Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Furfural dari Bahan Baku Tandan Kosong Kelapa Sawit dengan Kapasitas 700 kg/Tahun

PRA RANCANGAN PABRIK
PEMBUATAN FURFURAL DARI BAHAN BAKU TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT
DENGAN KAPASITAS 700.000 KG/TAHUN
TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia OLEH :
YUNITA OLIVIA SYAPUTRI NIM. 050405029
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009
Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah swt yang telah memberikan kesehatan dan kemampuan, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan judul “Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Furfural dari Bahan Baku Tandan Kosong Kelapa Sawit dengan Kapasitas 700 kg/tahun”.
Tugas akhir ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat mengikuti ujian sarjana pada Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Dalam menyelesaikan tugas akhir ini penulis banyak menerima bantuan, bimbingan, dan fasilitas dari berbagai pihak, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Ibu Dr.Ir. Iriany, MSi, sebagai dosen pembimbing I yang telah membimbing dan memberikan masukan serta arahan kepada penulis selama menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Bapak Ir. Indra Surya, M.Sc, sebagai dosen pembimbing II yang telah memberikan pengarahan pada penulis selama menyelesaikan tugas akhir ini.
3. Apria Ningsih, sebagai rekan tugas akhir yang selalu memberi semangat, kerja sama dan persahabatan. Penulis menyadari tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, untuk itu penulis
mengharapkan saran dan kritik yang membangun. Akhir kata penulis mengharapkan semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi pembaca.
Medan , Desember 2009

Penulis (Yunita Olivia Syaputri)
Universitas Sumatera Utara

INTI SARI

Furfural dibuat dari reaksi dehidrasi pentosa. Pentosa dapat diperoleh dari

tumbuh-tumbuhan yang mengandung pentosan. Pentosan tersebut terlebih dahulu

mengalami reaksi hidrolisa untuk memperoleh pentosa yang merupakan bahan baku

utama furfural. Reaksi berlangsung didalam 2 reaktor dengan kondisi operasi pada tekanan 1 atm dan suhu 150 oC.

Furfural yang diproduksi 700 ton/tahun dengan 330 hari kerja dalam 1 tahun.

Lokasi pabrik direncanakan di daerah hilir Sungai Silau Asahan, Sumatera Utara, dengan luas areal 24.000 m2, tenaga kerja yang dibutuhkan berjumlah 185 orang

dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang

direktur utama dengan struktur organisasi sistem garis .

Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik furfural, adalah :

Modal Investasi

: Rp 362.995.548.710,-

Biaya Produksi per tahun

: Rp 236.590.468.122,-

Hasil Jual Produk per tahun : Rp. 431.516.750.702,-

Laba Bersih per tahun

: Rp 137.148.139.795,-

Profit Margin

: 45,40 %

Break Event Point

: 41,72 %

Return of Investment

: 37,78 %

Pay Out Time

: 2,65 tahun

Return on Network

: 62,97 %

Internal Rate of Return

: 54,50 

Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa pabrik pembuatan

furfural ini layak untuk didirikan.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI
Kata Pengantar.............................................................................................. i Intisari ......................................................................................................... ii Daftar Isi....................................................................................................... iii Daftar Tabel.................................................................................................. vii Daftar Gambar .............................................................................................. x BAB I PENDAHULUAN ............................................................................. I-1
1.1 Latar Belakang ............................................................................ I-1 1.2 Rumusan Permasalahan ............................................................... I-3 1.3 Tujuan Perencanaan Pabrik.......................................................... I-3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................... II-1 2.1 Tandan Kosong Kelapa Sawit ...................................................... II-1 2.2 Furfural ....................................................................................... II-1 2.3 Kegunaan Furfural....................................................................... II-2 2.4 Sifat-sifat Bahan Baku dan Produk .............................................. II-3 2.5 Deskripsi Proses .......................................................................... II-5
2.5.1 Unit Penanganan Awal .......................................................... II-5 2.5.2 Unit Reaksi Utama................................................................. II-5 2.5.3 Unit Pemurnian...................................................................... II-6 BAB III NERACA MASSA.......................................................................... III-1 3.1 Mixer Pengenceran (M-101) ........................................................ III-1 3.2 Mixer (M-102)............................................................................. III-1 3.3 Reaktor I (R-201) ........................................................................ III-2 3.4 Reaktor II (R-202) ....................................................................... III-2 3.5 Vaporizer (V-301) ....................................................................... III-3 3.6 Kolom Ekstraksi (V-302)............................................................. III-3 3.7 Destilasi (T-301).......................................................................... III-3 3.7.1 Kondensor (E-302) ................................................................ III-4 3.7.2 Reboiler (E-303).................................................................... III-4 3.8 Filter Press (FP-301)................................................................... III-4
Universitas Sumatera Utara

3.9 Flash Drum (T-302) .................................................................... III-4 BAB IV NERACA ENERGI ........................................................................ IV-1
4.1 Heater I (E-201) .......................................................................... IV-1 4.2 Reaktor I (R-201) ........................................................................ IV-1 4.3 Reaktor II (R-202) ....................................................................... IV-1 4.4 Vaporizer (E-101)........................................................................ IV-2 4.5 Condensor sub-CoolerI (E-301)................................................... IV-2 4.6 Cooler I (E-302) .......................................................................... IV-2 4.7 Heater II (E-307)......................................................................... IV-2 4.8 Kolom Destilasi (T-301).............................................................. IV-3 4.9 Kondensor II (E-303)................................................................... IV-3 BAB V SPESIFIKASI PERALATAN .......................................................... V-1 BAB VI INSTRUMENTASI PERALATAN ................................................ VI-1 6.1 Instrumentasi ............................................................................... VI-1 6.2 Keselamatan Kerja....................................................................... VI-6 6.3 Keselamatan Kerja pada Pabrik Pembuatan Furfural.................... VI-7
6.3.1 Pencegahan terhadap kebakaran dan Peledakan...................... VI-7 6.3.2 Peralatan Perlindungan Diri ................................................... VI-9 6.3.3 Keselamatan Kerja terhadap Listrik ....................................... VI-9 6.3.4 Pencegahan terhadap Gangguan Kesehatan ............................ VI-9 6.3.5 Pencegahan terhadap Bahaya Mekanis................................... VI-10 BAB VII UTILITAS..................................................................................... VII-1 7.1 Kebutuhan Uap............................................................................ VII-1 7.2 Kebutuhan Air ............................................................................. VII-2 7.2.1 Screening............................................................................... VII-6 7.2.2 Koagulasi dan Flokulasi......................................................... VII-6 7.2.3 Filtrasi ................................................................................... VII-7 7.2.4 Demineralisasi ....................................................................... VII-9 7.2.5 Deaerator............................................................................... VII-12 7.3 Kebutuhan Listrik........................................................................ VII-12 7.4 Unit Pengolahan Limbah ............................................................. VII-13 7.4.1 Bak Penampungan ................................................................. VII-14
Universitas Sumatera Utara

7.4.2 Bak Pengendapan Awal ......................................................... VII-15 7.4.3 Bak Netralisasi....................................................................... VII-15 7.4.4 Pengolahan Limbah dengan Sistem
Activated Sludge (Lumpur Aktif)........................................... VII-16 7.4.5 Tangki Sedimentasi ............................................................... VII-19 7.5 Spesifikasi Peralatan Utilitas ....................................................... VII-21 BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK...................................... VIII-1 8.1 Lokasi pabrik............................................................................... VIII-1 8.2 Tata Letak pabrik......................................................................... VIII-2 8.3 Perincian Luas Areal Pabrik ........................................................ VIII-4 BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERALIHAN ...................... IX-1 9.1 Pengertian Organisasi dan Manajemen ....................................... IX-1 9.2 Bentuk Badan Usaha ................................................................... IX-1 9.3 Bentuk Struktur Organisasi.......................................................... IX-2 9.4 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab .......................... IX-3 9.4.1 Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) ................................ IX-3 9.4.2 Direktur ................................................................................. IX-3 9.4.3 Sekretaris............................................................................... IX-4 9.4.4 Manajer Pemasaran................................................................ IX-4 9.4.5 Manajer Keuangan................................................................. IX-4 9.4.6 Manejer Teknik ..................................................................... IX-4 9.4.7 Manajer Produksi................................................................... IX-4 9.4.8 Manajer Personalia ............................................................... IX-5 9.4.9 Kepala Bagian Pembelian dan Penjualan ............................... IX-5 9.4.10 Kepala Bagian Pembukuan dan Perpajakan.......................... IX-5 9.4.11 Kepala Bagian Kepegawaian dan Humas ............................. IX-5 9.4.12 Kepala Bagian Mesin dan Listrik ......................................... IX-5 9.4.13 Kepala Bagian Proses .......................................................... IX-6

9.4.14 Kepala Bagian Utilitas ............................................................ IX-6
9.5 Sistem Kerja ............................................................................. IX-6
Universitas Sumatera Utara

9.5.1 Karyawan Non-Shift .............................................................. IX-6 9.5.2 Karyawan Shift ...................................................................... IX-7 9.6 Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan .................................. IX-8 9.7 Analisa Jabatan............................................................................ IX-9 9.8 Pengaturan Gaji Staf dan Karyawan............................................. IX-9 9.9 Kesejahteraan Staf dan Karyawan................................................ IX-11 BAB X ANALISA EKONOMI..................................................................... X-1 10.1 Modal Investasi ......................................................................... X-1 10.1.1 Modal Investasi Tetap/ Fixed Capital Investment (FCI) ....... X-1 10.1.2 Modal Kerja/ Working Capital (WC) ................................... X-3 10.1.3 Biaya Tetap (BPT)/ Fixed Cost (TC).................................... X-4 10.1.4 Biaya Variabel (BV)/ Variable Cost (VC) ............................ X-4 10.2 Total Penjualan (Total sales)...................................................... X-5 10.3 Perkiraan Rugi/ Laba Usaha....................................................... X-5 10.4 Analisa Aspek Ekonomi ............................................................ X-5 10.4.1 Profit Margin (PM) .............................................................. X-5 10.4.2 Break Event Point (BEP) ..................................................... X-6 10.4.3 Retrun On Investment (ROI)................................................ X-6 10.4.4 Pay Out Time (POT)............................................................ X-7 10.4.5 Return On Network (RON) .................................................. X-7 10.4.6 Internal Rate Of Return (IRR) ............................................ X-7 BAB XI KESIMPULAN............................................................................... XI-1 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... DP-1 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 PERALATAN UTILITAS LD-1 LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI ................................. LE-1
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Data Kebutuhan Furfural Di Indonesia .......................................... I-2 Tabel 1.2 Trend Harga Furfural Di Beberapa Pasar Dunia............................. I-2 Tabel 2.1 Komposisi Tandan Kosong Kelapa Sawit ..................................... II-1 Tabel 3.1 Neraca Massa pada Mixer Pengenceran (M-101)........................... III-1 Tabel 3.2 Neraca Massa pada Mixer (M-102)................................................ III-1 Tabel 3.3 Neraca Massa pada Reaktor I (R-201) ........................................... III-2 Tabel 3.4 Neraca Massa pada Reaktor II (R-202) .......................................... III-2 Tabel 3.5 Neraca Massa pada Vaporizer (V-301) .......................................... III-3 Tabel 3.6 Neraca Massa pada Kolom Ekstraksi (V-302)................................ III-3 Tabel 3.7 Neraca Massa pada Kolom Destilasi (T-301)................................. III-3 Tabel 3.7.1 Neraca Massa pada Kondensor Destilasi (E-302)........................ III-4 Tabel 3.7.2 Neraca Massa pada Reboiler Destilasi (E-303) .......................... III-4 Tabel 3.8 Neraca Massa pada Filter Press (FP-301)....................................... III-4 Tabel 3.9 Neraca Massa pada Flash Drum (T-302)........................................ III-4 Tabel 4.1 Neraca Panas pada Heater I (E-201) .............................................. IV-1 Tabel 4.2 Neraca Panas pada Reaktor I (R-201) ............................................ IV-1 Tabel 4.3 Neraca Panas pada Reaktor II (R-202)........................................... IV-1 Tabel 4.4 Neraca Panas Vaporizer (E – 101) ................................................. IV-2 Tabel 4.5 Neraca Panas Kondensor SubCooler (E-301)................................ IV-2 Tabel 4.6 Neraca Panas Cooler I (E-302) ...................................................... IV-2 Tabel 4.7 Neraca Panas pada Heater II (E-307) ............................................. IV-2 Tabel 4.8 Neraca Panas Kolom Destilasi (T-301).......................................... IV-3 Tabel 4.9 Neraca Panas Kondensor II (E-303)............................................... IV-3 Tabel 6.1 Daftar Penggunan Instrumentasi Pada Pra-Rancangan
Pabrik Pembuatan Furfural dari Tandan Kosong Sawit .................. VI-4 Tabel 7.1 Kebutuhan Uap Pada Alat ............................................................. VII-1 Tabel 7.2 Kebutuhan Air Pendingin Pada Alat .............................................. VII-2 Tabel 7.4 Pemakaian Air Untuk Berbagai Kebutuhan.................................... VII-4 Tabel 7.5 Kualitas Air Sei Silau .................................................................... VII-5
Universitas Sumatera Utara

Tabel 7.6 Perincian Kebutuhan Listrik .......................................................... VII-12 Tabel 8.1 Perincian Luas Tanah .................................................................... VIII-4 Tabel 9.1 Jumlah Tenaga Kerja dan Latar Belakang Pendidikannya .............. IX-8 Tabel 9.2 Perincian Gaji Pegawai.................................................................. IX-10 Tabel LA.1 Komposisi Tandan Kosong Kelapa Sawit ................................... LA-1 Tabel LA.2 Komposisi Tandan Kosong Kelapa Sawit yang digunakan dalam
perhitungan Neraca Massa.............................................................. LA-1 Tabel LA.3 Data Bilangan Antoine ............................................................... LA-10 Tabel LA.4 Trial Titik Didih Umpan Masuk Kolom Destilasi ....................... LA-11 Tabel LA.5 Trial Titik Embun Destilat.......................................................... LA-11 Table LA.6 Trial Titik Gelembung Bottom.................................................... LA-12 Tabel LA.7 Penentuan nilai ....................................................................... LA-12 Tabel LB.1 Kapasitas Panas Liquid............................................................... LB-1 Tabel LB.2 Tabel Kontribusi Unsur Atom dengan Metode Hurst dan Harrison........................................................................................................ LB-2 Tabel LB.3 Kapasitas Panas Gas Cpg T°K = a + bT + cT2 + dT3 [ J/mol K ]... LB-2 Tabel LB.4 Panas Laten [ kkal/mol ]............................................................. LB-3 Tabel LB.5 Kapasitas Panas Penguapan ........................................................ LB-4 Tabel LB.6 Tabel Kontribusi Gugus dengan Metode Benson et al................. LB-4 Tabel LB.7 Perhitungan Panas Masuk pada Heater I ..................................... LB-9 Tabel LB.8 Perhitungan Panas Keluar pada Heater I ..................................... LB-9 Tabel LB. 9 Neraca Panas Heater I................................................................ LB-10 Tabel LB. 10 Perhitungan Panas Keluar pada Reaktor I (R-201) ................... LB-11 Tabel LB. 11 Neraca Panas Reaktor I (R-201)............................................... LB-11 Tabel LB. 12 Perhitungan Panas Keluar pada Reaktor I (R-201) ................... LB-12 Tabel LB. 13 Neraca Panas Reaktor II (R-202) ............................................ LB-13 Tabel LB. 14 Perhitungan Panas Keluar Alur 9 pada Vaporizer (V-301) ...... LB-14 Tabel LB. 15 Perhitungan Panas Keluar Alur 10 pada Vaporizer (V-301) .... LB-14 Tabel LB. 16 Neraca Panas pada Vaporizer (V-301) ..................................... LB-14 Tabel LB. 17 Perhitungan Panas Keluar Alur 11 pada Kondensor Subcooler LB-15 Tabel LB. 18 Neraca Panas pada Kondensor Subcooler ................................ LB-15 Tabel LB. 19 Perhitungan Panas Keluar Alur 12 pada Cooler I .................... LB-15
Universitas Sumatera Utara

Tabel LB.20 Neraca Panas pada Cooler I ..................................................... LB-16 Tabel LB.21 Perhitungan Panas Masuk Alur 15 pada Heater II .................... LB-17 Tabel LB. 22 Perhitungan Panas Keluar Alur 16 pada Heater II ................... LB-17 Tabel LB. 23 Neraca Panas pada Heater II .................................................... LB-18 Tabel LB. 24 Perhitungan Panas Masuk Kondensor (E-302) ......................... LB-18 Tabel LB. 25 Perhitungan Panas Keluar Kondensor (Ld) ............................. LB-19 Tabel LB.26 Perhitungan Panas Keluar Kondensor (DHD) ........................... LB-19 Tabel LB.27 Panas Perhitungan Panas Keluar Reboiler (BHB) ...................... LB-19 Tabel LB. 28 Neraca Panas pada Kolom Destilasi......................................... LB-20 Tabel LB. 29 Perhitungan Panas Keluar Alur 24 pada Kondensor II............. LB-20 Tabel LB. 30 Neraca Panas pada Kondensor II ............................................. LB-21 Tabel LC.1 Komposisi bahan pada alur Vd destilasi (T-301)........................ LC-66 Tabel LC.2 Komposisi bahan pada alur Lb destilasi (T-301) ........................ LC-66 Tabel LD.1 Perhitungan Entalpi dalam Penentuan Tinggi Menara PendinginLD-31 Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan, dan Sarana Lainnya ......................... LE-2 Tabel LE.2 Harga Indeks Marshall dan Swift ............................................... LE-3 Table LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses ................................................. LE-5 Tabel LE.4 Estimilasi Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah ...... LE-7 Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi .......................................................... LE-10 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 Depresi Sesuai UU Republik Indonesia No. 17
Tahun 2000 ................................................................................ LE-18 Tabel LE.10. Perhitungan Biaya Depresiasi Sesuai UURI No. 17
Tahun 2000.............................................................................. LE-19 Tabel LE.11Data Perhitungan BEP ............................................................... LE-27 Tabel LE.12Data Perhitungan IRR ................................................................ LE-28
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 struktur Furfural......................................................................... II-2 Gambar 6.1 Instrumentasi pada alat .............................................................. VI-4 Gambar 8.1 Tata letak pabrik furfural ........................................................... VIII-5 Gambar 9.1 Struktur organisasi pabrik pembuatan furfural............................ IX-12 Gambar LD. 1 Sketsa sebagian bar screen, satuan mm (dilihat dari atas) ....... LD-2 Gambar LD. 2 Grafik Entalpi dan temperatur cairan pada cooling tower (CT)LD-31
....................................................................................................... Gambar LD.3 Kurva Hy terhadap 1 (Hy*-Hy) ............................................... LD-32 Gambar LE.4 Grafik Break Even Point (BEP)............................................... LE-29
Universitas Sumatera Utara

INTI SARI

Furfural dibuat dari reaksi dehidrasi pentosa. Pentosa dapat diperoleh dari

tumbuh-tumbuhan yang mengandung pentosan. Pentosan tersebut terlebih dahulu

mengalami reaksi hidrolisa untuk memperoleh pentosa yang merupakan bahan baku

utama furfural. Reaksi berlangsung didalam 2 reaktor dengan kondisi operasi pada tekanan 1 atm dan suhu 150 oC.

Furfural yang diproduksi 700 ton/tahun dengan 330 hari kerja dalam 1 tahun.

Lokasi pabrik direncanakan di daerah hilir Sungai Silau Asahan, Sumatera Utara, dengan luas areal 24.000 m2, tenaga kerja yang dibutuhkan berjumlah 185 orang

dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang

direktur utama dengan struktur organisasi sistem garis .

Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik furfural, adalah :

Modal Investasi

: Rp 362.995.548.710,-

Biaya Produksi per tahun

: Rp 236.590.468.122,-

Hasil Jual Produk per tahun : Rp. 431.516.750.702,-

Laba Bersih per tahun

: Rp 137.148.139.795,-

Profit Margin

: 45,40 %

Break Event Point

: 41,72 %

Return of Investment

: 37,78 %

Pay Out Time

: 2,65 tahun

Return on Network

: 62,97 %

Internal Rate of Return

: 54,50 

Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa pabrik pembuatan

furfural ini layak untuk didirikan.

Universitas Sumatera Utara

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Pengelolaan bahan buangan (limbah) adalah upaya terpadu untuk
melestarikan fungsi lingkungan hidup yang meliputi kebijaksanaan penataan, pemanfaatan, pengembangan, pemeliharaan, pemulihan, pengawasan dan pengendalian lingkungan hidup (UU. RI No.23/1997). Dengan adanya kegiatan peningkatan produksi pertanian, mengandung resiko pencemaran limbah padat berupa bahan buangan (limbah) tandan kosong kelapa sawit. Minimalisasi limbah tandan kosong kelapa sawit dengan pemanfaatan menjadi suatu produk dapat mengurangi beban pencemaran lingkungan.
Secara nasional terdapat sekitar 205 Pabrik Kelapa Sawit (PKS) di Indonesia dimana sekitar 86 persen berada di luar Jawa. Produksi tandan buah segar (TBS) tahun 2004 diperkirakan mencapai 53,8 juta ton dan limbah padat organik berupa tandan kosong kelapa sawit (TKKS) sebesar 12,4 juta (Dirattanhun, 2008). Seperti halnya biomassa pada umumnya, tandan kelapa sawit memiliki kandungan polisakarida yang dapat dikonversi menjadi produk atau senyawa kimia yang dapat digunakan untuk mendukung proses produksi sektor industri lainnya. Salah satu polisakarida yang terdapat dalam tandan kosong kelapa sawit adalah pentosan, dengan persentase sebesar 25,90% (Purwito dan Firmanti, 2005). Kandungan pentosan yang cukup tinggi tersebut memungkinkan tandan kosong kelapa sawit untuk diolah menjadi furfural. Selain tandan kosong kelapa sawit , bahan baku lain yang dapat digunakan untuk memproduksi furfural adalah : tongkol jagung, sekam padi, kayu, rami dan sumber lainnya yang mengandung pentosan.
Furfural memiliki aplikasi yang cukup luas dalam beberapa industri dan juga dapat disintesis menjadi turunan-turunannya seperti : Furfuril Alkohol, Furan, dan lain-lain. Kebutuhan (demand) furfural dan turunannya di dalam negeri meski tidak terlalu besar namun jumlahnya terus meningkat. Hingga saat ini seluruh kebutuhan furfural dalam negeri diperoleh melalui impor. Impor terbesar diperoleh dari Cina yang saat ini menguasai 72% pasar furfural dunia
Universitas Sumatera Utara

(Wijanarko, dkk, 2006). Data kebutuhan furfural di Indonesia dari tahun 19972010 dapat dilihat pada Tabel 1.1.

Tabel 1.1 Data Kebutuhan Furfural di Indonesia.

Tahun

Kebutuhan Furfural

(Kg)

1997

139.068,00

1998

116.668,00

1999

211.387,00

2000

365.005,00

2001

308.355,00

2002

335.568,00

2004

500.000,00

2006

550.000,00

2008

610.000,00

2010

650.000,00

(Wijanarko, dkk. 2006)

Pengembangan industri yang memproduksi furfural dan turunannya

diharapkan dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri sehingga mengurangi angka

impor dan meningkatkan nilai investasi di Indonesia. Diharapkan pengembangan

industri ini dapat memberi nilai tambah bagi hasil-hasil samping pengolahan hasil

pertanian yang tersedia dalam jumlah banyak di Indonesia.

Tabel 1.2 Harga Furfural di Pasar Dunia.

Tahun

USA

EROPA

JEPANG

1965

275

-

-

1970

352

-

-

1975

815

-

-

1980

1211

-

-

1985

1454

1934

1070

1990

1740

1024

950

1995

1740

910

950

1998

1170

1450

-

Ket : Harga dalam US.Dollar (Katkevies,dkk. 1998).

Universitas Sumatera Utara

1.2 Rumusan Masalah Furfural masih merupakan produk yang diimpor di Indonesia dan pabrik
pembuatan furfural dari tandan kosong kelapa sawit belum ada, sehingga perlu adanya studi pra perancangan pabrik pembuatan furfural dari tandan kosong kelapa sawit untuk memenuhi kebutuhan industri di Indonesia. 1.3 Tujuan Pra Rancangan Pabrik
Tujuan pembuatan suatu pra rancangan pabrik pembuatan furfural dari tandan kosong kelapa sawit adalah untuk menerapkan disiplin ilmu teknik kimia khususnya dibidang perancangan, proses dan operasi teknik kimia sehingga akan memberikan gambaran kelayakan pra perancangan pabrik pembuatan furfural dari tandan kosong kelapa sawit.
Universitas Sumatera Utara

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tandan Kosong Kelapa Sawit

Komoditas kelapa sawit memiliki berbagai macam kegunaan baik untuk

industri pangan maupun non pangan/oleochemical serta produk samping/limbah.

Limbah kelapa sawit di antaranya adalah pelepah daun, bungkil intisawit, sludge,

tandan kosong sawit, cangkang dan serat (Dirattanhun, 2008).

Luas area pertanaman kelapa sawit di Indonesia terus mengalami peningkatan

sejak tahun 1999 hingga tahun 2006. Peningkatan tertinggi terjadi dalam kurun

waktu 2000 – 2001 yaitu seluas 555,358 Ha (13.36%) dan kurun waktu 2005 – 2006

yaitu seluas 621,109 Ha (11.39%). Saat ini luas area pertanaman kelapa sawit

mencapai 7 juta Ha dan produksi 18 juta ton CPO (Dirattanhun, 2008).

Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) atau Empty Fruit Bunch (EFB) adalah

limbah padat yang dihasilkan oleh pabrik minyak sawit mentah atau Crude Palm Oil

(CPO). Dalam satu hari pengolahan bisa dihasilkan ratusan ton TKKS. Komponen

utama TKS adalah selulosa, hemiselulosa, dan lignin. TKKS dapat diolah menjadi

pulp atau furfural (Dirattanhun, 2008).

Tabel 2.1 Komposisi Tandan Kosong Kelapa Sawit

NO Parameter

Kandungan (%)

1 Lignin

22,60

2 Α- selulosa

45,80

3 Holoselulosa

71,80

4 Pentosan

25,90

5 Kadar Abu

1,60

(Sumber : Purwito dan Firmanti, 2005)

2.2 Furfural Furfural (C5H4O2) atau sering disebut dengan 2-furankarboksaldehid,
furaldehid, furanaldehid, 2-Furfuraldehid, merupakan senyawa organik turunan dari golongan furan. Senyawa ini berfasa cair berwarna kuning hingga kecoklatan dengan

Universitas Sumatera Utara

titik didih 161,7oC, densitas (20oC) adalah 1,16 g/cm3. Furfural merupakan senyawa yang kurang larut dalam air namun larut dalam alkohol, eter, dan benzena.

Gambar 2.1 Struktur molekul furfural (Anonim,2009a)

Furfural dihasilkan dari biomassa lewat 2 tahap reaksi, yaitu hidrolisis dan dehidrasi. Untuk itu digunakan bantuan katalis asam, misalnya: asam sulfat, dan lainlain (Wijanarko,dkk, 2006).

Reaksi utama pembuatan Furfural adalah sebagai berikut (Wijanarko,dkk, 2006): 1. Hidrolisis pentosan menjadi pentosa :

(C5H8O4)n + nH2O asam

nC5H10O5

………………..( i )

2. Hidrolisis selulosa menjadi glukosa :

(C6H5O6)n + nH2O asam

nC6H12O6

………………..( ii )

3. Dehidrasi pentosa membentuk Furfural:

asam nC5H10O5

nC5H10O5 + 3nH2O

………………..( iii )

2.3 Kegunaan Furfural Dalam bentuk baku, furfural banyak digunakan :
1. Sebagai pelarut dalam industri penyulingan minyak bumi 2. Industri pembuatan minyak-minyak pelumas 3. Untuk mensintesis senyawa turunan yang digunakan pada industri pembuatan
nilon (Wijanarko, dkk. 2006).

Universitas Sumatera Utara

Senyawa turunan yang dapat disintesis dari furfural diantaranya adalah furfuril alkohol dan furan. Furfuril alkohol umumnya digunakan dalam industri yang memproduksi serat sintetik dan untuk mensintesis senyawa yang digunakan dalam industri pelapisan (coating), industri cat, dan beberapa industri farmasi. Sedangkan furan dipakai dalam industri farmasi, industri yang memproduksi serat sintetik, herbisida, dan untuk mensintesis pelarut yang digunakan dalam industri pembuatan PVC (Wijanarko, dkk. 2006).

2.4 Sifat-sifat Bahan Baku dan Produk 1. Pentosa C5H10O5

1. Berat molekul 2. Titik cair 3. Spesifik graviti 4. Densitas 5. Kelarutan 6. wujud (Anonim, 2009b)

: 150,13 gr/gmol : 153C : 1,535 : 1,84 gr /cm3 : 117 mg pada 20oC per 100 ml air dingin. : kristal berbentuk jarum

2. Asam Sulfat H2SO4
1. Berat molekul 2. Titik lebur 3. Titik Didih 4. Spesifik graviti 5. Densitas 6. Terdekomposisi pada 7. Kapasitas Panas 8. Sangat larut dalam air. 9. Bening dan tak berwarna. (Anonim, 2009c)

: 98,08 gr/gmol : 10C : 290C : 1,843 18/4 : 1,84 gr /cm3 : 340C. : 1389 J/Kmol

Universitas Sumatera Utara

3. Air H2O
1. Berat molekul 2. Titik lebur 3. Titik Didih 4. Densitas 5. Kalor Jenis 6. Kapasitas Panas
(Himmelblau, 1996)

: 18,015 gr/gmol : 0C : 100C : 0,988 gr /cm3 : 4184 J/(kg·K) : 4,22 kJ/Kg.K

4. Furfural C5H4O2
1. Berat molekul 2. Titik lebur 3. Titik Didih 4. Densitas 5. Kapasitas Panas 6. Entalpi pembentukan (Anonim, 2009a)

: 96,08 gr/gmol : -36,5C : 161,7C : 1,16 gr /cm3 : 1,74 J/g.K :-151 kJ/mol

5. Toluena
1. Berat molekul 2. Titik lebur 3. Titik Didih 4. Densitas 5. Entalpi pembentukan (Himmelblau, 1996)

: 92,13 gr/gmol : 178,169C : 383,78 K : 0,866 gr /cm3 : 11,99 kJ/mol

Universitas Sumatera Utara

2.5 Deskripsi Proses Proses pembuatan furfural terdiri dari beberapa unit, yaitu :
1. Unit Penanganan Awal 2. Unit Reaksi Utama 3. Unit Pemurnian Furfural

2.5.1 Unit Penanganan Awal Pada unit penanganan awal, bahan baku tandan kosong kelapa sawit
dimasukkan ke dalam Crusher (CR-101) dengan menggunakan Bucket Elevator (BF101). Tandan kosong kelapa sawit dicacah dengan Crusher (CR-101) yang selanjutnya dimasukkan ke dalam tangki pencampur (M-102 ). Pada Mixer (M-102 ), tandan kosong kelapa sawit diaduk dengan menambahkan asam sulfat (H2SO4) untuk memperoleh pentosan yang ada di dalamnya.
Pentosan yang terkandung dalam tandan kosong kelapa sawit larut dalam asam sulfat. Keluaran dari Mixer (M-102 ) merupakan pentosan yang sudah larut dan masih mengandung tandan kosong kelapa sawit. Selanjutnya keluaran ini dimasukkan ke dalam Reaktor I (R-201) (Wijanarko, dkk. 2006).

2.5.2 Unit Reaksi Utama Unit reaksi utama dimana keluaran dari Mixer (M-102 ) siap untuk direaksikan.
Kondisi operasi Reaktor I (R-201) adalah suhu 150oC dan tekanan 1 atm. Reaksi berlangsung selama 3 jam, setelah itu dilanjutkan dengan penguapan. Yield pembentukan furfural dari pentosan adalah 73% (Wijanarko, dkk. 2006). Dimana pada Reaktor I (R-201) terjadi reaksi hidrolisis dan pada Reaktor II (R-202) terjadi reaksi dehidrasi dengan mekanisme reaksi sebagai berikut.

1. Hidrolisis pentosan menjadi pentosa :

asam

(C5H8O4)n + nH2O

nC5H10O5

2. Hidrolisis selulosa menjadi glukosa :

(C6H5O6)n + nH2O asam

nC6H12O6

Universitas Sumatera Utara

3. Dehidrasi pentosa membentuk Furfural:

asam nC5H10O5

nC5H10O5 + 3nH2O

(Wijanarko,dkk, 2006)

Rasio stokiometri antara pentosa dengan furfural adalah 64% (Wijanarko,dkk. 2006). Pada reaksi hidrolisis dalam Reaktor I (R-201) pentosan akan bereaksi menghasilkan pentosa. Hasil dari Reaktor I (R-201) kemudian dimasukkan ke dalam Reaktor II (R-202) untuk mengalami reaksi dehidrasi membentuk furfural. Keluaran dari Reaktor II (R-202) masih mengandung zat-zat pengotor seperti pentosa sisa, pentosan (volatil), air, dan asam sulfat. Untuk menguranginya, campuran tersebut melalui beberapa tahap pemurnian.

2.5.3 Unit Pemurnian Campuran keluaran Reaktor II (R-202) diumpankan ke dalam Vaporizer (V-301).
Suhu dalam Vaporizer (V-301) adalah 170oC. Pada suhu tersebut furfural, air, pentosan dan pentosa menguap. Jadi produk atas dari Vaporizer (V-301) mengandung furfural, air, pentosan dan pentosa. Untuk memisahkan air, pentosan dan pentosa dari Vaporizer (V-301) dimasukkan ke dalam Ekstraktor (V-302) dengan suhu operasi 30oC dengan menggunakan pelarut toluena. Selanjutnya campuran masuk kedalam Kolom Destilasi (T-301) untuk memisahkan furfural dari toluena dan mendapatkan konsentrasi furfural yang diinginkan. Sebelum masuk ke Kolom Destilasi (T-301), campuran dimasukkan ke dalam Heater II untuk menaikkan suhu sampai 114,732oC.
Produk bawah dari Vaporizer (V-301) mengandung lignin, asam sulfat, abu, Aselulosa dan glukosa. Produk bawah tersebut dipisahkan dari tandan kosong kelapa sawit dengan menggunakan Filter Press (FP-301). Glukosa diambil sebagai produk samping dengan menggunakan Flash Drum (T-302) untuk memisahkan glukosa dari asam sulfat. Glukosa sebagai produk bawah dan asam sulfat sebagai produk atas.

Universitas Sumatera Utara

BAB III NERACA MASSA

Kapasitas Produksi

: 700.000 kg/tahun = 88,3311 kg/jam

Basis Tandan Kosong Kelapa Sawit : 2708 kg/jam

Tabel 3.1 Neraca Massa pada Mixer Pengenceran (M-101)

Alur komponen Asam Sulfat Air Total Total Alur

Alur 2 4,8750 8,6667 13,5417

Masuk Alur 29
92,6250 53,8679 146,4929 1625,0000

Alur 30 0,0000 1464,9654 1464,9654

Keluar Alur 3 97,5000 1527,5000 1625,0000 1625,0000

Tabel 3.2 Neraca Massa pada Mixer (M-102)

Alur komponen Pentosan Lignin A-Selulosa Abu Asam Sulfat Air Total Total Alur

Masuk

Alur 4

Alur 1

0,0000

701,4583

0,0000

612,0833

0,0000

1240,4167

0,0000

43,3333

97,5000

0,0000

1527,5000 111,0417

1625,0000 2708,3333

4333,3333

Keluar Alur 5 701,4583 612,0833 1240,4167 43,3333 97,5000 1638,5417 4333,3333 4333,3333

Universitas Sumatera Utara

Tabel 3.3 Neraca Massa pada Reaktor I (R-201)

Alur komponen Pentosan Lignin A-Selulosa Abu Asam Sulfat Air Pentosa Glukosa Total

Masuk Alur 6 701,4583 612,0833 1240,4167 43,3333 97,5000 1638,5417 0,0000 0,0000 4333,3333

Keluar Alur 7 189,3938 612,0833 496,1667 43,3333 97,5000 1486,0202 581,8916 826,9444 4333,3333

Tabel 3.4 Neraca Massa pada Reaktor II (R-202)

Alur komponen Pentosan Lignin A-Selulosa Abu Asam Sulfat Air Pentosa Furfural Glukosa Total

Masuk Alur 7 189,3938 612,0833 496,1667 43,3333 97,5000 1486,0202 581,8916 0,0000 826,9444 4333,3333

Keluar Alur 8 189,3938 612,0833 496,1667 43,3333 97,5000 1620,0881 209,4810 238,3428 826,9444 4333,3333

Universitas Sumatera Utara

Tabel 3.5 Neraca Massa pada Vaporizer (V-301)

Alur komponen Pentosan Lignin A-Selulosa Abu Asam Sulfat Air Pentosa Furfural Glukosa Total Total Alur

Masuk Alur 8 189,3938 612,0833 496,1667 43,3333 97,5000 1620,0881 209,4810 238,3428 826,9444 4333,3333 4333,3333

Keluar Alur 9 Alur 10 189,3938 0,0000 0,0000 612,0833 0,0000 496,1667 0,0000 43,3333 0,0000 97,5000 1539,0836 81,0044 209,4810 0,0000 238,3428 0,0000 0,0000 826,9444 2176,3012 2157,0322
4333,3333

Tabel 3.6 Neraca Massa pada Kolom Ekstraksi (V-302)

Alur komponen Pentosan Air Pentosa Furfural Toluena Total Total Alur

Masuk

Alur 12

Alur 13

189,3938

0,0000

1539,0836

0,0000

209,4810

0,0000

238,3428

0,0000

0,0000

7109,7057

2176,3012 7109,7057

9286,0069

Keluar Alur 31 Alur 15 189,3938 0,0000 1539,0836 0,0000 209,4810 0,0000 0,3377 238,0051 0,0000 7109,7057 1938,2960 7347,7109
9286,0069

Tabel 3.7 Neraca Massa pada Kolom Destilasi (T-301)

Alur komponen Furfural Toluena Total Total Alur

Masuk Alur 16 238,0051 7109,7057 7347,7109 7347,7109

Keluar Alur 20 Alur 23 151,3685 86,6366 7108,0113 1,6944 7259,3798 88,3311
7347,7109

Universitas Sumatera Utara

Tabel 3.7.1 Neraca Massa pada Kondensor Destilasi (E-302)

Alur komponen Furfural Toluena Total Total Alur

Masuk Alur 17 239,5428
11248,5325 11488,0754 11488,0754

Keluar Alur 21 Alur 20 88,1744 151,3685 4140,5212 7108,0113 4228,6956 7259,3798
11488,0754

Tabel 3.7.2 Neraca Massa pada Reboiler Destilasi (E-303)

Alur komponen Furfural Toluena Total Total Alur

Masuk Alur 18
19327,9277 378,0122 19705,9399 19705,9399

Keluar Alur 22 Alur 23 19241,2911 86,6366 376,3178 1,6944 19617,6089 88,3311
19705,9399

Tabel 3.8 Neraca Massa pada Filter Press (FP-301)

Alur komponen Lignin A-Selulosa Abu Asam Sulfat Air Glukosa Total Total Alur

Masuk Alur 10 612,0833 496,1667 43,3333 97,5000 81,0044 826,9444 2157,0322 2157,0322

Keluar Alur 25 Alur 26 612,0833 0,0000 496,1667 0,0000 43,3333 0,0000 4,8750 92,6250 4,0502 76,9542 41,3472 785,5972 1201,8558 955,1764
2157,0322

Tabel 3.9 Neraca Massa pada Flash Drum (T-302)

Alur komponen Asam Sulfat Air Glukosa Total

Masuk Alur 26 92,6250 76,9542 785,5972 955,1764

Keluar Alur 28 Alur 27 0,0000 92,6250 23,0863 53,8679 785,5972 0,0000 808,6835 146,4929

Universitas Sumatera Utara

Total Alur

955,1764

955,1764

Tabel 3.10 Neraca Massa pada Driftloss Point

Alur komponen Toluena Furfural Total Total Alur

Masuk Alur 20 7108,0113 151,3685 7259,3798 7259,3798

Keluar

Alur 32 Alur 33

- 7108,0113

151,3685

-

151,3685 7108,0113

7259,3798

Tabel 3.11 Neraca Massa pada Mixing Point

Alur komponen Toluena Total
Total Alur

Masuk

Alur 33

Alur 34

7108,0113

1,6944

7108,0113

1,6944

7109,7057

Keluar Alur 13 7109,7057 7109,7057 7109,7057

Universitas Sumatera Utara

BAB IV

NERACA ENERGI

Basis perhitungan Satuan operasi Temperatur basis

: 1 jam operasi : J/jam : 25oC

4.1 Heater I (E-201)

Tabel 4.1 Neraca Panas pada Heater I (E-201)

Komponen

Masuk (J/jam)

Umpan

50749428,96

Produk

-

Q Steam

713201412,8

Total

763950841,8

Keluar (J/jam) -
763950841,8 -
763950841,8

4.2 Reaktor I (R-201)

Tabel 4.2 Neraca Panas pada Reaktor I (R-201)

Komponen

Masuk (J/jam)

Umpan

763950841,8

Produk

-

Panas reaksi

-

Q Steam

13663691672

Total

14427642513

Keluar (J/jam) -
18706652421 -4279009908
14427642513

4.3 Reaktor II (R-202)

Tabel 4.3 Neraca Panas pada Reaktor II (R-202)

Komponen

Masuk (J/jam)

Umpan

18706652421

Produk

-

Panas reaksi

-

Q Steam

28226051016

Total

9519398595

Keluar (J/jam) -
19015017315 28534415910
9519398595

Universitas Sumatera Utara

4.4 Vaporizer (V – 301)

Tabel 4.4 Neraca Panas Vaporizer (E – 101)

Komponen

Masuk (J/jam)

Umpan

19015017315

Produk

-

Steam

2549584570

Total

21564601884

Keluar (J/jam) -
21564601884 -
21564601884

4.5 Kondensor SubCooler (E-301)

Tabel 4.5 Neraca Panas Kondensor SubCooler (E-301)

Komponen

Masuk (J/jam)

Keluar (J/jam)

Umpan

4422532665

-

Produk

- 435224824,6

Air Pendingin

- 3987307840

Total

4422532665

4422532665

4.6 Cooler I (E-302)

Tabel 4.6 Neraca Panas Cooler I (E-302)

Komponen

Masuk (J/jam)

Umpan

435224825

Produk

-

Air Pendingin

-

Total

435224825

Keluar (J/jam) -
33478833
401745992
435224825

4.7 Heater II (E-307)

Tabel 4.7 Neraca Panas pada Heater II (E-307)

Komponen

Masuk (J/jam)

Umpan

11177249,64

Produk

-

Q Steam

410678458,6

Total

421855708,3

Keluar (J/jam) -
421855708,3
-
421855708,3

Universitas Sumatera Utara

4.8 Kolom Destilasi (T-301)

Tabel 4.8 Neraca Panas Kolom Destilasi (T-301)

Komponen

Masuk (J/jam)

Umpan

434519775,6

Produk

-

Total

434519775,6

Keluar (J/jam) -
434519775,6 434519775,6

4.9 Kondensor II (E-303)

Tabel 4.9 Neraca Panas Kondensor II (E-303)

Komponen

Masuk (J/jam)

Umpan

20033261

Produk

-

Air Pendingin

-

Total

20033261

Keluar (J/jam) -
734255
19299006
20033261

Universitas Sumatera Utara

BAB V SPESIFIKASI PERALATAN

5.1 Gudang Tandan Kosong Kelapa Sawit (G-101)

Fungsi

: Menyimpan bahan baku Tandan Kosong Kelapa Sawit

Bentuk

: Prisma siku-siku dengan tutup limas sisi empat

Bahan

: Beton

Jumlah

: 1 unit

Lama penyimpanan : 7 hari

Kapasitas

: 455.000 kg

Jumlah

: 1 unit

Kondisi penyimpanan :

 Temperatur

: 30 °C

 Tekanan

: 1 atm

 Kondisi Fisik :

Tinggi gudang : 7,1086 m

Panjang gudang : 14,2172 m

Volume Gudang : 1436,8421 m

5.2 Tangki Penyimpanan H2SO4 (TK-101) Fungsi : Untuk menyimpan larutan asam sulfat untuk kebutuhan 10 hari Bentuk : Tangki silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Bahan : Carbon steel, SA – 285 Grade. C Jumlah : 1 unit Lama Penyimpanan : 10 hari
Kondisi Operasi : - Temperatur (T) = 30 0C - Tekanan ( P) = 1 atm  Kondisi Fisik :  Silinder Diameter : 3,1880 m

Universitas Sumatera Utara

Tinggi : 4,7820 m Tebal : ¼ in  Tutup Diameter : 3,1880 m Tinggi : 0,5313 m Tebal : ¼ in

5. 3 Bucket Elevator

Fungsi

: Transportasi tandan kosong kelapa sawit dari Crusher

(CR-101) menuju mixer (M-101)

Bahan konstruksi : Baja karbon

Jumlah

: 1 unit

Daya motor

: 20 Hp

5.4 Crusher (CR-101)

Fungsi
Jenis Bahan Konstruksi Jumlah Daya

: Mengecilkan ukuran tandan kosong kelapa sawit sebelum masuk kedalam tangki pencampur
: Rotary Knife : Baja karbon : 1 unit : 11 Hp

5.5 Pompa Asam Sulfat (P – 101)

Fungsi

: Memompa asam sulfat menuju mixer pengenceran (M-101)

Jenis

: Pompa Sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi : Commercial Steel

Daya motor : 0,125 Hp

Universitas Sumatera Utara

5.6 Tangki pencampur H2SO4 dan air proses (M-101)

Fungsi

: Mengencerkan asam sulfat 36% menjadi asam sulfat 6%

Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-283 Grade C

Bentuk

: Tangki silinder vertikal berpengaduk marine propeller tiga

daun dengan tutup berbentuk ellipsoidal.

Jumlah

: 1 unit

Lama pencampuran : 15 menit = ¼ jam

Kapasitas

: 0,4741m3

Kondisi penyimpanan :

 Temperatur

: 30 °C

 Tekanan

: 1 atm

Kondisi fisik  Silinder

:

Diameter : 0,8453 m

Tinggi : 0,8453 m

Tebal : 0,073 in

 Tutup

Diameter : 0,8453 m

Tinggi : 0,2113 m

Tebal : 0,5291 in

 Pengaduk  Jenis pengaduk : Marine propeller tiga daun  Diameter impeller : 0,9242 ft  Daya motor : 0,125 Hp

5.7 Pompa mixer (P – 102)

Fungsi

: Memompa larutan asam sulfat dari mixer pengenceran (M-101)

menuju mixer (M-102)

Jenis

: Pompa Sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Universitas Sumatera Utara

Bahan konstruksi : Commercial Steel Daya motor : 0,25 Hp

5.8 Tangki pencampur H2SO4 dan tandan kosong kelapa sawit (M-102)

Fungsi

: Mencampur larutan asam sulfat 6 % dengan TKKS yang

telah dicacah

Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-283 Grade C

Bentuk

: Tangki silinder vertikal berpengaduk marine propeller tiga

daun dengan tutup berbentuk ellipsoidal.

Jumlah

: 1 unit

Lama pencampuran : 30 menit = ½ jam

Kapasitas

: 5,2246 m3

Kondisi penyimpanan :

 Temperatur

: 30 °C

 Tekanan

: 1 atm

Kondisi fisik  Silinder

:

Diameter : 1,8810 m

Tinggi : 1,8810 m

Tebal : 0,1113 in

 Tutup

Diameter : 1,8810 m

Tinggi : 0,4703 m

Tebal : 0,5651 in

 Pengaduk

 Jenis pengaduk : Marine propeller tiga daun

 Diameter impeller : 2,056 ft

 Daya motor : 3,5 Hp

5. 9 Screw Conveyor (SC-101)

Universitas Sumatera Utara

Fungsi
Jenis Bahan konstruksi Kondisi operasi
Daya motor

: Mengangkut campuran TKKS dan Asam sulfat ke dalam reaktor R-201
: Horizontal screw conveyor : Self lubricated bronze dengan motor penggerak V-belt : Temperatur = 30°C
Tekanan = 1 atm : 0,25 Hp

5.10 Heater I Fungsi
Jenis Jumlah Suhu umpan masuk Suhu umpan keluar Suhu steam masuk Suhu steam keluar Diameter shell Pitch (PT) Diameter tube Jenis tube Jumlah tube Panjang tube

: Menaikkan temperatur bahan sebelum masuk kedalam Reaktor I (R-201)
: 1-4 Shell and Tube Exchanger : 1 unit : 30 0C : 100 0C : 200 0C : 200 0C : 10 in : 1 9/16 in square pitch : 1 ¼ in : 12 BWG : 10 : 12 ft

5.11 Reaktor I (R –201)

Fungsi

: Tempat terjadinya reaksi hidrolisa

Jenis Bentuk Bahan konstruksi Kapasitas Jumlah

: Mixed Flow Reactor : Silinder vertikal, tutup dan alas ellipsoidal : Stainless Steel SA-316, grade C : 11,2419 m3 : 1 unit

Universitas Sumatera Utara

Kondisi operasi

:

 Temperatur masuk : 100 °C

 Temperatur keluar : 150 °C

 Tekanan operasi : 1 atm

 Kondisi Fisik :

 Silinder

Diameter : 12,36 m

Tinggi : 16,48 m

Tebal : 1,3348 in

 Tutup

Diameter : 12,36 m

Tinggi : 3,0911 m

 Pengaduk

 Jenis pengaduk : Propeller 3 blades

 Jumlah baffle : 4 buah

 Diameter impeller : 13,52 ft

 Daya motor

: 1 hp

Jaket Pemanas Diameter : 12,4156 m
Tebal Jaket : 1,6 in

5. 12 Screw Conveyor (SC-201)

Fungsi

: Mengangkut campuran hasil reaksi dari R-201 ke Reaktor

R-202

Jenis

: horizontal screw conveyor

Bahan konstruksi : self lubricated bronze dengan motor penggerak V-belt

Kondisi operasi

: Temperatur = 150°C

Tekanan = 1 atm

Daya motor

: 0,25 Hp

Universitas Sumatera Utara

5.13 Reaktor II (R –202)

Fungsi

: Tempat terjadinya reaksi dehidrasi pentosa menjadi

furfural

Jenis Bentuk

: Mixed flow reactor : Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi Kapasitas

: : Stainless steel SA-316 Grade C : 3,6777 m3

Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi

:

 Temperatur masuk : 150 °C

 Temperatur keluar : 150 °C

 Tekanan operasi : 1 atm

 Kondisi Fisik :

 Silinder

Diameter : 8,5198 m

Tinggi : 11,3597 m

Tebal : 0,8284 in

 Tutup

Diameter : 8,5198 m

Tinggi : 2,1299 m

 Pengaduk

 Jenis pengaduk : Propeller 3 blades

 Jumlah baffle : 4 buah

 Diameter impeller : 9,3173 ft

 Daya motor

: 0,125 hp

 Jaket Pemanas

Diameter : 8,5706 m

Tebal Jaket : 1,5421 in

Universitas Sumatera Utara

5. 14 Screw Conveyor (SC-202)

Fungsi

: Mengangkut hasil reaksi dari R-202 ke vaporizer

Jenis

: H