BAB I PENDAHULUAN
1. 1 Latar Belakang Penelitian
Salah satu parameter mutu asam stearat blended bermutu premium, adalah
heat stabilitykestabilan warna, selain warna, bilangan iodium dan komposisi asam lemak pembentuknya. Guna memperoleh heat stability hs yang lebih stabil
digunakan bahan baku minyak dan lemak yang sudah mengalami refinery, dimana
kandungan impurities atau bahan pengotor bahan yang sensitif mengalami oksidasi
oleh adanya oksigen dan panas, sehingga berwarna makin gelap, yaitu : 1. bahan
tersabunkan sap matter, seperti sterol dan asam lemak bebas ffa, 2. bahan tidak tersabunkan unsap matter, seperti pigmen, hidrokarbon, aldehid danatau keton, 3.
disamping ikatan rangkap double bond dan air telah diturunkan sampai batas nilai
tertentu, misalnya Refined Bleached Deodorized Palm Stearin RBDPS, agar hidrogenasi penuh asam lemak fat ini effisien dan diperoleh asam lemak dengan sifat
plastis yang jauh lebih baik yang ditandai nilai bilangan iodium IV dan warna lebih rendah atau kestabilan warna yang tinggi. Bahan baku ini digunakan pada pembuatan
asam stearat melalui hidrolisa, hidrogenasi dan distillasi. Secara alami bahan baku ini juga mengandung sejumlah asam lemak rantai pendek dari C
8
, C
10
, C
12
C
12
dan C
14
, selain impurities di atas, yang mempengaruhi kestabilan warna asam lemak
dan bersifat labil terhadap oksidasi dan panas Ketaren, 1986. Bahan baku ini baku saat dikonversi menjadi asam lemak lewat hidrolisa, mengandung bahan pengotor
yang sama di atas ditambah tigliserida yang tidak terhidrolisa sekitar 2 berat dan gliserol yang tidak terpisah dengan baik pada proses yang sama Flora Sawita
Chemindo, 2008. Menekan bahan pengotor di atas cenderung menekan warna dan bilangan iodium asam lemak yang dihasilkan lewat hidrogenasi Patterson, H. B.W,
1994 termasuk hidrogenasi SRBDPSFA Splitted RBPS Fatty Acid yang telah dihidrolisa.untuk digunakan sebagai
umpan distillasi.
Refined Bleached Deodorized Palm Stearin RBDPS, adalah salah satu
bahan baku yang digunakan PT. Flora Sawita Chemindo untuk pembuatan asam stearat blended asam lemak C
16-18
dengan komposisi asam laurat C
12
= 1 maks, asam miristat C
14
= 1 maks, asam palmitat C
16
= 56 – 63 , asam stearat C
18
= 37–42 , asam aracidat C
20
= 0,5 maks bermutu premium dari sisi warna,
Universitas Sumatera Utara
bilangan iodium dan hs, dibandingkan dengan asam stearat blended yang berbeda dari minyak kelapa sawit dan minyak inti sawit Flora Sawita Chemindo, 2008.
Mutu asam stearat berbasis RBDPS dari PT. Flora Sawita Chemindo versi
Feld und Hahn belum dapat dihasilkan secara stabil sesuai Tabel 1.1 dari sisi parameter mutu kestabilan warna atau hs off specs, walau dibuat dengan mutu
bahan baku intermediate HSRBDPSFA Hydrogenated Splitted RBPS Fatty Acid yang relatif sama dengan bilangan iodium atau iodine value IV 0,80 g100 g dan
cara perbaikan kondisi operasi distillasi yang relatif sama, untuk membuat hs relatif in specs sesuai Tabel 1.1. Penggunaan umpan HSRBDPSFA ini, disamping menekan
jumlah ikatan rangkap, untuk mendapatkan komposisi di atas juga untuk menekan
zat warna dalam asam stearat berbasis RBDPS dan diharapkan hs-nya bisa lebih
rendah dan stabil, sesuai standar mutu produk ini. Fakta menunjukkan, kenaikan IV pada umpan HSRBDPSFA di atas 0,80 g100 g menghasilkan asam stearat blended
yang off specs. Mengingat hal ini dan fungsi hidrogenasi asam lemak menekan IV dan menaikkan stabilitas warna, diperkirakan nilai IV yang lebih rendah pada
HSRBDPSFA umpan proses distillasi, diharapkan bisa mencapai standar mutu
produk ini, khususnya hs. Iodine Value asam lemak yang lebih rendah, adalah
indikasi jumlah double bond yang lebih rendah dan semakin sulit mengalami
oksidasi oleh oksigen dan panas merusak warna asam lemak lebih gelap, sehingga hs lebih rendah dan stabil. Ini yang mendasari variasi IV umpan yang lebih
rendah untuk diteliti pengaruhnya terhadap hs produk ini dan ini juga diperkirakan sebagai pengaruh mutu umpan terhadap mutu produk ini.
Tabel 1.1 Mutu Spesifik Asam Stearat berbasis RBDPS No
Item Analisa Standar Mutu
1 Warna 5 ¼ “, Lovibond
0,1R 0,8Y maks 2
Bilangan iodium, g 100 g 0,20 maks
3 Heat Stability 5 ¼ “, Lovibond
0,6 R6,0Y maks Sumber : Flora Sawita Chemindo, 2008.
Heat stability off specs menyebabkan yield tingkat perolehan asam starat ini lebih rendah, hingga 85 suhu bagian bawah kolom pemisah utama turun
mencapai 213
o
C normal yield, adalah 93 pada suhu bagian bawah kolom
pemisah utama 220 – 222
o
C, karena dilakukan dengan memisahkan bahan
Universitas Sumatera Utara
pengotor pada fraksi ringan lower boiling point, hingga 5 normal 1,5 – 3 dan residue higher boiling point, hingga 10 normal 5,5 dari total umpan
perhatikan Gambar 2.1 dan 2.4. Ini berdampak pada kehilangan C
16-18
pada kedua fraksi ini, sangat riskan pada komposisi C
18
di bawah 37 range 37-42 . Semua ini sesuai prinsip kesetimbangan massa pada proses distillasi Ini juga berdampak
luas pada : penurunan target dan mengganggu jadwal produksi secara menyeluruh, karena secara umum tidak bisa dihasilkan dalam satu siklus produksi normal Flora
Sawita Chemindo, 2008. Klimaks hal ini menyebabkan pendapatan perusahaan jadi lebih rendah, akibat penurunan harga, daya saing dan
Fraksi ringan Asam lemak C
16-18
Sisa Asam lemak C
16-18
Umpan
Asam lemak C
16-18,
Sisa C
16-18,
Residue Residue
Fraksi ringan, Asam lemak C
16-18,
Residue Residue
Drier Kolom
Precut Kolom
Pemisah Utama
Kolom Residue
Gambar -1.1. Diagram Balok Distillasi PembuatanPemurnian Asam Stear PT. Flora Sawita Chemindo versi Feld und Hanh
jual pada pasar oleokimia, permintaan produk ini, kepuasan pelanggan dan konsumsi
energi yang lebih tinggi serta tingkat produksi yield dan harga produk utama asam stearat ini USD 750,-ton, terbesar dari yield dan harga fraksi ringan USD 500,-
ton dan residue USD 400,-ton Flora Sawita Chemindo,2008. Heat stability yang in specs sesuai Tabel -1.1 dalam satu siklus produksi normal,
dapat menghilangkan dampak klimaks hs yang off specs.
Bahan pengotor pada umpan asam lemak kasar dapat dipisahkan dengan proses distillasi untuk memperbaiki stabilitas warna dan bau distillat asam lemak.
Bahan pengotor seperti asam lemak C
12
dan C
14
, hidrokarbon, aldehid dan keton
Universitas Sumatera Utara
dipisahkan sebagai fraksi ringan low boilers pada kolom fraksinasi dan bahan pengotor seperti sterol, pospatida, gliserol dan trigilerida yang tidak terhidrolisa
dipisahkan sebagai fraksi berat high boilers atau residue Brocmann, 1987. Mutu umpan dan kondisi suhu, tekanan dan keseimbangan massa pada distillasi
mempengaruhi mutu asam lemak distillat yang dihasilkan Hermann, 1990. Kondisi
yang berbeda menghasilkan mutu distillat asam lemak yang berbeda. Fakta dan rujukan ini mendasari langkah perbaikan yang telah dicoba dilakukan dan optimasi
yang akan dilakukan untuk memisahkan bahan pengotor pada kondisi distillasi yang sesuai untuk menghasilkan mutu distillat asam stearat yang spesifik sesuai Tabel 1.1.
Kenaikan fraksi ringan yang dilakukan hingga 5 harus dibarengi dengan
kenaikan suhu pada precut column pada tekanan vakum perlu dicatat dalam hal ini, kondisi operasi berubah untuk memisahkan lebih banyak bahan yang sensitif
terhadap perubahan warna lebih gelap akibat oksidasi oleh oksigen dan panas, seperti zat warna, asam laurat C
12,
miristat C
14
, aldehid danatau keton dalam HSRBDPSFA, hingga lebih rendah jumlahnya dalam asam stearat, agar pada
akhirnya diharapkan hs-nya in specs dan lebih stabil. Tindakan ini juga harus
dibarengi dengan pengurangan yield distillat asam stearat yang sangat tidak
diharapkan, di bawah 93 . Hal ini disebabkan kenaikan suhu pada precut column berdampak pada kenaikan suhu bottom main distiller diatas suhu normalnya yang
menyebabkan hs merangkak naik. Dalam hal ini suhu harus diturunkan lebih rendah, agar hs cenderung turun perlu dicatat lagi kondisi operasi berubah lagi
pada main distiller column, lebih rendah. Jadi kenaikan suhu bottom main distiller menyebabkan kecenderungan warna dan hs asam lemak ini merangkak naik atau
sebaliknya. Suhu sebagai driving force dalam hal ini, disamping untuk memisahkan asam stearat dan residue. Fakta pengalaman ini sesuai dengan pernyataan Brocmann
et al. 1987 tentang akselerasi kerusakan asam lemak yang dipengaruhi oleh suhu. Pada kasus ini mutu umpan diperkirakan belum sesuai dengan mutu produk asam
lemak yang diharapkan Tabel 1.1, dan yang pasti kondisi pemurnian distillasi belum sesuai. Dalam hal ini sangat diharapkan yield fraksi ringan 1,5 – 3 dan
asam stearat 93 pada kondisi pemisahan distillasi yang relatif tetap normal. Hal ini menguatkan sangat perlu ditemukan bahan baku intermediate
HSRBDPSFA dan kondisi pemisahan distillasi yang sesuai dan optimum, agar hs in
Universitas Sumatera Utara
specs perubahan mutu bahan baku intermediate akan menyebabkan perubahan kondisi distillasi.
Produk yang sama dihasilkan oleh PT. Musim Mas – Mabar – Medan
dengan versi Lurgi GmbH dengan hs in specs dan relatif stabil melalui tahap
proses relatif sama. Perbedaan pada proses distillasi, yaitu sisa asam stearat pada residue dipisahkan 3 dari umpan lagi menjadi jenis produk lain, untuk menekan
jumlah impurities yang didaur ulang pada proses ditillasi, dengan resiko yield asam stearat berkurang ± 3 .
Guna menghasilkan asam lemak C
6-10
sebagai fraksi ringan pada distillasi asam lemak CCNO Crude Coconut Oil, PT. Ecogreen - Belawan melakukan
modifikasi jalur fraksi ringan untuk memisahkan asam lemak C
6
lebih banyak dari fraksi ringan C
6-10
, sehingga warna atau kestabilan C
6-10
menjadi lebih baik. Dengan dengan demikian, memisahkan lebih banyak bahan pengotor dan
sesuai, menjadi kunci dari upaya menekan warna atau menaikkan kestabilan warna asam stearat dengan distillasi.
Pernyataan di atas mendasari rencana : 1. modifikasi pada fasilitas distillasi PT. Flora Sawita Chemindo Gambar -1.1 dengan memisahkan distillat -2 sebagai
produk samping dan menjadi Gambar-1.2 di bawah. Distillat -2 yang dikembalikan ke drier, adalah asam lemak C
16-18
4,0 dari jumlah umpan dengan mutu setingkat mutu asam lemak rubber grade warna 1,5R8,0Y dan bilangan iodium 3,0 g100 g
maksimumFlora Sawita Chemindo, 2008. Memisahkan distillat -2 berarti mengurangi bahan pengotor pada umpan masuk, sehingga lebih effisien dan mutu
produk utama yang dibuat diharapkan lebih tinggi. 2. memvariasikan mutu bilangan iodium bahan baku intermediate bilangan iodium tinggi berdampak pada
kestabilan warna yang rendah atau hs yang tinggi dan 3. memvariasikan kondisi
operasi distillasi khususnya suhu bagian bawah kolom pemisah utama, sebab suhu
bagian ini menjadi driving force pada distillasi dan sangat berpengaruh pada tingkat
perolehan juga kestabilan warna asam stearat. 4. Kecepatan alir umpan juga perlu di variasikan di atas 5 tonjam, mengingat ada indikasi kenaikan bilangan iodium
atau hs diatas angka ini.
Ini bertujuan untuk mempelajari kapasitas maksimum yang bisa diperoleh pada kondisi operasi yang relatif baru dan tetap jika IV umpan divariasikan lebih
rendah dan cara terbaik menambah kecepatan alir umpan, agar distillat tidak off
Universitas Sumatera Utara
specs saat kapasitas dinaikkan. Hal ini mengingat, perbedaan rasio distillat produk
Fraksi ringan Asam lemak C
16-18
Asam lemak C
16-18
rubber
grade
Umpan
Asam lemak C
16-18,
Sisa C
16-18,
Fraksi ringan, Residue
Residue Asam lemak C
16-18,
Residue Residue
Gambar -1.2. Rencana Modifikasi Fasilitas Distillasi PembuatanPemurnian Asam Stearat PT. Flora Sawita Chemindo.
akan menghasilkan mutu distillat yang berbeda pula rasio distillat relatif tetap
dengan mutu bahan baku dan pada kondisi yang sama. Kenaikan kecepatan alir umpan menyebabkan rasio distillat menjadi lebih kecil, sehingga jumlah fraksi
ringan yang dipisahkan, lebih kecil. Fraksi ringan juga lebih banyak terikut ke distillat asam stearat titik didih fraksi ringan lebih rendah dari titik didih asam
stearat. Hal ini akan berdampak pada warna atau hs-nya yang lebih besar atau off specs perlu dicatat fraksi ringan, adalah salah satu penyebab ketidak stabilan
warna atau hs asam lemak, semakin sedikit jumlah pada asam lemak, semakin
stabil. Pada batas tertentu kenaikan kecepatan alir umpan ini, masih diimbangi dengan kenaikan jumlah pemisahan fraksi ringan dan distillat asam stearat untuk
mendapatkan yield yang sesuai dan mutu yang in specs, namun jika sudah mencapai batas maksimum kenaikan umpan tidak bisa dilakukan lagi. Kapasitas maksimum
distillasi sudah tercapai. Kenaikan kecepatan alir umpan di atas batas maksimum
akan membuat mutu off specs.
1.2 Permasalahan Penelitian
Masalah yang harus dipecahkan dalam penelitian ini, adalah menemukan mutubahan intermediate HRBDPSFA dan kondisi yang optimum untuk menekan
jumlah bahan pengotor fraksi ringan light component pada kolom fraksinasi kolom Precut dan fraksi berat heavy component pada kolom distillasi atau kolom pemisah
Drier Kolom
Residue Kolom
Pemisah Utama
Kolom Precut
Universitas Sumatera Utara
utama yang sesuai untuk mendapatkan heat stability yang optimum dan stabil
pada distillat asam stearat berbasis RBDPS. Hal ini dapat dilakukan dengan
memvariasikan :
a. Kecepatan alir umpan feed rate b.
Bilangan iodium umpan feed Iodine value c.
Suhu bagian bawah kolom pemisah main distiller bottom main distiller.
1. 3 Tujuan Penelitian
Kategori