Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun Transparan dari Minyak Kelapa Sawit (RBDPO) dan VCO Dengan Kapasitas 150.000 Ton/Tahun

PRA RANCANGAN PABRIK
PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN SABUN
TRANSPARAN
DARI MINYAK KELAPA SAWIT ( RBDPO ) DAN VCO
DENGAN KAPASITAS 150.000 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia

OLEH :
NURJANNAH
NIM : 080405066

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
F A K U L T A S

T E K N I K

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
M E D A N
2011

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR
Syukur alhamdulillah penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas rahmat
dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang
berjudul Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun Transparan dari Minyak
Kelapa Sawit (RBDPO) dan VCO Dengan Kapasitas 150.000 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 Ir. Renita Manurung, MT sebagai Dosen Pembimbing I yang telah
memberikan arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Ibu Ir. Netti Herlina, MT sebagai Dosen Pembimbing II yang telah
memberikan arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini.
3. Bapak Dr. Ir. Irvan, MSi sebagai Ketua Departemen Teknik Kimia FT USU.
4. Ibu Ir. Renita Manurung, MT sebagai Koordinator Tugas Akhir Departemen
Teknik Kimia FT USU.
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. Dan yang paling istimewa Orang tua penulis (mama tercinta) yang
memberikan kasih sayang, motivasi dan semangat kepada penulis.
8. Special untuk kakak dan adik-adikku tercinta, keluarga besar Harahap, bapak
alm. Ir. Harys srg, ibu Heni. R beserta keluarga besar Sei Tuan, Dana dan
keluarga, tante DR. Asiah Yatim dan mama seto yang telah memberikan
motivasi dan semangat kepada penulis.
9. Teman seperjuangan Meinar Julia Yatim sebagai partner penulis dalam
penyelesaian Tugas Akhir ini.

Universitas Sumatera Utara

10. Teman-teman ’08 dan sahabat-sahabatku (irfan, rara, ryan, asiah, irma, pristi,
rini).
11. Seluruh Pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu namanya yang 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, 19 Maret 2011
Penulis,

Nurjannah
080405066

Universitas Sumatera Utara

INTI SARI
Pra rancangan pabrik pembuatan sabun transparan dari minyak kelapa
sawit (RBDPO) dan VCO direncanakan berproduksi dengan kapasitas 150.000
ton/tahun. Kebutuhan bahan baku minyak sawit (RBDPO) 7.141,085 kg/jam,
minyak kelapa (VCO) sebesar 1.785,271 kg/jam, KOH 177,739 kg/jam, gliserin
2.826,705 kg/jam, etanol 3580,492 kg/jam, gula 942,235kg/jam, asam sitrat
565,341 kg/jam, pewarna 565,341 kg/jam, dan pewangi 1.319,129 kg/jam.
Proses yang digunakan adalah proses saponifikasi trigliserida langsung dengan
kondisi operasi pada tekanan 1 atm dan temperatur 80 oC. Konversi reaksi yang
terjadi dalam reaktor sebesar 95 %.
Lokasi pabrik yang direncanakan didirikan di daerah Kawasan Industri

Medan II (KIM II) kecamatan Medan Deli Sumatera Utara dengan luas area
12.320 m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan untuk mengoperasikan pabrik sebanyak
160 orang. Bentuk badan usaha yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas
(PT) dan bentuk organisasi garis dan staf.
Hasil analisa terhadap aspek ekonomi diperoleh data sebagai berikut :
− Total Modal Investasi
: Rp. 1.181.400.934.952,27,− Biaya Produksi
: Rp. 3.813.193.785.047,20,− Hasil Penjualan
: Rp. 4.690.146.938.400,− Laba Bersih
: Rp. 610.815.371.310,− Profit Margin
: 18,60 %
− Break Even Point
: 29,33%
Return on Investment : 17,99 %
Return on Network : 25,713 %
− Pay Out Time
: 6 tahun
− Internal Rate of Return
: 24,2332 %
Dari hasil analisa aspek ekonomi, maka dapat disimpulkan bahwa

rancangan pabrik pembuatan sabun transparan dari minyak sawit (RBDPO) dan
VCO layak untuk didirikan.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI
Hal
KATA PENGANTAR ................................................................................................. i
INTISARI .................................................................................................................. iii
DAFTAR ISI .............................................................................................................. iv
DAFTAR TABEL .................................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................ xii
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................... xiii
BAB I

BAB II

PENDAHULUAN .................................................................................. I-1
1.1

Latar Belakang ............................................................................... I-1

1.2

Perumusan Masalah ....................................................................... I-3

1.3

Tujuan Pra Rancangan Pabrik ........................................................ I-3

1.4

Manfaat Pra Rancangan Pabrik ...................................................... I-3

TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................... II-1
2.1

Minyak Kelapa Sawit ( RBDPO) ................................................. II-1

2.1

Virgin Coconut Oil ( VCO )..............................................II-4

2.3

Sabun.............................................................................II-6
2.3.1 Sejarah sabun..........................................................II-6
2.3.2 Pembuatan Sabun....................................................II-6
2.3.3 Jenis –Jenis Sabun...................................................II-7

2.4

Sifat – Sifat bahan baku dan Produk..................................II-7
2.4.1 Sifat – Sifat bahan baku...........................................II-8

2.5

Proses Pembuatan Sabun.................................................II-10
2.5.1 Netralisasi Asam Lemak..........................................II-10
2.5.2 Saponifikasi Trigliserida Langsung...........................II-11

2.5.3 Saponifikasi Metil Ester Asam Lemak......................II-12

BAB III

2.6

Pemilihan Proses............................................................II-13

2.7

Deskripsi Proses.............................................................II-14

NERACA MASSA………………………………………………..III-1
3.1

Tangki Mixing KOH (TM-01) .................................................... III-1

3.2

Tangki Saponifikasi (TS) ........................................................... III-1

Universitas Sumatera Utara

BAB IV

BAB V

3.3

Separator ..................................................................................... III-2

3.4

Tangki Mixing (TM-02)............................................................. III-2

NERACA PANAS ............................................................................... IV-1
4.1

Tangki RBDPO (T-02)................................................................ IV-2

4.2

Saponifikasi (TS-01) ................................................................... IV-2

4.3

Cooler (E-01) .............................................................................. IV-2

4.4

Tangki Pengaduk (TM-02).......................................................... IV-2

SPESIFIKASI PERALATAN ............................................................. V-1
5.1

Tangki Penyimpanan VCO (T-01)……………………………V-1

5.2

Tangki Minyak Kelapa Sawit (RBDPO)………………………V-

5.3

Tangki Produk Gliserol (T-03)……………………………….V-

5.4

Tangki Etanol (T-04)…………………………………………V-

5.5

Tangki Gliserin (T-05)………………………………… …….V-

5.6

Tangki Pewangi (T-06)………………………………

5.7

Separator (S-01)………………………………………………V-

5.8

Tangki Mixing (TM-01)…………………………… …………V-

5.9

Tangki Saponifikasi (TS)………………………… …………..V-

1

2

2

3
…….V-

4

4

5

6
5.10 Tangki Mixer (TM-02)…………………………………………V6
5.11 Gudang produk Sabun Transparan…………………………….V7
5.12 Gudang bahan baku Gula………………………………………V7

Universitas Sumatera Utara

5.13 Gudang bahan baku Pewarna…………………………………..V8
5.14 Gudang bahan baku Asam Sitrat………………………………V8
5.15 Pompa Bahan VCO (P-101)……………………………………V9
5.16

Pompa

Bahan

RBDPO

(P-

102)…………………………………V-9
5.17 Pompa Bahan Etanol (P-106)………………………………….V10
5.18 Pompa Bahan Gliserin (P-107)……………………………….V10
5.19 Pompa Bahan Pewangi (P-108)………………………………V10
5.20 Bucket Elevator (BE-01) KOH……………………………….V11
5.21 Bucket Elevator (BE-02) Gula………………………………..V11
5.22 Bucket Elevator (BE-03) Pwarna…………………………….V12
5.23 Bucket Elevator (BE-04) Asam Sitrat………………………..V12
5.24 Cooler 01 (E-101)………………………………

…………..V-

13
BAB VI

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA. ................ ..VI-1
6.1

Instrumentasi............................................................................... VI-1
6.1.1 Tangki Saponifikasi……………………………… …VI-3
6.1.2 Pompa…………………………………………… …VI-4
6.1.3 Tangki bahan baku dan bahan pendukung…………..VI-4
6.1.4 Tangki Pencampur……………………………… …VI-5
6.1.5 Cooler………………………………………………..VI-6
6.1.6 Separator……………………………………… ……VI-6

Universitas Sumatera Utara

6.2

Keselamatan Kerja Pabrik .......................................................... VI-8
6.2.1 Secara Umum......................................................VI-8
6.2.2 Secara Khusus......................................................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-5
7.2.2 Sedimentasi............................................................VII-5
7.2.3 Klarifikasi...............................................................VII-5
7.2.4 Filtrasi...................................................................VII-6
7.2.5 Demineralisasi........................................................VII-7
7.2.6 Daerator..................................................................VII-11

BAB VIII

BAB IX

7.3

Kebutuhan Bahan Kimia......................................................... VII-11

7.4

Kebutuhan Listrik ................................................................... VII-11

7.5

Kebutuhan Bahan Bakar ......................................................... VII-12

7.6

Unit Pengolahan Limbah Gas ................................................. VII-13

7.7

Spesifikasi Peralatan Utilitas .................................................. VII-14

LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK .................................... VIII-1
8.1

Lokasi Pabrik ........................................................................... VIII-1

8.2

Tata Letak Pabrik ..................................................................... VIII-3

8.3

Perincian luas tanah ................................................................. VIII-4

ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN ................... IX-1
9.1

Organisasi Perusahaan .............................................................. IX-1

9.2

Manajemen Perusahaan .............................................................. IX-4

9.3

Bentuk Hukum Badan Usaha...................................................... IX-5

9.4

Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab ........................ IX-6

9.5

Sistem Kerja................................................................................ IX-9

9.6

Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan .............................. IX-10

9.7

Analisa Jabatan ......................................................................... IX-12

9.8

Sistem Penggajian ..................................................................... IX-12

9.9

Kesejahteraan Staf dan Karyawan ....................................IX-13

Universitas Sumatera Utara

BAB X

ANALISA EKONOMI ........................................................................ X-1
10.1 Modal Investasi ............................................................................ X-1
10.2 Biaya Produksi Total (BPT)/Total Cost (TC) .............................. 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

BAB XI

KESIMPULAN.................................................................................... XI-1

DAFTAR PUSTAKA

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Hal
Tabel 1.1

Data Import Sabun Transparan di Indonesi ........................................ I-2

Tabel 2.1

Komposisi Asam Lemak dalam Minyak Sawit ................................ II-1

Tabel 2.2

Komposisi Asam Lemak virgin coconut oil (VCO) ...................II-5

Tabel 2.3

Perbandingan ketiga proses saponifikasi berdasarkan keunggulan
Dan kelemahan masing-masing proses ....................................II-13

Tabel 3.1

Tangki Mixing KOH (TM-01) ........................................................ III-1

Tabel 3.2

Tangki Saponifikasi (TS) ................................................................ III-1

Tabel 3.3

Hasil Perhitungan Neraca massa pada Separator ............................ III-2

Tabel 3.4

Hasil Perhitungan Neraca massa pada Tangki Mixing (TM-02)..... III-2

Tabel 4.1

Neraca Panas di Heater (E-101) ...................................................... IV-2

Tabel 4.2

Neraca Panas di Saponifikasi ......................................................... IV-2

Tabel 4.3

Neraca Panas di Cooler 01 ............................................................. IV-2

Tabel 4.4

Neraca Panas di Tangki Pengaduk 02 (TM-02) .............................. IV-2

Tabel 6.1

Daftar Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan
Sabun Transparan dari RBDPO dan VCO ..................................... VI-7

Tabel 7.1

Kebutuhan Uap (steam) ................................................................. VII-1

Tabel 7.2

Kebutuhan Air Pendingin pada Alat.............................................. VII-2

Tabel 7.4

Pemakaian Air Untuk Berbagai Kebutuhan .................................. VII-3

Tabel 7.5

Kualitas Air Sungai Deli, Belawan ............................................... VII-4

Tabel 7.6

Perincian Kebutuhan Listrik ........................................................ VII-11

Tabel 8.1

Perincian Luas Tanah ................................................................... VIII-4

Tabel 9.1

Jadwal Kerja Karyawan Shift ........................................................ IX-10

Tabel 9.2

Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya ........................................... IX-10

Tabel 9.3

Perincian Gaji Karyawan ............................................................... IX-12

Tabel LA.1.1 Neraca Massa Tangki Mixing KOH (TM-01) ................................. LA-3
Tabel LA.1.2 Neraca Massa Tangki Saponifikasi ............................................... LA-4
Tabel LA.1.3 Neraca Massa Tangki Separator ..................................................... LA-6
Tabel LA.1.4 Neraca Massa Tangki Mixing (TM-02) ......................................... LA-8

Universitas Sumatera Utara

Tabel LA.2.1 Neraca Massa Tangki Mixing KOH (TM-01) ............................... LA-11
Tabel LA.2.2 Neraca Massa Tangki Saponifikasi .............................................. LA-12
Tabel LA.2.3 Neraca Massa Tangki Separator ................................................... LA-13
Tabel LA.8

Neraca Massa Tangki Mixing (TM-02) ....................................... LA-15

Tabel LB.1

Data ΔHf(298K) (KJ/kmol) untuk estimasi.................................... LB-2

Tabel LB.2

Data harga Cp setiap gugusan (kal/kg K) ....................................... LB-2

Tabel LC.1

Komposisi bahan dalam separator ................................................ LC-25

Tabel LC.2

Neraca Massa Masuk Tangki Mixing........................................... LC-29

Tabel LC.3

Neraca Massa Tangki Saponifikasi .............................................. LC-33

Tabel LC.4

Neraca Massa Tangki Mixer-02.................................................... LC-37

Tabel LE.1

Perincian Harga Bangunan, dan Sarana Lainnya ........................... LE-2

Tabel LE.2

Harga Indeks Marshall dan Swift ................................................... LE-4

Tabel LE.3

Estimasi Harga Peralatan Proses .................................................... LE-8

Tabel LE.4

Estimasi Harga Peralatan Utilitas ................................................... LE-9

Tabel LE.5

Biaya Sarana Transportasi ............................................................ LE-12

Tabel LE.6

Perincian Gaji Pegawai................................................................. LE-16

Tabel LE.7

Perincian Biaya Kas ..................................................................... LE-18

Tabel LE.8

Perincian Modal Kerja .................................................................. LE-19

Tabel LE.9

Aturan Biaya Depresiasi ............................................................... LE-20

Tabel LE.10 Perhitungan Biaya Depresiasi....................................................... LE-21
Tabel LE.11 Data Perhitungan Internal Rate of Return (IRR) .......................... LE-28

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Hal
Gambar 2.1

Flowsheet Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun
Transparan dari RBDPO dan VCO ....................................... II-16

Gambar 6.1

Instrumentasi Tangki Saponifikasi ................................................. VI-4

Gambar 6.2

Instrumentasi pada Pompa ...................................................VI-4

Gambar 6.3

Instrumentasi pada Tangki ...................................................VI-5

Gambar 6.4

Instrumentasi pada Tangki Pencampur .................................VI-5

Gambar 6.5

Instrumentasi Cooler ...........................................................VI-6

Gambar 6.6

Instrumentasi Separator .......................................................VI-6

Gambar 7.1

Diagram Alir Pengolahan Air .................................................... VII-27

Gambar 8.1

Tata Letak Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun
Transparan dari RBDPO dan VCO ............................................. VIII-6

Gambar 9.1

Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pra Rancangan
Pabrik Pembuatan Sabun Transparan .......................................... IX-15

Gambar LE.1 Grafik BEP ................................................................................. LE-29

Universitas Sumatera Utara

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

Universitas Sumatera Utara

BAB I
PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang
Indonesia merupakan negara yang sedang giat-giatnya melaksanakan
pembangunan pada segala bidang, dan juga merupakan negara yang memiliki
berbagai potensi, baik potensi sumber daya alam dan energi, maupun sumber daya
manusia. Salah satu bidang pembangunan yang paling diharapkan adalah bidang
ekonomi dan salah satu sektor dalam bidang ekonomi adalah sektor industri.
Salah satu sub sektor industri adalah sub sektor industri kimia, yang
diharapkan dapat berkembang pesat guna mengimbangi kebutuhan yang semakin
berkembang dan meningkat sesuai dengan kemajuan perekonomian bangsa. Di
Indonesia masih sedikit terdapat industri yang menggunakan minyak kelapa sawit
sebagai bahan baku yang diproses untuk menghasilkan suatu produk. Minyak
kelapa sawit dapat dipergunakan dalam industri melalui proses penyulingan,
penjernihan dan penghilangan bau atau RBDPO (Refined Bleached and
Deodorized Palm Oil). Selain minyak kelapa sawit, VCO juga sering dipakai
dalam industri kimia.
Virgin coconut oil atau VCO adalah minyak yang dihasilkan dari buah
kelapa segar. Berbeda dengan minyak kelapa biasa, VCO dihasilkan tanpa adanya
proses pemanasan. Selain warna dan rasa yang berbeda, VCO memiliki asam
lemak yang tidak terhidrogenasi seperti minyak kelapa biasa. VCO menjadi
populer karena manfaatnya untuk kesehatan kulit. Maka dari itu RBDPO dan
VCO sangat baik dijadikan bahan baku dalam industri pembuatan sabun
transparan.
Sabun transparan dibuat dengan menambahkan alkohol, larutan gula, dan
gliserin untuk menghasilkan kondisi transparan dari sabun dengan proses
saponifikasi. Gliserin baik untuk kulit karena berfungsi sebagai pelembab pada
kulit dan membentuk fasa gel pada sabun. Sabun transparan atau disebut juga
sabun gliserin adalah jenis sabun mandi yang dapat menghasilkan busa lebih

Universitas Sumatera Utara

lembut di kulit dan penampakanya berkilau jika dibandingkan dengan jenis sabun
yang lain seperti sabun mandi biasa (opaque) dan sabun translucent.
Sabun merupakan salah satu produk industri kimia yang sangat dibutuhkan
masyarakat konsumen Indonesia, namun untuk memenuhi kebutuhan itu masih
dilakukan dengan mengimpor sabun, diantaranya dari negara Hongkong, Japan,
Taiwan, Singapore, dan Malaysia.
Berdasarkan data-data pada tabel 1.1 dapat dilihat impor sabun transparan
di Indonesia.
Tabel 1.1 Data Import Sabun Transparan di Indonesia
Tahun

Import (Ton/Tahun)

2000

226

2001

265

2002

293

2003

317

2004

336

2005

378

2006

375

2007

380

2008

395

2009

414

(BPS, 2009)

Berdasarkan data diatas dapat disimpulkan bahwa kebutuhan konsumen
akan sabun terus meningkat dari tahun ke tahun. Hal ini tentu menyebabkan
kebutuhan sabun pada masa yang akan datang juga akan terus meningkat, sejalan
dengan laju pertumbuhan penduduk dan pertumbuhan aneka industri yang
menggunakan bahan baku sabun.

1.2

Perumusan Masalah
Perumusan Masalah dalam Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun
Transparan dari Minyak Kelapa Sawit (RBDPO) dan VCO yaitu bagaimana
membuat suatu pra rancangan pabrik pembuatan sabun transparan dari minyak
kelapa sawit (RBDPO) dan VCO dengan menerapkan disiplin ilmu teknik kimia

Universitas Sumatera Utara

dan bagaimana kelayakan pra rancangan pabrik ini untuk dilanjutkan ke tahap
perancangan yang lebih terperinci berdasarkan hasil analisa ekonominya.

1.3 Tujuan Pra Rancangan
Tujuan pembuatan suatu pra rancangan pabrik pembuatan sabun
transparan dari minyak kelapa sawit (RBDPO) dan minyak kelapa (VCO) adalah
untuk menerapkan disiplin ilmu teknik kima khususnya di bidang perancangan,
proses, dan operasi teknik kimia sehingga akan memberikan gambaran kelayakan
pra rancangan pabrik pembuatan sabun transparan dari bahan minyak kelapa sawit
(RBDPO) dan minyak kelapa (VCO).

1.4 Manfaat Pra Rancangan
Manfaat dari Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun Transparan dari
Minyak Kelapa Sawit (RBDPO) dan VCO ini adalah untuk mengetahui apakah
pra rancangan pabrik pembuatan sabun transparan dari minyak kelapa sawait
(RBDPO) dan VCO layak untuk dilanjutkan ke tahap perancangan yang lebih
terperinci lagi, sehingga pabrik sabun transparan dari RBDPO dan VCO layak
untuk didirikan di kemudian hari.

Universitas Sumatera Utara

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Minyak Kelapa Sawit (RBDPO)
Refined, Bleached and Deodorized Palm Oil (RBDPO) adalah minyak
sawit yang telah mengalami proses penyulingan untuk menghilangkan asam
lemak bebas serta penjernihan untuk menghilangkan warna dan penghilangan bau.
Proses pengolahan kelapa sawit menjadi minyak goreng sawit dimulai dari proses
pengolahan tandan buah segar menjadi crude palm oil (CPO).
Setelah kelapa sawit berubah menjadi CPO, maka proses selanjutnya
adalah
mengolah CPO menjadi minyak goreng sawit. Secara garis besar proses
pengolahan CPO menjadi minyak goreng sawit, terdiri dari dua tahap yaitu tahap
pemurnian (refinery) dan pemisahan (fractionation). Tahap pemurnian terdiri dari
penghilangan gum (degumming). Pemucatan (bleaching) dan penghilangan bau
(deodorization). Tahap pemisahan terdiri dari proses pengkristalan (crystalization)
dan pemisahan fraksi. Pada proses ini terjadi pemanasan CPO untuk
mempermudah pemompaan CPO ke tangki berikutnya.. Hasil dari proses ini
disebut DPO (Degummed Palm Oil). DPO yang dihasilkan dari proses
degumming dipompa menuju dryer dengan kondisi vakum. Setelah dari dryer,
DPO dipompakan ke reaktor yang terlebih dahulu melewati static mixer kemudian
turun ke slurry tank. Di dalam slurry tank, terjadi pemanasan lagi sampai
temperatur 90-120°Cdan penambahan H3PO4 dan CaCO3. Slurry Oil dari slurry
tank akan mengalir turun bleacher. Dari bleacher minyak dialirkan dan
dipompakan ke niagara filter untuk filtrasi. Hasil dari filtrasi ini adalah DBPO
(Degummed Bleached Palm Oil) yang selanjutnya dialirkan ke intermediate tank
(tangki siwang) untuk tahap deodorizing.
DBPO yang berasal dari tangki siwang dialirkan menuju ke deaerator. Dari
deaerator, DBPO dipompakan ke Spiral Heat Exchanger (SHE). Dalam proses ini
terjadi penambahan panas dengan temperatur 185-200°C. Dari SHE minyak
dialirkan ke flash vessel turun ke packed column. Setelah dari packed column,
minyak dialirkan menuju deodorize. Dalam proses ini terjadi penghilangan zat-zat

Universitas Sumatera Utara

yang dapat menimbulkan bau seperti keton dan aldehid dengan pemanasan pada
temperatur 240-265°C. DBPO yang sudah hilang baunya dipompakan kembali ke
SHE untuk mengalami pertukaran panas. Dalam hal ini minyak sudah dalam
bentuk RBDPO (Refined Bleached Palm Oil). RBDPO kemudian mengalami
pertukaran panas lagi dengan CPO pada PHE. Dari PHE, RBDPO dialirkan ke
Plate Cooler Water (PCW) selanjutnya RBDPO difiltrasi. Kemudian di analisa di
laboratorium, jika sesuai dengan spesifikasi maka RBDPO bisa dialirkan langsung
ke tangki penampungan atau ke tangki kristalisasi sesuai dengan kualitasnya
untuk diproses pada tahap fraksinasi.
Minyak sawit terdiri dari gliserida campuran yang merupakan ester dari
gliserol dan asam lemak rantai panjang. Dua jenis asam lemak yang paling
dominan dalam minyak sawit yaitu asam palmitat, C16:0 (jenuh), dan asam oleat,
C18:1 (tidak jenuh). Umumnya, komposisi asam lemak minyak sawit dapat dilihat
pada Tabel 2.1 di bawah ini.

Tabel 2.1 Komposisi Asam Lemak dalam Minyak Sawit
Nama Asam Lemak

Rumus Asam Lemak

Komposisi

Laurat

C12:0

0,2 %

Myristat

C14:0

1,1 %

Palmitat

C16:0

44,0 %

Stearat

C18:0

4,5 %

Oleat

C18:1

39,2 %

Linoleat

C18:2

10,1 %

Lainnya

-

0,9 %

[Sumber: Iyung Pahan.2008]

2.2 Virgin Coconut Oil (VCO)
Virgin Coconut Oil terbuat dari daging kelapa segar. Menurut Codex
Alimentarius, VCO diperoleh dari daging buah kelapa yang sudah tua tetapi masih
segar yang diproses tanpa pemanasan, tanpa penambahan bahan kimia apapun,
diproses dengan cara sederhana sehingga diperoleh minyak kelapa murni yang

Universitas Sumatera Utara

berkualitas tinggi. Keunggulan dari VCO ini adalah jernih, tidak berwarna, tidak
mudah tengik dan tahan hingga dua tahun (Andi, 2005).
Komponen utama VCO adalah asam lemak jenuh sekitar 90% dan asam lemak
tak jenuh sekitar 10%. Asam lemak jenuh VCO didominasi oleh asam laurat yang
memiliki rantai C12. VCO mengandung ± 53% asam laurat dan sekitar 7% asam
kapriat. Keduanya merupakan asam lemak jenuh rantai sedang yang biasa disebut
Medium Chain Fatty Acid (MCFA), sedangkan menurut Price(2004), VCO
mengandung 92% lemak jenuh, 6% lemak mono tidak jenuh dan2% lemak poli
tidak jenuh. Yang terdapat dalam VCO seperti yang disajikan dalam table 2.2
dibawah ini.

Tabel 2.2 komposisi Asam Lemak virgin coconut oil (VCO)
Asam Lemak

Rumus Kimia

Jumlah
(%)

a. Asam lemak jenuh
Asam Kaproat

C5H11COOH

0,4

Asam Kaprat

C9H19COOH

6

Asam Laurat

C11H23COOH 46

Asam Miristat

C13H27COOH 19,9

Asam Palmitat

C15H31COOH 9,8

Asam Stearat

C17H35COOH 3,4

Asam Kaprilat

C7H17COOH

6,8

b.Asam Lemak Tak Jenuh
Asam Oleat

C17H33COOH 6,4

Asam Linoleat

C17H31COOH 1,3

Dari tabel 2.2 dapat kita lihat bahwa VCO memiliki kandungan Asam Laurat yang
sangat tinggi, dimana Asam Laurat ini sangat perlu dalam proses pembuatan
sabun transparan yang berfungsi untuk menghaluskan dan melembabkan kulit.

2.3 Sabun
2.3.1 Sejarah Sabun.

Universitas Sumatera Utara

Sabun pertama kali dibuat dari lemak yang dipanaskan dengan abu. Sekitar
tahun 2800 SM para ahli arkeologi dari kota Babylonia kuno menemukan bejana
dari tanah liat yang didalamnya terdapat sabun. Pada tahun yang sama yaitu
sekitar tahun 2800 SM, orang Mesir kuno sudah mandi dengan menggunakan
sabun. Hal ini diketahui dari dokumen Ebers Papyrus tentang orang Mesir, yaitu
tahun 1500 SM yang mengatakan bahwa sabun yang mereka pakai pada saat itu
berasal dari campuran minyak hewan dan minyak tumbuhan dengan campuran
garam. Mereka menggunakan sabun selain untuk mandi jug untuk perawatan
kulit.
Pabrik sabun pertama kali berdiri pada abad ke-7 di Negara Eropa (Italia,
Spanyol, dan Perancis). Dalam proses pembuatannya mereka dijaga ketat oleh
tentara, karena formulanya dianggap rahasia. Kemudian sekitar tahun 1608
pembuatan sabun dikembangkan oleh negara Amerika.
Sabun pertama kali dipatenkan pada tahun 1791 oleh seorang kimiawan dari
Perancis yang bernama Nicholas Leblanc. Dimana pada saat itu Leblanc membuat
sabun dari soda abu (Natrium Karbonat) dari garam. Setelah Leblanc berhasil
membuat sabun dari soda abu, lalu teman Leblanc yang berasal dari Negara
Perancis membuat sabun dari lemak, gliserin dan asam lemak.
Setelah itu ahli kimia berkebangsaan Belgia, bernama Ernest Solvay membuat
sabun secara modern dengan proses ammonia. Pada abad ke-19 sabun menjadi
barang yang mahal, sehingga dikenakan pajak yang tinggi.
Kemudian setelah pajak untuk produksi sabun dan biaya produksi sabun
semakin murah, sabun menjadi satu hal yang umum bagi masyarakat karena
produksi sabun semakin meningkat dan berkembang. Setelah itu pada tahun
1970an sabun cair ditemukan.

2.3.2

Pembentukan Sabun
Pembentukan sabun di bagi menjadi dua bagian, yaitu:

- Safonifikasi : Reaksi asam lemak dengan NaOH/KOH
- Reaksi asam lemak dengan metal/logam akan menghasilkan metallic soap.
Adapun jenis-jenis reaksinya yaitu:
O

Universitas Sumatera Utara

||
-

2R – C – OH + ZnO

-

-------> (RCOO)2Zn + H2O

O

O

||

||

2R – C – OH + NaOH ----------> 2 R – C – ONa + H2O
caustic soda

sabun (keras)

O

O

||
-

R – C – OH + KOH

----------> 2R – C – OK

caustic potash

+

H2O

sabun (lunak)

Untuk memperoleh kembali asam lemak, sabun yang terbentuk
direaksikan dengan HCL.
O

O

||

||

R – C – ONa + HCl ----------> R – C – OH + NaCl
sabun

2.3.3

asam lemak

Jenis – jenis Sabun
Sabun berdasarkan jenisnya terbagi menjadi tiga, yaitu :

1. Sabun Opaqoe.
Sabun Opaqoe adalah jenis sabun yang biasa digunakan sehari – hari yang
memiliki tampilan tidak transparan.
2. Sabun Translucent.
Sabun translucent dari segi penampakan tampak cerah dan tembus cahaya
tapi tidak yerlalu bening dan agak berkabut sehingga agak transparan.
3. Sabun Transparan.
Sabun transparan penampakannya lebih berkilau dan lebih bening
sehingga sisi belakang sabun transparan jelas terlihat dari sisi depannya.
Sabun transparan ini biasanya digunakan sebagai sabun kecantikan dan
ornament sehingga sabun transparan relative lebih mahal dibandingkan
dengan sabun opaque atau sabun translucent.

Universitas Sumatera Utara

2.4 Sifat – sifat bahan baku dan produk
Spesifikasi bahan yang digunakan dalam pembuatan sabun transparan sebagai
berikut :

2.4.1

Sifat – sifat bahan baku

1. Refined Bleached and Deodorized Palm Oil (RBDPO)
Sifat – sifat :
•

•

•

•

Densitas, g/ml 50oC

: 0.8896 – 0.8910

Indeks refraksi, nD 50

:1.4544 – 1.4550

Angka Penyabunan, mgKOH/g minyak

:190 – 202

Kemurnian

: 98,5 %

(BPS,2007)

2.

Virgin

Coconut

Oil

(VCO)
•

Titik cair (oC)

•

: 22-26

Densitas (60oC) :
0,890-0,895

•

Berat spesifik (40oC/air
pada 20oC)

•

: 0,908-0,921
Bilangan

penyabunan

: 248-265
(Andi, 2005)

3.

Kalium

Hidroksida

(KOH)
Sifat – sifat :
•

•

Berat molekul

: 56,10 gr/mol

Spesifik grafity

: 2,044

•

Titik leleh

: 380 0C

Titik didih

: 1320 0C

•

Universitas Sumatera Utara

•

•

•

Densitas

: 1,5143 g/cm3

Tekanan uap 100 0C

: 1064 mmHg

Komposisi

: KOH 30 % berat
Air 70 % berat

(Perry, 1997)
.
4.

•

Gliserin

•

Berat Molekul

: 92,09 g/mol

Densitas

: 1,26 g/ cm3

•

Titik didih

: 290 0C

Titik leleh

: 17,9 0C

Indeks bias, 20 0C

: 1, 47399

Tekanan uap, 100 0C

: 26 KPa

Viskositas, 20 0C

: 1495 cp

Specific gravity, 25/25 0C

: 1, 2620

Panas penguapan, 55 0C

: 88,12 J/mol

Flash point

: 177 0C

Fire point

: 204 0C

•

•
•

•
•

•
•

•

(Perry, 1997)

5.

Asam Sitrat

•
•
•

Densitas : 1,665 ×103
kg/m3
Titik lebur
(153 °C)
Temperatur penguraian
termal

6.

: 426 K

: 448 K (175 °C)

Etanol

•

Berat Molekul

: 46,07

g/mol

Universitas Sumatera Utara

•

Densitas : 0,789 g/cm3

•

0

•

Titik Didih

:

Titik Leleh

:

78,4

C

−114,3 C
0

•

Keasaman (pKa) : 15,9

•

Viskositas

: 1,200

cP (20 °C)

7. Gula
●
●
●
●
●
●

Berat molekul : 180,18 gr/mol
Spesific gravity : 1,544
Suhu lebur : 146°C
Kelarutan dalam air : 82 gr/100 ml (17,5°C)
Tidak mudah atau sedikit larut dalam alkohol.
Pada bentuk kristal monohidratnya berwarna putih.

8.

Pewangi
Pewangi merupakan bahan yang ditambahkan dalam suatu produk
kosmetik dengan bertujuan untuk menutupi bau yang tidak enak dari
bahan lain dan untuk memberikan wangi yang menyenangkan terhadap
pemakainya. Jumlah yang ditambahkan tergantung kebutuhan tetapi
biasanya 0,5-5% untuk campuran sabun. Pewangi yang biasa dipakai
adalah Essential Oil dan Fragrance Oils. Pewangi yang digunakan pada
Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun Transparan ini adalah Essential
Oils.

2.4.2 Sifat-sifat Produk
1.

Sabun Transparan
●
●
●
●
●
●

Penampilan : Padat
Warna gas/uap : Kuning muda
Pelarutnya : NaOH
Warna larutan terhadap pelarut : Putih
Titik leleh : 150 - 180°F
pH : 7 – 9,5

● Rumus molekul : RCOOH

Universitas Sumatera Utara

(www.MSDS Sabun.com,2007)

2.

Gliserol
● Berat Molekul

: 92,09 g/mol

● Densitas

: 1,26 g/ cm3

● Titik didih

: 290 0C

● Titik leleh

: 17,9 0C

● Indeks bias, 20 0C

: 1, 47399

● Tekanan uap, 100 0C

: 26 KPa

● Viskositas, 20 0C

: 1495 cp

● Specific gravity, 25/25 0C

: 1, 2620

● Panas penguapan, 55 0C

: 88,12 J/mol

● Flash point

: 177 0C

● Fire point

: 204 0C

(Perry, 1997)

2.5

Proses Pembuatan Sabun.

2.5.1 Netralisasi Asam Lemak
Proses ini disebut proses netralisasi asam lemak karena pada proses ini
menggunakan asam lemak sebagai bahan baku disamping kaustik soda. Baik asam
lemak jenuh maupun tidak keduanya digunakan untuk memproduksi sabun
transparan.
Di dalam pabrik, asam lemak yang telah dipisahkan dari gliserida di dalam
kolom Splitting, diumpankan ke multi Heat Exchanger, menggunakan pompa
piston, dan dipanaskan sampai suhu 110-120 0C dengan menggunakan steam.
Disamping itu kaustik soda juga dipanaskan dan diumpankan melalui pompa
piston yang sama namun pada head yang berbeda. Perbandingan antara kaustik
soda dan asam lemak dinyatakan dengan bilangan asam dari asam lemak umpan.
Sebanyak 1,2-1,4% NaCl ditambahkan ke dalam reaksi untuk mengontrol
viscositas larutan. Garam NaCl adalah larutan elektrolit yang biasa digunakan
untuk mempertahankan viskositas sabun transparan tetap rendah. Ketiga
komponen ini diumpankan ke Turbodisperser.

Universitas Sumatera Utara

Turbodisperser, mixer, pompa untuk sirkulasi dan tangki Netralisasi
merupakan bagian terpenting pada proses ini. Asam lemak dan kaustik soda
dicampur dalam Turbodisperser yang dilengkapi pengaduk. Kualitas campuran
dipengaruhi oleh pengadukan.
Dari Turbodisperser campuran sabun transparan, asam lemak dan Kaustik
Soda dialirkan ke dalam mixer yang dilengkapi dengan jaket pendingin melalui
bagian bawah mixer. Hasil pencampuran berupa asam lemak dan kaustik soda
yang tidak bereaksi kemudian akan dikeluarkan lagi dari saluran di bagian
samping mixer untuk diumpankan kembali ke Turbodisperser dengan bantuan
pompa sirkulasi.
Sementara oleh sistem kontrol Netralisasi, sabun yang masuk ke mixer
diteruskan ke holding mixer. Sistem pengontrol ini digunakan oleh Mazzoni
(Spitz, 1995). Dari Holding Mixer, sabun transparan yang telah terbentuk
dikeringkan. Pada hasil akhir akan diperoleh 58-60 % asam lemak dalam produk
sabun transparan.
Mazzoni memperkenalkan sistem yang lain pada proses pembuatan sabun
transparan melalui Netralisasi asam lemak ini, yaitu dengan menggunakan
Na2CO3 akan membentuk CO2 menurut persamaan reaksi sebagai berikut :
2NaOH
Natrium Hidroksida

+

CO2
Karbondioksida

Na2CO3

+

Natrium Karbondioksida

H2O
Air

Gas CO2 yang terbentuk dipisahkan dengan gas separator dimana gas CO2
dihilangkan dengan steam. Disamping memisahkan CO2, gas separator juga dapat
memisahkan senyawa-senyawa volatile lain yang terdapat pada sabun transparan,
sehingga dihasilkan sabun transparan yang lebih murni. Proses netralisasi asam
lemak dengan Na2CO3 dan NaOH ini dikenal dengan nama Mazzoni CC,
sementara proses yang terdahulu yakni Netralisasi asam lemak dengan
menggunakan NaOH dengan nama Mazzoni.
Secara keseluruhan proses Netralisasi asam lemak ini dinyatakan dalam
persamaan reaksi sebagai berikut :

Universitas Sumatera Utara

RCO2H

+

Asan lemak

NaOH

RCO2Na

Natrium Hidroksida

Sabun

+

H2O
Air

2.5.2 Saponifikasi Trigliserida Langsung
Proses ini dilakukan dengan jalan mereaksikan trigliserida (lemak/minyak)
dengan basa secara langsung untuk menghasilkan sabun transparan. Proses
saponifikasi ini hampir sama dengan proses menggunakan ketel, hanya saja proses
ini dilakukan secara kontiniu sementara proses dengan ketel memakai sistem
batch.
Langkah pertama dari proses saponifikasi ini adalah pembentukan sabun
transparan dimana trigliserida ( lemak/minyak), basa kalium dipanaskan didalam
Tangki Saponifikasi dan diaduk pada suhu 80 0C dan tekanan 1 atm. Lebih dari
95% lemak berhasil disaponifikasikan pada proses ini. Disini hasil saponifikasi
terbentuk dua produk, yaitu sabun dan gliserol.
Reaksi yang terjadi selama proses penyabunan yaitu :
O

O
CH2

O

C
O

R

CH

O

C
O

R

CH2

O

C

R

Trigliserida

CH2OH

K

O

C
O

R

CH- OH

K

O

C
O

R

CH2OH

K

O

C

R

3 KOH

Kalium Hidroksida

Gliserol

Sabun

Produk yang keluar dari Tangki Saponifikasi adalah sabun. Kemudian
sabun dimasukkan ke dalam Tangki Mixer untuk menambahkan zat aditif lainnya.
Kemudian dilanjutkan dengan perlakuan selanjutnya berupa pencetakan, packing,
dan sabun transparan yang siap untuk di pasarkan.

2.5.3 Saponifikasi Metil Ester Asam Lemak
Metil ester asam lemak dihasilkan dari reaksi-esterifikasi trigliserida
(lemak/minyak) dengan metanol yang membebaskan gliserin. Seperti pada proses

Universitas Sumatera Utara

saponifikasi asam lemak, gliserin tidak terlibat dalam proses saponifikasi, hal ini
akan mempermudah proses pemurnian sabun. Pemisahan metil ester asam lemak
dengan gliserin dilakukan melalui proses destilasi. Metilester asam lemak
kemudian direaksikan dengan kaustik soda didalam sebuah reaktor alir turbulen
pada suhu 120 0C sehingga dihasilkan produk sabun dengan konversi asam lemak
yang cukup tinggi.
Metanol yang terdapat dalam campuran reaksi dipisahkan dengan
menggunakan flash drum, produk sabun yang telah bebas dari metanol dialirkan
ke reaktor alir turbular kedua melalui pompa vakum untuk menyempurnakan
reaksi. Hasilnya berupa sabun yang dikeringkan pada pengering vakum untuk
menghasilkan lembaran-lembaran sabun (Spitz, 1990).
Proses ini hampir sama dengan proses saponifikasi asam lemak, perbedaan
terletak pada adanya metanol yang dihasilkan dalam proses saponifikasi metil
ester asam lemak. Secara umum persamaan reaksi dari proses ini dinyatakan
sebagai berikut (Riegel, 1985) :
Trigliserida
RCO2Me
Metil ester

ROOMe
+ NaOH

+

Gliserida

RCO2Na + MeOH

natrium hidroksda sabun

Metanol

2.6 Pemilihan Proses
Dalam proses pembuatan sabun transparan dipilih proses pembuatan sabun
dengan proses Saponifikasi langsung Trigliserida. Proses saponifikasi adalah
suatu proses pembuatan sabun yang berlangsung dengan mereaksikan asam lemak
dengan alkali yang menghasilkan gliserol atau air dan sejenis sabun transparan
berupa garam karboksil. Perbandingan ketiga proses saponifikasi dapat dilihat
pada tabel 2.3.

Tabel 2.3 Perbandingan ketiga proses saponifikasi berdasarkan keunggulan
dan kelemahan masing- masing proses.
Jenis Proses

Keungulan

Kelemahan

Universitas Sumatera Utara

1. Adanya Gliserol terlibat
dalam Proses.
2. Trigliserida
Saponifikasi

langsung

digunakan tanpa proses.

Trigliserida Langsung

3. Temperatur dan tekanan
yang

digunakan

tidak

Konversi reaksi 95 %
(Spitz, 1995)

begitu tinggi
(T = 80 OC, P = 1 atm).
4. Tidak ada Limbah
5. Biaya pemeliharaan lebih
murah.
6. Prosesnya sederhana.
1. Asam Lemak langsung
digunakan tanpa proses.

gliserol

2. Temperatur dan tekanan

3. Konversi reaksi 97 %
Asam

ada

terlibat dalam proses.

2. Tidak ada Limbah.

Saponifikasi

1. Tidak

yang digunakan begitu

(Othmer,1967)

tinggi untuk proses fat

Lemak

splitting
( T= 120 OC, P= 2 atm).
2. Biaya

pemeliharaan

mahal.
3. Prosesnya rumit.

1. Adanya Gliserol terlibat
dalam proses.

Ester

Metil

yang dibutuhkan tidak
begitu tinggi.
O

Proses

pendahuluan

2. Temperatur dan tekanan
Saponifikasi

1. Adanya

yaitu

reaksi inter esterifikasi.
2. Biaya

pemeliharaan

mahal.

(T = 60 C, P = 1 atm)

3. Prosesnya rumit.

3. Konversi reaksi 98 %

4. Ada limbah.

(Othmer, 1967).

Universitas Sumatera Utara

Keuntungan yang diperoleh dari proses Saponifikasi langsung trigliserida
ini adalah :
a. Penanganan operasinya lebih mudah karena hanya meenggunakan beberapa
tangki, seperti Tangki Saponifikasi, Tangki mixing, Tangki bahan baku dan
Tangki produk.
b. Tidak membutuhkan suhu dan tekanan yang tinggi.
c. Pemeliharaan lebih murah.
d. Minyak yang terkonversi lebih banyak menjadi sabun transparan, yaitu sekitar
95 % dibandingkan dengan proses Saponifikasi asam lemak.

2.7 Deskripsi Proses
Sejumlah minyak kelapa sawit (RBDPO) 99,85 % dari tangki umpan (T01) dan Virgin Coconut Oil (VCO) 99,95 % darj tangki (T-02) dipompakan ke
tangki saponifikasi (TS) bersama dengan larutan KOH 30 % (TM-01) yang
berfungsi menetralisir asam pada proses saponifikasi yang berlangsung pada suhu
800C dan tekanan 1 atm selama 2 jam. Panas yang diperoleh berasal dari
saturated steam dengan kondisi 1000C pada tekanan 1 atm. Sabun yang berbentuk
pasta keluar dari tangki saponifkasi kemudian dimasukkan ke Separator untuk
memisahkan sabun dengan gliserol dan air. Hasil pemisahan dialirkan ke cooler
(C) untuk menurunkan temperatur menjadi 40 0C, kemudian dialirkan ke tangki
mixer (T-02). Dilakukan penambahan zat aditif berupa Etanol 96% sebanyak
3.580,492 kg/jam yang berfungsi untuk menjernihkan larutan sabun, ditambahkan
Gliserin sebanyak 2.826,705 kg/jam dari tangki penyimpanan (T-05) yang
berfungsi untuk melembutkan, melembabkan kulit serta mencegah iritasi.
Kemudian penambahan asam sitrat sebanyak 565,341 kg/jam dari gudang
penyimpanan bahan baku (G-01) yang berfungsi sebagai zat pengawet dan
menurunkan kadar alkali, sehingga menghasilkan pH yang seimbang (7). Dan
yang terakhir adalah penambahan pewangi (essential oil) sebanyak 1.319,129
kg/jam dari tangki penyimpanan (T-06) yang berfungsi memberi wangi aromatik
pada sabun transparan.
Diberi penambahan warna (E129/FD&C No.40) sebanyak 565,341 kg/jam
dan gula sebanyak 942,235 kg/jam dari gudang penyimpanan bahan baku (G-01)

Universitas Sumatera Utara

yang berfungsi untuk memberi warna pada sabun transparan dan memberikan
warna lebih mengkilat.
Sabun yang keluar dari tangki mixer (TM-02) disebut sabun transparan
setengah jadi. Sabun transparan setengah jadi ini lalu dialirkan ke bagian
penanganan produk yaitu dimasukkan ke dalam mesin pencetakan pada
temperatur 40 0C dengan tekanan 1 atm. Setelah dicetak sabun transparan
didinginkan pada suhu kamar sebelum dilakukan pengepakan. Dan yang terakhir
sabun transparan yang sudah jadi, dikemas dan di pak dan selanjutnya akan
dibawa ke gudang produk sebelum di ekspor.

Universitas Sumatera Utara

BAB III
NERACA MASSA

3.1 NERACA MASSA
Kapasitas produksi

: 150.000 ton/tahun

Basis perhitungan

: 1 jam Operasi

Satuan massa

: kg/jam

Jumlah hari kerja

: 330 hari

Jumlah jam operasi

: 24 jam/hari

Kemurnian produk

: 99,5 % (www.sabuntransparan.com)

3.1.1. TANGKI MIXING KOH 30% (TM-01)
Tabel 3.1 Hasil Perhitungan Neraca Massa Pada Tangki Mixing KOH 30 %
(TM-01).
Komponen

Massa keluar

Massa Masuk (kg/jam)

(kg/jam)

Alur 3

Alur 4

Alur 5

KOH

177,739

-

177,739

Air

-

414,724

414,724

TOTAL

177,739

414,724

592,463

Universitas Sumatera Utara

3.1.2. TANGKI SAPONIFIKASI (TS)
Tabel 3.2 Hasil Perhitungan Neraca Massa pada Tangki Saponifikasi (TS).
Massa Keluar
KOMPONEN

Massa Masuk (kg/jam)

(kg/jam)

Alur 9

Alur 10

Alur 11

Alur 20

VCO

1.785,271

-

-

-

RBDPO

-

7.141,085

-

-

KOH

-

-

177,739

-

Air

-

-

414,724

-

Sabun

-

-

-

9.518,819

SUBTOTAL

1.785,271

7.141,085

592,463

9.518,819

TOTAL

9.518,819

9.518,819

3.1.3. SEPARATOR
Tabel 3.3 Hasil Perhitungan Neraca massa pada Separator
KOMPONEN

Massa Masuk (kg/jam)

Massa Keluar (kg/jam)

Alur 6

Alur 7

Alur 8

Sabun

9.518,819

-

8.480,114

Air

-

141,476

273,248

Gliserol

-

529,758

-

Impuritis

-

-

94,223

SUB TOTAL

9.518,819

671,234

8.847,585

TOTAL

9.518,819

9.518,819

Universitas Sumatera Utara

LA.3.1.4. TANGKI MIXING (TM-02)
Tabel 3.4 Hasil Perhitungan Neraca massa pada Tangki Mixing (TM-02)
Massa
KOMPONEN

Massa Masuk (kg/jam)

Keluar
(kg/jam)

Alur 9

Alur 10

Alur 11

Alur 12

Alur 15

Alur 17

Alur 19

Alur 20

Sabun

8.480,114

-

-

-

-

-

-

8.480,114

Air

273,248

143,219

28,267

-

-

-

26,383

471,117

Etanol

-

3580,492

-

-

-

-

-

3580,492

Gliserol

-

-

2.826,705

-

-

-

-

2.826,705

Gula

-

-

-

942,235

-

-

-

942,235

Asam Sitrat

-

-

-

-

565,341

-

-

565,341

Pewarna

-

-

-

-

-

565,341

Pewangi

-

-

-

-

-

-

1.319,129

1.319,129

Impuritis

94,223

-

-

-

-

-

-

94,223

SUB TOTAL

8847,585

3723,711

2854,972

942,235

565,341

565,341

1345,512

18.844,697

TOTAL

18.844,697

565,341

18.844,697

Universitas Sumatera Utara

BAB IV
NERACA PANAS
NERACA PANAS
Basis perhitungan

: 1 jam operasi

Satuan operasi

: kJ/jam

Temperatur referensi : 25oC = 298 K

Q = ∫ mi . Cp i . dT ……………………...........………..…………….........(4

Perhitungan Panas Bahan Masuk (Qin) dan keluar (Qout)

-1)

 BP
Q = Fi  ∫ Cp l i dT + ΔH vl +
298

∫ Cp
T

gi

BP


dT  ………………...........……......(4


-2)

Keterangan : Persamaan (2) di atas merupakan perhitungan panas bahan yang
disertai perubahan fasa (phase transition) (Reklaitis,1983).
Dimana :
Q

: Jumlah panas (kJ/jam)

mi = Ni = Fi : Jumlah bahan yang masuk (kg/jam)
Cpi

: Kapasitas panas masuk (kJ/kg K)

Cpli

: Kapasitas panas cairan masuk (kJ/kg K)

Cpgi

: Kapasitas panas gas masuk (kJ/kg K)

dT

: Perubahan suhu (K)

∆ H VL

: Panas Laten (kJ/kg)

Universitas Sumatera Utara

4.1 Tangki RBDPO
Fungsi : Menaikkan temperatur RBDPO

IV-1

Tabel 4.1 Neraca Panas di Heater (E-101)
Masuk (kkal/jam)
24.379,664
243.796,641

Panas umpan
Panas steam
Panas produk
Σ

Masuk (kkal/jam)

268.176,306
268.176,306

268.176,306

4.2 Saponifikasi
Fungsi : Tempat berlangsungnya reaksi pembentukan Sabun
Tabel 4.2 Neraca Panas di Saponifikasi
Masuk (kkal/jam)
277.695,456
18.124,91

Panas umpan
Panas steam
Panas produk
Σ

Masuk (kkal/jam)

299.462,045
299.462,045

299.462,045

4.3 Cooler - 01
Fungsi : Menurunkan suhu sebelum diumpankan ke TM - 02
Tabel 4.3 Neraca Panas di Cooler - 01
Masuk (kJ/jam)
239.411,754

Panas umpan
Panas Qc
Panas produk
Σ

Keluar (kJ/jam)
174.117,639
65.294,114
239.411,754

239.411,754

4.4 Tangki Pengaduk 02
Tabel 4.4 Neraca Panas di Tangki Pengaduk 02
Panas umpan
Panas Qr
Panas produk
Σ

Masuk (kJ/jam)
93.118,311
58.616,359
151.734,670

Keluar (kJ/jam)

151.734,670
151.734,670

Universitas Sumatera Utara

BAB V
SPESIFIKASI PERALATAN

5.1 Tangki Penyimpanan VCO (T-01)
Fungsi

: Tangki penyimpan VCO.

Bentuk

: Tangki silinder vertikal dengan alas datar dan tutup datar.

Bahan

: Carbon