Panas Masuk Alur 19.........................................................LB-14 Tabel LB.14 Neraca Panas Keluar Alur 21 ......................................................... LB-15 Tabel LB.14 Neraca Panas Keluar Alur 20 .........................................................LB-15 Tabel LB.14 Neraca Panas Keluar Alur 10 ......................................................... LB-10 Tabel LC.1 Analog perhitungan untuk tiap tangki dengan tutup datar .............LC-7 Tabel LC.2 Analog perhitungan untuk tiap tangki dengan
tutup ellipsoidal ............................................................................LC-13 Tabel LC.3 Analog perhitungan untuk tiap cooler ..........................................LC-18
Tabel LC.4 Analog perhitungan untuk tiap pompa .........................................LC-22 Tabel LC.5 Komposisi umpan masuk ke Mixer (M-150) ...............................LC-23 Tabel LC.6 Analog perhitungan untuk tiap mixer...........................................LC-31 Tabel LC.7 Komposisi umpan masuk Dekanter (M-340) ...............................LC-32 Tabel LC.8 Komposisi umpan masuk sentrifusi..............................................LC-38 Tabel LC.9 Komposisi umpan masuk (R-210)................................................ LC-41 Tabel LC.10 Komposisi umpan Vaporizer (V-350) ..........................................LC-49 Tabel LD.1 Analog perhitungan Tangki Utilitas (TU-02)...............................LD-10 Tabel LD.2 Analog perhitungan untuk tangki pelarut .....................................LD-19 Tabel LD.3 Analog perhitungan pompa utilitas .............................................LD-28 Tabel LD.4 Analog perhitungan pada tangki bahan bakar ketel uap...............LD-32 Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan, dan Sarana Lainnya ........................... LE-2 Tabel LE.2 Harga Indeks Marshall dan Swift ................................................... LE-3 Tabel LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses .................................................... LE-7 Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas dan
Pengolahan Limbah ........................................................................ LE-8 Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi............................................................ LE-11 Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai................................................................. LE-14 Tabel LE.7 Perincian Biaya Kas ..................................................................... LE-16 Tabel LE.8 Perincian Modal Kerja.................................................................. LE-17 Tabel LE.9 Aturan Depresiasi Sesuai UU Republik Indonesia
No. 17 Tahun 2000 ....................................................................... LE-19 Tabel LE.10 Perhitungan Biaya Depresiasi Sesuai UURI No. 17
Tahun 2000................................................................................... LE-19 Tabel LE.11 Data Perhitungan Internal Rate of Return (IRR).......................... LE-27
DAFTAR GAMBAR
Hal Gambar 6.1 Skema Dasar Sistem Kontrol .........................................................VI-1 Gambar 8.1 Tata Letak Pabrik Dietanolamida............................................... VIII-5 Gambar 9.1 Struktur Organisasi Pabrik Pembuatan dietanolamida
dari RBDP stearin dan dietanolamin……………………………..IX-4 Gambar LC.1 Tangki penyimpanan berbentuk silinder tegak,tutup dan alas
datar ............................................................................................... LC-1 Gambar LC.2 Tangki penyimpanan berbentuk silinder tegak dan alas datar
dan tutup ellipsoidal ...................................................................... LC-7 Gambar LC.3 Mixer ........................................................................................... LC-14 Gambar LC.4 Ukuran pengaduk mixer (M-150) ............................................... LC-20 Gambar LC.5 Ukuran Reaktor (R-210) ............................................................. LC-22 Gambar LC.6 Ukuran pengaduk reaktor (R-210) .............................................. LC-28 Gambar LC.7 Dekanter (H-340) ........................................................................ LC-33 Gambar LD.1 Spesifikasi Screening ....................................................................LD-1 Gambar LD.2 Sketsa 3D Bak Sedimentasi ..........................................................LD-2 Gambar LD.3 Siklus unit pendinginan...............................................................LD-29 Gambar LE.1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage)
dan Tangki Pelarutan.................................................................... LE-5 Gambar LE.2 Grafik Break Event Point (BEP) Pabrik Dietanolamida
dari RBDPs dan Dietanolamina ................................................. LE-28
DAFTAR LAMPIRAN
Hal LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA .......................................LA-1 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS........................................ LB-1 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN ......................LC-1 LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI ALAT UTILITAS ................LD-1 LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI...................................... LE-1
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Komoditi kelapa sawit merupakan salah satu andalan komoditi pertanian di Indonesia yang pertumbuhanya sangat cepat dan mempunyai peranan strategis dalam perekonomian Nasional. Crude Palm Oil (CPO) dapat diolah menghasilkan produk yang lebih bernilai, salah satunya adalah Dietanolamida.
Dietanolamida diperoleh dengan mereaksikan asam lemak dengan senyawa yang mengandung gugus atau atom nitrogen seperti dietanolamin. Industri dietanolamida banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Adapun kegunaan dietanolamida antara lain: - Sebagai surfaktan - Sebagai bahan baku pembuatan produksi karet ( Ketaren, 2005).
Saat ini kebutuhan dietanolamida masih bergantung pada impor dari negara produsen
dietanolamida seperti Cina dan Malaysia. Adapun kebutuhan impor dietanolamida
dapat dilihat pada tabel berikut ini.
Tabel I.1 Kebutuhan impor dietanolamida di Indonesia.
Tahun
Jumlah (Kg)
Nilai (US $)
2005
2.785.087
3.038.642
2006
2.730.728
4.669.670
2007
2.219.123
2.899.965
2008
2.838.366
4.363.125
2009
2.266.480
3.430.474
2010
3.259.780
3.346.423
(Sumber : Biro Pusat Statistik Indonesia, 2012)
Persentase kenaikkan kebutuhuhan akan dietanolamida tiap tahunnya ditunjukkan pada tabel I.2.
Tabel I. 2 Data indeks peningkatan impor dietanolamida
Tahun
2005 2006 2007 2008 2009 2010 Rata-rata
Jumlah (Kg)
2.785.087 2.730.728 2.219.123 2.838.366 2.266.480 3.259.780 2.683.260,667
Persentase Kenaikan (%)
0 -1,95 -18,74 27,90 -25,23 43,83 4,30
Dari tabel di atas, rata-rata kenaikan impor dietanolamida sebesar 4,3% tiap
tahunnya. Pada tahun 2013 yang akan datang dapat diprediksikan peningkatan impor
Indonesia akan dietanolamida sebesar 3.900.999 kg dan pada tahun 2014 meningkat
menjadi 4.068.815 kg.
Meningkatnya kebutuhan akan dietanolamida setiap tahunnya dan melihat
potensi akan komoditi kelapa sawit di Indonesia yang pertumbuhannya sangat cepat
memungkinkan pendirian pabrik pembuatan dietanolamida. RBDP stearin
diperolehdari produksi turunan CPO. Menurut National Distribution network Fraksi
Stearin sebesar 19,70213% dari CPO. Produksi CPO di Indonesia diperlihatkan pada
tabel I.3
Tabel I. 3 Tabel Produksi CPO dan RBDP Stearin Indonesia CPO RBDP Stearin
Tahun (ton) (ton)
1993
3.421.000
6.74009,7872
2000
7.000.000
1.379.148,936
2007
17.373.000
3.422.850,638
2008
19.200.000
3.782.808,511
2012
22.520.829*
4.437.082,48*
2013
23.598.062*
4.649.320,3*
2014 Keterangan : *) estimasi
24.675.295* 4.861.558,121*
(Sumber : Oil World dan MPOB, 2012)
Tabel diatas menunjukkan produksi RBDP Stearin yang terus meningkat setiap tahunnya sehingga kebutuhan RBDP stearin yang diinginkan sebagai bahan baku pembuatan dietanolamida dapat terpenuhi.
Pembuatan dietanolamida menggunakan senyawa yang mengandung atom
atau senyawa nitrogen yaitu dietanolamin. Bahan baku dietanolamin diperoleh dari
impor luar negeri. Berdasarkan data badan pusat statistik Indonesia impor
dietanolamin meningkat setiap tahunnya.
Tabel I.4 Kebutuhan impor Dietanolamin di Indonesia
Tahun
Jumlah (Kg)
Persentase kenaikan (%)
2005
83.664.535.894
0
2006
83.808.866.126
0,17
2007
89.935.580.813
7,31
2008
98.664.341.959
9,71
2009
91.354.405.895
-7,41
2010
110.701.002.318
21,18
2011
116.845.321.218
5,56
Rata-rata 96.424.864.889
5,22
(sumber : Biro Pusat Statistik Indinesia, 2012)
Rata-rata peningkatan kebutuhan impor akan dietanolamin sebesar 5,22%
pertahunnya. Pada tahun 2013 dan 2014 dengan persentase kenaikan rata-rata
tersebut dapat diperkirakan ketersediaan akan dietanolamin sebesar
125.653.359.836,28 kg dan 132.206.617.228,53 kg.
Berdasarkan ketersidiaan akan bahan baku dietanolamin tersebut serta bahan
baku RBDP Stearin maka Pra Perancangan Pabrik pembuatan dietanolamida perlu
untuk dipertimbangkan.
1.2 Perumusan Masalah
Dari tahun ketahun kebutuhan akan dietanolamida di Indonesia masih tergantung pada impor dari negara lain dan kebutuhannya akan meningkat setiap tahunnya. Indonesia memiliki komoditi kelapa sawit yang perkembangannya sangat cepat yang dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan alkanolamida. Berdasarkan hal itu, dengan pemanfaatan RBDP Stearin yang merupakan hasil produk dari komuditi kelapa sawit, maka pendirian pabrik pembuatan dietanolamida akan memenuhi kebutuhan dietanolamida di dalam negeri serta meningkatkan komuditi eksport indonesia sehingga meningkatkan devisa negara. 1.3 Tujuan dan Manfaat Pra Rancangan Pabrik
Tujuan Perancangan Pabrik pembuatan dietanolamida dari RBDP Stearin dan dietanolamin adalah untuk mengaplikasikan ilmu teknik kimia yang meliputi neraca massa, neraca energi, spesifikasi peralatan, operasi teknik kimia, utilitas dan bagian
ilmu teknik kimia lainnya, juga memenuhi aspek ekonomi dalam pembiayaan pabrik pembuatan dietanolamida dari RBDP Stearin dan dietanolamin.
Maanfaat yang diperoleh dari Pra Prancangan Pabrik Pembuatan Dietanolamida dari RBDPS (Rifined, Bleached and Deodorized Palm Stearin) dan dietanolamin adalah memberikan gambaran kelayakan pabrik ini dikembangkan di Indonesia. Dimana gambaran tersebut menjadi acuan untuk pengambilan keputusan terhadap pendirian suatu pabrik.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Minyak Sawit
Kelapa sawit (Elaeis Guineesis Jacq) merupakan salah satu tanaman perkebunan Indonesia yang memiliki masa depan cukup cerah. Perkebunan kelapa sawit semula berkembang di daerah Sumatera Utara dan Nanggroe Aceh Darussalam. Namun, sekarang telah berkembang ke berbagai daerah, seperti Riau, Jambi, Sumatera Barat, Sumatera Selatan, Bengkulu, Lampung, Jawa Barat, Kalimantan Barat, Kalimantan Timur, Kalimantan Tengah, Sulawesi, Maluku, dan Papua. Bagian Kelapa sawit yang bernilai ekonomi tinggi adalah buah yang tersusun dalam sebuah tandan, biasa disebut dengan TBS ( tandan buah segar). Buah sawit dibagian sabut (daging buah atau mesocarp) menghasilkan minyak sawit kasar (crude palm oil atau CPO) sebanyak 20 – 24 %. Sementara itu, bagian inti sawit menghasilkan minyak inti sawit (palm kernel oil atau PKO) 3 – 4 % (Sunarko, 2006).
Potensi CPO (Crude Palm Oil) Indonesia sangat besar dan mengalami peningkatan setiap tahunnya. Peningkatan produksi CPO menjadi 19,2 juta ton pada tahun 2008. Jumlah tersebut melampaui Malaysia yang hanya memiliki tingkat produksi sebesar 17,08 juta ton. Hal ini membuat Indonesia menjadi penghasil CPO nomor satu diduni. Minyak kelapa sawit merupakan salah satu sumber menyak nabati relatif cepat diterima oleh pasar domestic dan pasar dunia. CPO yang dihasilkan sebanyak 5-5,5 juta ton diserap pasar domestic, dan sekitar 4 juta ton diantaranya diproses menjadi minyak goreng. Pada saat ini kapasitas terpakai industri CPO baru mencapai 54 %, (pahan, I. 2006).
Minyak sawit dikelompokkan menjadi dua, yaitu minyak sawit kasar (CPO) dan minyak inti sawit (PKO). Minyak sawit kasar mengandung asam lemak jenuh dan asam lemak tidak jenuh dengan persentase yang hampir sama. Asam palmitat dan asam oleat merupakan asam lemak yang dominan terkandung dalam minyak sawit, sedangkan kandungan asam linoleat dan asam stearatnya sedikit. Minyak inti sawit mengandung asam lemak tidak jenuh sikitar 21 % dan asam lemak jenuh sekitar 79 %. Menurut Bernardini (1983) minyak inti sawit dominan mengandung
asam laurat (44-52 %) dan asam miristat (12-17%), sedangkan kandungan asam palmitat dan asam stearat masing-masing hanya sekitar 6,5 – 9% dan 1-2,5%.
Ada beberapa cara ekstraksi yang dilakukan untuk mendapatkan minyak dari kelapa sawit, misalnya perebusan, pemusingan dan pengepresan. Minyak inti sawit (PKO) diperoleh dari ekstraksi inti sawit dengan metoda pressing (double screw press). Selanjutnya dilakukan penyaringan dengan menggunakan filter press dan airnya diuapkan didalam tangki, (Sontag,1979)
Komponen asam lemak pada minyak inti sawit lebih mirip dengan minyak kelapa dibanding dengan minyak sawit kasar, (Swern, 1979).
2.2 RBDPS (Refined Bleached Deodorized Palm Stearin) Minyak sawit memiliki karakteristik yang unik dibandingkan dengan minyak
nabati lainnya. Komposisinya terdiri dari asam lemak jenuh ± 50%, MUFA ± 40%, serta asam lemak tak jenuh ganda yang relatif sangat sedikit (± 10%),(Darnoko, 2003). Minyak sawit juga dapat difraksinasikan menjadi 2 bagian , yakni fraksi padat (stearin) dan fraksi cair (olein). Karakteristik yang berbeda pada fraksi-fraksi tersebut menyebabkan aplikasinya sangat luas untuk produk-produk pangan maupun non pangan. Proses pemisahan asam lemak yaitu stearin dan olein dapat dilakukan dengan beberapa cara, antara lain: mechanical pressing, solvent crystalization dan hydrophilization. (Riegel’s, 1963). Metode machanical pressing merupakan cara yang paling sederhana dan masih dilakukan di banyak negara. Pada metode ini asam lemak di didihkan pada sebuah bejana dan kemudian didinginkan. Setelah itu bahan tersebut akan terbentuk menjadi dua fasa yaitu kristal padat dan cairan.
Reaksinya :
Tabel 2.1 Menunjukkan komposisi dari RBDPs
Jenis
Asam RBDPs
Lemak
(%)
Asam lemak jenuh
C12 : 0
0,1
C14 : 0
1,2
C16 : 0
59,1
C18 : 0
4,6
Asam lemak tak jenuh tunggal
C18 : 1
28,2
Asam lamak tak jenuh ganda
C18 : 2
6,3
C20 0,4
Unknown
0,1
(Sumber : Hasil analisa laboratorium PT. Flora Sawita Chemindo, 14 Oktober 2011)
Tabel 2.2. Menunjukkan beberapa komposisi asam lemak dari minyak sawit,
fraksi olein, dan fraksi stearin dari minyak sawit serta minyak inti
sawit.
Jenis Lemak Asam jenuh C6 : 0 C8 : 0 C10 : 0 C12 : 0 C14 : 0
C16 : 0 C18 : 0 C20 : 0
Asam CPO
lemak
Olein
Stearin
-
0 - 0,4 0,6 - 1,7 41,1 47,0 3,7 - 5,6
0 - 0,8
0,1 - 0,5 0,9 - 1,4
38,5 - 41,7 4,0 - 4,7 0,2 - 0,6
0,1 - 0,4 1,1 - 1,8
50,5 - 73,8 4,4 - 5,6 0,3 - 0,6
Asam lemak tak jenuh tunggal
C16 : 1
C18 : 1 Asam lemak tak jenuh ganda
0 - 0,6 38,2 43,5
0,1 - 0,3 40,7 - 43,9
(Refined, Bleached, and Deodorized Palm Stearin) DAN DIETANOLAMIN DENGAN KAPASITAS PRODUKSI
11.000 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR Diajukan untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia
DISUSUN OLEH: HARRY LAKSANA T
NIM: 100425001
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
LEMBAR PENGESAHAN PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN DIETANOLAMIDA DARI RBDPS (Refined Bleached and Deodorized Palm Stearin) DAN
DIETANOLAMIN DENGAN KAPASITAS PRODUKSI 11.000 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR Diajukan untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia
OLEH: HARRY LAKSANA T
NIM: 100425001
Telah diperiksa/disetujui,
Dosen Pembimbing I,
Dosen Pembimbing II,
(Dr. Ir Hamidah Harahap, M. Sc) Nip. 19671029 199501 2 001
Penguji I,
Penguji II,
(Ir. Renita Manurung, MT) Nip. 19681214 199702 2 002
Penguji III,
(Ir. Renita Manurung, MT) ( Mhd. Hendra Ginting, ST. MT) (Ir. Netti Herlina, MT)
Nip.19681214 199702 2 002 Nip. 19700919 199903 1 001
Nip. 19680425 199903 2 004
Mengetahui, Koordinator Tugas Akhir,
(Ir. Renita Manurung, MT) Nip. 19681214 199702 2 002
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas kasih dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Dietanolamida dari RBDPs dan Dietanolamin dengan Kapasitas 11.000 Ton/Tahun. Tugas Akhir ini dikerjakan sebagai syarat untuk kelulusan dalam sidang sarjana.
Selama mengerjakan Tugas akhir ini penulis begitu banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Ibu Dr. Ir. Hamidah Harahap, M.Sc sebagai Dosen Pembimbing I yang telah
membimbing dan memberikan masukan selama menyelesaikan tugas akhir ini. 2. Ibu Ir. Renita Manurung, MT sebagai Dosen Pembimbing II sekaligus
koordinator tugas akhir yang telah memberikan arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini. 3. Bapak Hendra Ginting, ST. MT Sebagai Dosen Penguji II yang telah memberikan arahan dalam penyempurnaan tugas akhir ini. 4. Bapak Ir. Netti Herlina, MT Sebagai Dosen Penguji II yang telah memberikan arahan dalam penyempurnaan tugas akhir ini. 5. Seluruh Dosen Pengajar Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan ilmu kepada penulis selama menjalani studi. 6. Para pegawai administrasi Departemen Teknik Kimia yang telah memberikan bantuan kepada penulis selama mengenyam pendidikan di Deparetemen Teknik Kimia. 7. Yang teristimewa Orang tua penulis yaitu Bapak Jati Rahman H. Tampubolon dan Ibu Nanni Samosir yang tidak pernah lupa memberikan memberikan motivasi dan semangat kepada penulis, juga selalu mendoakan penulis. 8. Kakak Emma dan abang Jamedi, serta ke dua adik penulis Frans Ade dan Melva yang telah memberikan motivasi dan semangat kepada penulis. 9. Saudari Doris S. Butarbutar, SE, terimaksih karena selalu memberi motivasi, bantuan dan selalu bersedia menjadi tempat keluh kesah penulis. Buat Kak Helga, bang Jefri dan Keluarga, bang Roy, Buat Tulang L. Butarbutar dan nantulang D. Hutajulu, ito Evi, kak Dewi Sembiring yang telah memberi motivasi dan semangat kepada penulis.
10. Buat teman-teman Exchanger ( Extention Chemical Engineering ) , We are the changer for the future. Buat Bang Darwis sebagai teman seperjuangan dan teman sepatner dalam Tugas Akhir terimaksih atas bantuannya juga semangat dan motivasi kepada penulis.
11. Buat temanku Skinhead (Sekumpulan Anak Hebat dari IPA-4), terimakasih karena motivasi kalian kepada penulis. Semoga kita mendapatkan apa yang kita cita-citakan, amin.
12. Buat teman-teman CMSI (Campust Movement Student Influencer ), buat mentor bang Alfen, bang Iut, bang Jonri, kak silvi, kak roita, terimakasih buat kesempatan kepada penulis karena diperbolehlkan ikut serta dalam organisasi ini.
13. Seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu namanya juga turut memberikan bantuan kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan dan ketidaksempurnaan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaan pada penulisan berikutnya. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Medan, 10 Oktober 2012 Penulis,
Harry Laksana Tampubolon 100425001
INTISARI
Dietanolamida diperoleh melalui reaksi antara RBDPs dan dietanolamin
dengan bantuan katalis natrium metoksida di dalam reaktor Flat six – blade turbine pada temperatur 75o C dan tekanan 1 atm .
Pabrik pembuatan dietanolamida ini direncanakan berproduksi dengan
kapasitas 11.000 ton/tahun dengan masa kerja 330 hari dalam satu tahun. Lokasi
pabrik direncanakan di daerah Belawan, Sumatera Utara dengan luas areal 10.250 m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan 156 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan
Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang Direktur dengan struktur organisasi sistem
staff dan garis.
Hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan dietanolamida ini adalah sebagai
berikut:
Modal Investasi Biaya Produksi
: Rp 284.150.457.319,: Rp 168.886.345.033,-
Hasil Penjualan
: Rp 257.765.365.617,-
Laba Bersih Profit Margin
: Rp 63.672.930.346,: 34,31 %,
Break Event Point : 51,69 %
Return of Investment : 22,41 %
Return on Network : 37,35 %
Pay Out Time
: 4,46 tahun
Internal Rate of Return: 35,54 %,
Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan
Dietanolamida dari RBDPs dan dietanolamin ini layak untuk didirikan.
DAFTAR ISI
Hal KATA PENGANTAR................................................................................................. i INTISARI .................................................................................................................. iii DAFTAR ISI.............................................................................................................. iv DAFTAR TABEL .................................................................................................... vii DAFTAR GAMBAR............................................................................................... xiii DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................... xiv BAB I PENDAHULUAN..................................................................................I-1
1.1 Latar Belakang ...............................................................................I-1 1.2 Perumusan Masalah .......................................................................I-4 1.3 Tujuan dan manfaat Pra Rancangan Pabrik ...................................I-4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DESKRIPSI PROSES ...................... II-1 2.1 Minyak Sawit ............................................................................... II-1 2.2 RBDPs.......................................................................................... II-2 2.3 Alkanolamida ............................................................................... II-4 2.4 Dietanolamida .............................................................................. II-6 2.5 Sifat-sifat Kimia dan Fisika Bahan Baku .................................... II-7
2.5.1 RBDPs.............................................................................. II-7 2.5.2 Dietanolamin ................................................................... II-7 2.5.3 Dietil eter.......................................................................... II-8 2.5.4 Natrium Metoksida ......................................................... II-9 2.5.5 Air .................................................................................... II-9 2.6 Sifat-sifat Produk ...................................................................... II-11 2.6.1 Dietanolamida ................................................................ II-11 2.6.2 Gliserol .......................................................................... II-11 2.7 Deskripsi Proses ........................................................................ II-12 2.7.1 Tahap Pengolahan Awal ................................................ II-12 2.7.2 Tahap Sintesa ................................................................ II-12 2.7.3 Tahap Pemurnian Hasil/Produk .................................... II-12
BAB III NERACA MASSA............................................................................... III-1
3.1 Neraca Massa Pada Mixer 1 (M-150) ......................................... III-1 3.2 Neraca Massa Pada Reaktor (R-210) .......................................... III-1 3.3 Neraca Massa Pada Separator (H-310) ....................................... III-2 3.4 Neraca Massa Pada Mixer 2 (M-330) ......................................... III-2 3.5 Neraca Massa Pada Dekanter (H-340)........................................ III-3 3.6 Neraca Massa Pada Vaporizer (V-350) ...................................... III-3 BAB IV NERACA PANAS ...............................................................................IV-1 4.1 Neraca Panas Pada RBDPs (F-110) ............................................IV-1 4.2 Neraca Panas Pada Reaktor (R-210)...........................................IV-1 4.3 Neraca Panas Pada Vaporizer (V-350) .......................................IV-2 4.4 Neraca Panas Pada Kondensor 1 (E-211) ...................................IV-2 4.5 Neraca Panas Pada Cooler (E-331)............................................IV-2 4.6 Neraca Panas Pada Kondensor 2 (E-351) ...................................IV-3 BAB V SPESIFIKASI PERALATAN ............................................................. V-1 5.1 Tangki RBDPs (F-110) ...............................................................IV-1 5.2 Tangki Dietanolamin (F-120) .....................................................IV-1 5.3 Tangki Metanol sementara (F-130)............................................IV-2 5.4 Tangki Penyimpanan Metanol (F-140) .......................................IV-2 5.5 Tangki Dietil eter sementara (F-160)..........................................IV-2 5.6 Tangki Penyimpanan Dietil eter (F-170) ....................................IV-3 5.8 Tangki Gliserol (F-320) ..............................................................IV-4 5.9 Tangki Dietanolamida (F-360)....................................................IV-4 5.10 Mixer 1 (M-150) .........................................................................IV-4 5.11 Mixer 2 (M-330) .........................................................................IV-5 5.12 Reaktor (R- 210) .........................................................................IV-5 5.13 Separator (H-310) .......................................................................IV-6 5.14 Dekanter (H-340) ........................................................................IV-6 5.15 Vaporizer (V-350).......................................................................IV-6 5.16 Kondensor 1 (E-211)..................................................................IV-7 5.17 Cooler (E-331) ............................................................................IV-8 5.18 Kondensor 2 (E-351)..................................................................IV-8 5.18 Pompa 1 (L-111) .........................................................................IV-9 5.19 Pompa 2 (L-121) .........................................................................IV-9
5.20 Pompa 3 (L-131) .......................................................................IV-10 5.21 Pompa 4 (L-141) .......................................................................IV-10 5.22 Pompa 5 (L-151) .......................................................................IV-10 5.23 Pompa 6 (L-160) .......................................................................IV-11 5.24 Pompa 7 (L-170) .......................................................................IV-11 5.25 Pompa 8 (L-212) .......................................................................IV-12 5.26 Pompa 9 (L-311) .......................................................................IV-12 5.27 Pompa 10 (L-321) .....................................................................IV-12 5.28 Pompa 11 (F-331) .....................................................................IV-13 5.29 Pompa 12 (F-341) .....................................................................IV-13 5.30 Pompa 13 (F-361) .....................................................................IV-14 BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ....................VI-1 6.1 Instrumentasi...............................................................................VI-1 6.2 Instrumentasi yang digunakan dalam pabrik dietanolamida ......VI-5 6.3 Keselamatan dan Kesehatan Kerja .............................................VI-7
6.3.1 Pencegahan Terhadap Kebakaran dan Ledakan..............VI-7 6.3.2 Alat Perlindungan Diri ....................................................VI-8 6.3.3 Keselamatan Kerja Terhadap Listrik ..............................VI-8 6.3.4 Pencegahan Terhadap Gangguan Kesehatan ..................VI-8 6.3.5 Pencegahan Terhadap Bahaya Mekanis..........................VI-9 BAB VII UTILITAS.......................................................................................... VII-1 7.1 Kebutuhan Uap (Steam)............................................................ VII-1 7.2 Kebutuhan Air .......................................................................... VII-2 7.2.1 Screening ...................................................................... VII-6 7.2.2 Klarifikasi ..................................................................... VII-6 7.2.3 Filtrasi ........................................................................... VII-7 7.2.4 Demineralisasi .............................................................. VII-8
7.2.4.1 Penukar Anion (Anion Exchanger)................ VII-8 7.2.4.2 Penukar Kation (Cation Exchanger)............ VII-10 7.2.5 Deaerator..................................................................... VII-11 7.3 Kebutuhan Bahan Kimia ......................................................... VII-11 7.4 Kebutuhan Listrik ................................................................... VII-11 7.5 Keperluan Energi Bahan Bakar .............................................. VII-12
7.6 Unit Pengolahan Limbah ........................................................ VII-13 7.6.1 Bak Penampungan ...................................................... VII-15 7.6.2 Bak Pengendapan Awal .............................................. VII-16 7.6.3 Bak Netralisasi............................................................ VII-16 7.6.4 Pengolahan Limbah dengan Sistem Activated Sludge.......................................................... VII-17 7.6.5 Tangki Sedimentasi .................................................... VII-19
7.7 Spesifikasi Peralatan Utilitas .................................................. VII-20 7.7.1 Screening (SC)............................................................ VII-21 7.7.2 Bak Sedimentasi (BS)................................................. VII-21 7.7.3 Clarifier (CL) .............................................................. VII-21 7.7.4 Sand Filter (SF)........................................................... VII-21 7.7.5 Tangki Utilitas 1 (TU-01) ........................................... VII-21 7.7.6 Tangki Utilitas 2 (TU-02) ........................................... VII-22 7.7.7 Cation Exchanger (CE)............................................... VII-22 7.7.8 Anion Exchanger (AE) ............................................... VII-22 7.7.9 Tangki Pelarutan Alum/Al2(SO4)3 (TP-01) ............... VII-23 7.7.10 Tangki Pelarutan Soda Abu / Na2CO3 (TP-02).......... VII-23 7.7.11 Tangki Pelarutan Asam Sulfat / H2SO4 (TP-03)....... VII-24 7.7.12 Tangki Pelarutan NaOH (TP-04)............................... VII-24 7.7.13 Tangki Pelarutan Kaporit / Ca(ClO)2 (TP-05) .......... VII-24 7.7.14 Deaerator (DE) ......................................................... VII-25 7.7.15 Ketel Uap (KU) ........................................................ VII-25 7.7.16 Unit Refrigerasi (UR)............................................... VII-25 7.7.17 Tangki Bahan Bakar(TB-01) .................................... VII-26 7.7.18 Tangki Bahan Bakar(TB-02) ..................................... VII-26 7.7.18 Pompa Screening (PU-01) ........................................ VII-27 7.7.19 Pompa Sedimentasi (PU-02)..................................... VII-27 7.7.20 Pompa Clarifier (PU-03)........................................... VII-27 7.7.21 Pompa Filtrasi (PU-04)............................................. VII-27 7.7.22 Pompa Utilitas (PU-05) ............................................ VII-28 7.7.23 Pompa H2SO4 (PU-06) ............................................ VII-28 7.7.24 Pompa Kation Exchanger (PU-07) ........................... VII-28
7.7.25 Pompa Anion Exchanger (PU-08) ............................ VII-28 7.7.26 Pompa Utilitas (PU-09) ........................................... VII-29 7.7.27 Pompa Utilitas (PU-10) ........................................... VII-29 7.7.28 Pompa Utilitas (PU-11) ........................................... VII-29 7.7.29 Pompa Utilitas (PU-12) ........................................... VII-30 7.7.30 Pompa Deaerator (PU-13) ....................................... VII-30 7.7.31 Pompa Kaporit (PU-14)........................................... VII-30 7.7.32 Pompa Alum (PU-15).............................................. VII-31 7.7.33 Pompa Soda Abu (PU-16) ....................................... VII-31 7.7.34 Pompa NaOH (PU-17)............................................. VII-31 7.7.35 Pompa Bahan Bakar (PU-18) .................................. VII-31 7.7.36 Pompa Bahan Bakar (PU-19) .................................. VII-32 BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK.................................... VIII-1 8.1 Lokasi Pabrik ........................................................................... VIII-1 8.2 Tata Letak Pabrik..................................................................... VIII-3 BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN ...................IX-1 9.1 Bentuk Hukum Badan Usaha......................................................IX-1 9.2 Organisasi Perusahaan ................................................................IX-2 9.3 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab........................IX-4 9.3.1 Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS)........................IX-4 9.3.2 Dewan Komisaris............................................................IX-4 9.3.3 Direktur...........................................................................IX-4 9.3.4 Staf Ahli..........................................................................IX-5 9.3.5 Kabag Keselamatan Kerja ..............................................IX-5 9.3.6 Sekretaris ........................................................................IX-5 9.3.7 Manajer Produksi............................................................IX-5 9.3.8 Manajer Teknik...............................................................IX-5 9.3.9 Manajer Umum dan Keuangan .......................................IX-6 9.3.10 Manajer Pembelian dan Pemasaran ..............................IX-6 9.5 Sistem Kerja................................................................................IX-6 9.6 Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan ................................IX-7 9.7 Sistem Penggajian.......................................................................IX-9 9.8 Fasilitas Tenaga Kerja ..............................................................IX-10
BAB X ANALISA EKONOMI ........................................................................ X-1 10.1 Modal Investasi............................................................................ X-1 10.1.1 Modal Investasi Tetap/Fixed Capital Investment .......... X-1 10.1.2 Modal Kerja/Working Capital ....................................... X-2 10.2 Biaya Produksi Total (BPT)/Total Cost (TC).............................. X-4 10.2.1 Biaya Tetap/Fixed Cost (FC)......................................... X-4 10.2.2 Biaya Variabel/Variable Coat (VC) .............................. X-4 10.3 Total Penjualan (Total Sales)....................................................... X-5 10.4 Bonus Perusahaan........................................................................ X-5 10.5 Perkiraan Rugi/Laba Usaha ......................................................... X-5 10.6 Analisa Aspek Ekonomi .............................................................. X-5 10.6.1 Profit Margin (PM)........................................................ X-5 10.6.2 Break Event Point .......................................................... X-5 10.6.3 Return on Investment (RON) ......................................... X-6 10.6.4 Pay Out Time (POT) ...................................................... X-7 10.6.5 Return On Network (RON) ............................................ X-7 10.6.6 Internal Rate of Return (IRR)........................................ X-7
BAB XI KESIMPULAN....................................................................................XI-1 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................... xv LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Tabel 1.2 Tabel 1.3 Tabel 1.4 Tabel 2.1 Tabel 2.2
Tabel 2.3 Tabel 3.1 Tabel 3.2 Tabel 3.3 Tabel 3.4 Tabel 3.5 Tabel 3.6 Tabel 4.1 Tabel 4.2 Tabel 4.3 Tabel 4.4 Tabel 4.5 Tabel 4.6 Tabel 6.1
Tabel 7.1 Tabel 7.2 Tabel 7.3 Tabel 7.4 Tabel 7.5 Tabel 7.6 Tabel 8.1 Tabel 9.1
Hal Kebutuhan impor dietanolamida di Indonesia....................................I-1 Data indeks peningkatan impor dietanolamida ..................................I-2 Tabel Produksi CPO dan RBDP Stearin Indonesia............................I-3 Kebutuhan impor Dietanolamin di Indonesia.....................................I-3 Komposisi dari RBDPs..................................................................... II-3 Komposisi asam lemak dari minyak sawit, fraksi olein, dan fraksi stearin dari minyak sawit serta minyak inti sawit .................. II-4 Beberapa sifat produk dietanolamida ............................................... II-6 Neraca Massa di Mixer (M-150) ..................................................... III-1 Neraca Massa di Reaktor (R-210) ................................................... III-1 Neraca Massa di Separator (H-310). ............................................... III-2 Neraca Massa Mixer (M-330) ......................................................... III-2 Neraca Massa di Dekanter (H-340)................................................. III-3 Neraca Massa di Vaporizer (V-350)................................................ III-4 Neraca Panas Tangki RBDPs2 (F - 110) .........................................IV-1 Neraca Panas Reaktor (210) ............................................................IV-1 Neraca Panas Vaporizer (V-350).....................................................IV-2 Neraca Panas Cooler 1 (E-211) .......................................................IV-2 Neraca Panas Cooler 2 (E-331) .......................................................IV-2 Neraca Panas Cooler 3 (E-351) ......................................................IV-2 Daftar Penggunaan Instrumentasi Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Dietanolamida..................................................................................VI-6 Kebutuhan uap sebagai media pemanas ........................................ VII-1 Kebutuhan Air Pendingin .............................................................. VII-2 Pemakaian air untuk berbagai kebutuhan...................................... VII-4 Kualitas Air Sungai Deli, Daerah Kawasan Industri Medan......... VII-4 Komposisi limbah cair dari proses produksi ............................... VII-14 Spesifikasi Pompa Limbah .......................................................... VII-23 Tata Letak Pabrik Dietanolamida................................................. VIII-6 Susunan Jadwal Shift Karyawan .....................................................IX-8
Tabel 9.2 Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya...........................................IX-10 Tabel 9.3 Perincian Gaji Karyawan...............................................................IX-10 Tabel LA.1 Tabel BM Senyawa - senyawa Kimia yang digunakan..................LA-2 Tabel LA.2 Neraca massa tangki pencampuran Katalis (M-150)......................LA-3 Tabel LA.3 Perhitungan kmol RBDPS..............................................................LA-4 Tabel LA.4 Perhitungan kmol reaksi RBDPS dan DEA ..................................LA-5 Tabel LA.5 Perhitungan RBDPS sisa dan DEA yang dihasilkan.....................LA-6 Tabel LA.6 Neraca Massa Pada Reaktor (R-210) .............................................LA-7 Tabel LA.7 Neraca Massa Pada Separator(H-310)............................................LA-8 Tabel LA.8 Neraca Massa Pada Mixer (M-330) .............................................LA-10 Tabel LA.9 Neraca Massa pada Decanter (H-340)..........................................LA-11 Tabel LA.10 Neraca Massa pada Evaporizer (V-350).......................................LA-13 Tabel LB.1 Data Cp beberapa senyawa.............................................................LB-1 Tabel LB.2 Nilai E estimasi Cp pada 293 K ..................................................LB-2 Tabel LB.3 Nilai Elemen Atom pada perhitungan Cp dengan Metode
Hurst dan Harrison .......................................................................LB-4 Tabel LB.4 Kontribusi gugus untuk Metode Joback ......................................... LB-5 Tabel LB.5 Panas reaksi pembentukkan ............................................................. LB-7 Tabel LB.6 Panas reaksi Penguapan ................................................................... LB-7 Tabel LB.7 perhitungan panas masuk tangki RBDPS ......................................... LB-8 Tabel LB.8 Perhitungan panas keluar tangki RBDPS ......................................... LB-9 Tabel LB.9 Neraca Panas Masuk alur 4............................................................LB-10 Tabel LB.10 Neraca Panas Masuk Alur 8...........................................................LB-10 Tabel LB.11 Neraca Panas Keluar Alur 9...........................................................LB-11 Tabel LB.12 Neraca Panas Keluar Alur 11 ........................................................ LB-11 Tabel LB.13 Neraca Panas Masuk Alur 19.........................................................LB-14 Tabel LB.14 Neraca Panas Keluar Alur 21 ......................................................... LB-15 Tabel LB.14 Neraca Panas Keluar Alur 20 .........................................................LB-15 Tabel LB.14 Neraca Panas Keluar Alur 10 ......................................................... LB-10 Tabel LC.1 Analog perhitungan untuk tiap tangki dengan tutup datar .............LC-7 Tabel LC.2 Analog perhitungan untuk tiap tangki dengan
tutup ellipsoidal ............................................................................LC-13 Tabel LC.3 Analog perhitungan untuk tiap cooler ..........................................LC-18
Tabel LC.4 Analog perhitungan untuk tiap pompa .........................................LC-22 Tabel LC.5 Komposisi umpan masuk ke Mixer (M-150) ...............................LC-23 Tabel LC.6 Analog perhitungan untuk tiap mixer...........................................LC-31 Tabel LC.7 Komposisi umpan masuk Dekanter (M-340) ...............................LC-32 Tabel LC.8 Komposisi umpan masuk sentrifusi..............................................LC-38 Tabel LC.9 Komposisi umpan masuk (R-210)................................................ LC-41 Tabel LC.10 Komposisi umpan Vaporizer (V-350) ..........................................LC-49 Tabel LD.1 Analog perhitungan Tangki Utilitas (TU-02)...............................LD-10 Tabel LD.2 Analog perhitungan untuk tangki pelarut .....................................LD-19 Tabel LD.3 Analog perhitungan pompa utilitas .............................................LD-28 Tabel LD.4 Analog perhitungan pada tangki bahan bakar ketel uap...............LD-32 Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan, dan Sarana Lainnya ........................... LE-2 Tabel LE.2 Harga Indeks Marshall dan Swift ................................................... LE-3 Tabel LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses .................................................... LE-7 Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas dan
Pengolahan Limbah ........................................................................ LE-8 Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi............................................................ LE-11 Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai................................................................. LE-14 Tabel LE.7 Perincian Biaya Kas ..................................................................... LE-16 Tabel LE.8 Perincian Modal Kerja.................................................................. LE-17 Tabel LE.9 Aturan Depresiasi Sesuai UU Republik Indonesia
No. 17 Tahun 2000 ....................................................................... LE-19 Tabel LE.10 Perhitungan Biaya Depresiasi Sesuai UURI No. 17
Tahun 2000................................................................................... LE-19 Tabel LE.11 Data Perhitungan Internal Rate of Return (IRR).......................... LE-27
DAFTAR GAMBAR
Hal Gambar 6.1 Skema Dasar Sistem Kontrol .........................................................VI-1 Gambar 8.1 Tata Letak Pabrik Dietanolamida............................................... VIII-5 Gambar 9.1 Struktur Organisasi Pabrik Pembuatan dietanolamida
dari RBDP stearin dan dietanolamin……………………………..IX-4 Gambar LC.1 Tangki penyimpanan berbentuk silinder tegak,tutup dan alas
datar ............................................................................................... LC-1 Gambar LC.2 Tangki penyimpanan berbentuk silinder tegak dan alas datar
dan tutup ellipsoidal ...................................................................... LC-7 Gambar LC.3 Mixer ........................................................................................... LC-14 Gambar LC.4 Ukuran pengaduk mixer (M-150) ............................................... LC-20 Gambar LC.5 Ukuran Reaktor (R-210) ............................................................. LC-22 Gambar LC.6 Ukuran pengaduk reaktor (R-210) .............................................. LC-28 Gambar LC.7 Dekanter (H-340) ........................................................................ LC-33 Gambar LD.1 Spesifikasi Screening ....................................................................LD-1 Gambar LD.2 Sketsa 3D Bak Sedimentasi ..........................................................LD-2 Gambar LD.3 Siklus unit pendinginan...............................................................LD-29 Gambar LE.1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage)
dan Tangki Pelarutan.................................................................... LE-5 Gambar LE.2 Grafik Break Event Point (BEP) Pabrik Dietanolamida
dari RBDPs dan Dietanolamina ................................................. LE-28
DAFTAR LAMPIRAN
Hal LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA .......................................LA-1 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS........................................ LB-1 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN ......................LC-1 LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI ALAT UTILITAS ................LD-1 LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI...................................... LE-1
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Komoditi kelapa sawit merupakan salah satu andalan komoditi pertanian di Indonesia yang pertumbuhanya sangat cepat dan mempunyai peranan strategis dalam perekonomian Nasional. Crude Palm Oil (CPO) dapat diolah menghasilkan produk yang lebih bernilai, salah satunya adalah Dietanolamida.
Dietanolamida diperoleh dengan mereaksikan asam lemak dengan senyawa yang mengandung gugus atau atom nitrogen seperti dietanolamin. Industri dietanolamida banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Adapun kegunaan dietanolamida antara lain: - Sebagai surfaktan - Sebagai bahan baku pembuatan produksi karet ( Ketaren, 2005).
Saat ini kebutuhan dietanolamida masih bergantung pada impor dari negara produsen
dietanolamida seperti Cina dan Malaysia. Adapun kebutuhan impor dietanolamida
dapat dilihat pada tabel berikut ini.
Tabel I.1 Kebutuhan impor dietanolamida di Indonesia.
Tahun
Jumlah (Kg)
Nilai (US $)
2005
2.785.087
3.038.642
2006
2.730.728
4.669.670
2007
2.219.123
2.899.965
2008
2.838.366
4.363.125
2009
2.266.480
3.430.474
2010
3.259.780
3.346.423
(Sumber : Biro Pusat Statistik Indonesia, 2012)
Persentase kenaikkan kebutuhuhan akan dietanolamida tiap tahunnya ditunjukkan pada tabel I.2.
Tabel I. 2 Data indeks peningkatan impor dietanolamida
Tahun
2005 2006 2007 2008 2009 2010 Rata-rata
Jumlah (Kg)
2.785.087 2.730.728 2.219.123 2.838.366 2.266.480 3.259.780 2.683.260,667
Persentase Kenaikan (%)
0 -1,95 -18,74 27,90 -25,23 43,83 4,30
Dari tabel di atas, rata-rata kenaikan impor dietanolamida sebesar 4,3% tiap
tahunnya. Pada tahun 2013 yang akan datang dapat diprediksikan peningkatan impor
Indonesia akan dietanolamida sebesar 3.900.999 kg dan pada tahun 2014 meningkat
menjadi 4.068.815 kg.
Meningkatnya kebutuhan akan dietanolamida setiap tahunnya dan melihat
potensi akan komoditi kelapa sawit di Indonesia yang pertumbuhannya sangat cepat
memungkinkan pendirian pabrik pembuatan dietanolamida. RBDP stearin
diperolehdari produksi turunan CPO. Menurut National Distribution network Fraksi
Stearin sebesar 19,70213% dari CPO. Produksi CPO di Indonesia diperlihatkan pada
tabel I.3
Tabel I. 3 Tabel Produksi CPO dan RBDP Stearin Indonesia CPO RBDP Stearin
Tahun (ton) (ton)
1993
3.421.000
6.74009,7872
2000
7.000.000
1.379.148,936
2007
17.373.000
3.422.850,638
2008
19.200.000
3.782.808,511
2012
22.520.829*
4.437.082,48*
2013
23.598.062*
4.649.320,3*
2014 Keterangan : *) estimasi
24.675.295* 4.861.558,121*
(Sumber : Oil World dan MPOB, 2012)
Tabel diatas menunjukkan produksi RBDP Stearin yang terus meningkat setiap tahunnya sehingga kebutuhan RBDP stearin yang diinginkan sebagai bahan baku pembuatan dietanolamida dapat terpenuhi.
Pembuatan dietanolamida menggunakan senyawa yang mengandung atom
atau senyawa nitrogen yaitu dietanolamin. Bahan baku dietanolamin diperoleh dari
impor luar negeri. Berdasarkan data badan pusat statistik Indonesia impor
dietanolamin meningkat setiap tahunnya.
Tabel I.4 Kebutuhan impor Dietanolamin di Indonesia
Tahun
Jumlah (Kg)
Persentase kenaikan (%)
2005
83.664.535.894
0
2006
83.808.866.126
0,17
2007
89.935.580.813
7,31
2008
98.664.341.959
9,71
2009
91.354.405.895
-7,41
2010
110.701.002.318
21,18
2011
116.845.321.218
5,56
Rata-rata 96.424.864.889
5,22
(sumber : Biro Pusat Statistik Indinesia, 2012)
Rata-rata peningkatan kebutuhan impor akan dietanolamin sebesar 5,22%
pertahunnya. Pada tahun 2013 dan 2014 dengan persentase kenaikan rata-rata
tersebut dapat diperkirakan ketersediaan akan dietanolamin sebesar
125.653.359.836,28 kg dan 132.206.617.228,53 kg.
Berdasarkan ketersidiaan akan bahan baku dietanolamin tersebut serta bahan
baku RBDP Stearin maka Pra Perancangan Pabrik pembuatan dietanolamida perlu
untuk dipertimbangkan.
1.2 Perumusan Masalah
Dari tahun ketahun kebutuhan akan dietanolamida di Indonesia masih tergantung pada impor dari negara lain dan kebutuhannya akan meningkat setiap tahunnya. Indonesia memiliki komoditi kelapa sawit yang perkembangannya sangat cepat yang dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan alkanolamida. Berdasarkan hal itu, dengan pemanfaatan RBDP Stearin yang merupakan hasil produk dari komuditi kelapa sawit, maka pendirian pabrik pembuatan dietanolamida akan memenuhi kebutuhan dietanolamida di dalam negeri serta meningkatkan komuditi eksport indonesia sehingga meningkatkan devisa negara. 1.3 Tujuan dan Manfaat Pra Rancangan Pabrik
Tujuan Perancangan Pabrik pembuatan dietanolamida dari RBDP Stearin dan dietanolamin adalah untuk mengaplikasikan ilmu teknik kimia yang meliputi neraca massa, neraca energi, spesifikasi peralatan, operasi teknik kimia, utilitas dan bagian
ilmu teknik kimia lainnya, juga memenuhi aspek ekonomi dalam pembiayaan pabrik pembuatan dietanolamida dari RBDP Stearin dan dietanolamin.
Maanfaat yang diperoleh dari Pra Prancangan Pabrik Pembuatan Dietanolamida dari RBDPS (Rifined, Bleached and Deodorized Palm Stearin) dan dietanolamin adalah memberikan gambaran kelayakan pabrik ini dikembangkan di Indonesia. Dimana gambaran tersebut menjadi acuan untuk pengambilan keputusan terhadap pendirian suatu pabrik.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Minyak Sawit
Kelapa sawit (Elaeis Guineesis Jacq) merupakan salah satu tanaman perkebunan Indonesia yang memiliki masa depan cukup cerah. Perkebunan kelapa sawit semula berkembang di daerah Sumatera Utara dan Nanggroe Aceh Darussalam. Namun, sekarang telah berkembang ke berbagai daerah, seperti Riau, Jambi, Sumatera Barat, Sumatera Selatan, Bengkulu, Lampung, Jawa Barat, Kalimantan Barat, Kalimantan Timur, Kalimantan Tengah, Sulawesi, Maluku, dan Papua. Bagian Kelapa sawit yang bernilai ekonomi tinggi adalah buah yang tersusun dalam sebuah tandan, biasa disebut dengan TBS ( tandan buah segar). Buah sawit dibagian sabut (daging buah atau mesocarp) menghasilkan minyak sawit kasar (crude palm oil atau CPO) sebanyak 20 – 24 %. Sementara itu, bagian inti sawit menghasilkan minyak inti sawit (palm kernel oil atau PKO) 3 – 4 % (Sunarko, 2006).
Potensi CPO (Crude Palm Oil) Indonesia sangat besar dan mengalami peningkatan setiap tahunnya. Peningkatan produksi CPO menjadi 19,2 juta ton pada tahun 2008. Jumlah tersebut melampaui Malaysia yang hanya memiliki tingkat produksi sebesar 17,08 juta ton. Hal ini membuat Indonesia menjadi penghasil CPO nomor satu diduni. Minyak kelapa sawit merupakan salah satu sumber menyak nabati relatif cepat diterima oleh pasar domestic dan pasar dunia. CPO yang dihasilkan sebanyak 5-5,5 juta ton diserap pasar domestic, dan sekitar 4 juta ton diantaranya diproses menjadi minyak goreng. Pada saat ini kapasitas terpakai industri CPO baru mencapai 54 %, (pahan, I. 2006).
Minyak sawit dikelompokkan menjadi dua, yaitu minyak sawit kasar (CPO) dan minyak inti sawit (PKO). Minyak sawit kasar mengandung asam lemak jenuh dan asam lemak tidak jenuh dengan persentase yang hampir sama. Asam palmitat dan asam oleat merupakan asam lemak yang dominan terkandung dalam minyak sawit, sedangkan kandungan asam linoleat dan asam stearatnya sedikit. Minyak inti sawit mengandung asam lemak tidak jenuh sikitar 21 % dan asam lemak jenuh sekitar 79 %. Menurut Bernardini (1983) minyak inti sawit dominan mengandung
asam laurat (44-52 %) dan asam miristat (12-17%), sedangkan kandungan asam palmitat dan asam stearat masing-masing hanya sekitar 6,5 – 9% dan 1-2,5%.
Ada beberapa cara ekstraksi yang dilakukan untuk mendapatkan minyak dari kelapa sawit, misalnya perebusan, pemusingan dan pengepresan. Minyak inti sawit (PKO) diperoleh dari ekstraksi inti sawit dengan metoda pressing (double screw press). Selanjutnya dilakukan penyaringan dengan menggunakan filter press dan airnya diuapkan didalam tangki, (Sontag,1979)
Komponen asam lemak pada minyak inti sawit lebih mirip dengan minyak kelapa dibanding dengan minyak sawit kasar, (Swern, 1979).
2.2 RBDPS (Refined Bleached Deodorized Palm Stearin) Minyak sawit memiliki karakteristik yang unik dibandingkan dengan minyak
nabati lainnya. Komposisinya terdiri dari asam lemak jenuh ± 50%, MUFA ± 40%, serta asam lemak tak jenuh ganda yang relatif sangat sedikit (± 10%),(Darnoko, 2003). Minyak sawit juga dapat difraksinasikan menjadi 2 bagian , yakni fraksi padat (stearin) dan fraksi cair (olein). Karakteristik yang berbeda pada fraksi-fraksi tersebut menyebabkan aplikasinya sangat luas untuk produk-produk pangan maupun non pangan. Proses pemisahan asam lemak yaitu stearin dan olein dapat dilakukan dengan beberapa cara, antara lain: mechanical pressing, solvent crystalization dan hydrophilization. (Riegel’s, 1963). Metode machanical pressing merupakan cara yang paling sederhana dan masih dilakukan di banyak negara. Pada metode ini asam lemak di didihkan pada sebuah bejana dan kemudian didinginkan. Setelah itu bahan tersebut akan terbentuk menjadi dua fasa yaitu kristal padat dan cairan.
Reaksinya :
Tabel 2.1 Menunjukkan komposisi dari RBDPs
Jenis
Asam RBDPs
Lemak
(%)
Asam lemak jenuh
C12 : 0
0,1
C14 : 0
1,2
C16 : 0
59,1
C18 : 0
4,6
Asam lemak tak jenuh tunggal
C18 : 1
28,2
Asam lamak tak jenuh ganda
C18 : 2
6,3
C20 0,4
Unknown
0,1
(Sumber : Hasil analisa laboratorium PT. Flora Sawita Chemindo, 14 Oktober 2011)
Tabel 2.2. Menunjukkan beberapa komposisi asam lemak dari minyak sawit,
fraksi olein, dan fraksi stearin dari minyak sawit serta minyak inti
sawit.
Jenis Lemak Asam jenuh C6 : 0 C8 : 0 C10 : 0 C12 : 0 C14 : 0
C16 : 0 C18 : 0 C20 : 0
Asam CPO
lemak
Olein
Stearin
-
0 - 0,4 0,6 - 1,7 41,1 47,0 3,7 - 5,6
0 - 0,8
0,1 - 0,5 0,9 - 1,4
38,5 - 41,7 4,0 - 4,7 0,2 - 0,6
0,1 - 0,4 1,1 - 1,8
50,5 - 73,8 4,4 - 5,6 0,3 - 0,6
Asam lemak tak jenuh tunggal
C16 : 1
C18 : 1 Asam lemak tak jenuh ganda
0 - 0,6 38,2 43,5
0,1 - 0,3 40,7 - 43,9