Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Noodle Soap Dari Netralisasi Asam Stearat Dan Naoh Dengan Kapasitas 40.000 Ton/Tahun

PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN NOODLE SOAP DARI NETRALISASI ASAM
STEARAT DAN NAOH DENGAN KAPASITAS 40.000 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia
Oleh :
MARLISA H. NAINGGOLAN 080425011
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
Universitas Sumatera Utara

PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN ASAM OLET DARI
MINYAK JAGUNG DENGAN KAPASITAS 4300 TON/TAHUN

TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia

Oleh :
MARLISA H. NAINGGOLAN 0804250011
Telah Diperiksa/Disetujui,

Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

Dr. Ir. Rosdanelly Hsb, MT NIP : 19680808199403 2 003
Dosen Penguji I

Farida Hanum, ST MT NIP : 19780610200212 2 003

Dosen Penguji II

Dosen Penguji III

Dr. Ir. Rosdanelly Hsb, MT Dr. Eng. Ir. Irvan, MSi M.Hendra S. Ginting ST MT NIP : 19680808199403 2 003 NIP : 19690215199512 1 001 NIP : 19700919199903 1 001
Mengetahui, Koordinator Tugas Akhir

Dr.Eng.Ir.Irvan, MSi NIP : 19690215199512 1 001
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010

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 Noodle soap dari netralisasi asam stearat dan NaOH dengan kapasitas 50.000 ton/tahun. Tugas Akhir ini dikerjakan sebagai syarat untuk kelulusan dalam sidang sarjana.
Selama mengerjakan Tugas akhir ini penulis begitu banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Ibu Dr. Ir. Rosdanelli Hsb MT sebagai Dosen Pembimbing I yang telah
membimbing dan memberikan masukan selama menyelesaikan tugas akhir ini. 2. Ibu Farida Hanum, ST, MT sebagai Dosen Pembimbing II yang telah
memberikan arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini. 3. Ibu Ir. Renita Manurung MT, Ketua Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik,
Universitas Sumatera Utara. 4. Bapak M. Hendra Syahputra Ginting, Sekretaris Departemen Teknik Kimia,
Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 5. Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, MSi sebagai Koordinator Tugas Akhir Departemen
Teknik Kimia FT USU. 6. Seluruh Dosen Pengajar Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas
Sumatera Utara yang telah memberikan ilmu kepada penulis selama menjalani studi. 7. Para pegawai administrasi Departemen Teknik Kimia yang telah memberikan bantuan kepada penulis selama mengenyam pendidikan di Departemen Teknik Kimia. 8. Dan yang paling istimewa Orang tua penulis yaitu Ibunda Saodah dan Ayahanda Poniran, yang tidak pernah lupa memberikan motivasi dan semangat kepada penulis. 9. Kakak tercinta Purwita Ningrum AMK & Mirna Sari SE yang selalu mendoakan dan memberikan semangat.
Universitas Sumatera Utara

10. Teman-teman stambuk ‘04 tanpa terkecuali. Thanks buat kebersamaan dan semangatnya.
11. Teman seperjuangan sebagai partner penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. 12. Teman-teman kos 46 comunity Thanks buat kebersamaan dan semangatnya. 13. 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, April 2010 Penulis,
Arie Shiddiq Hakim 080425012
Universitas Sumatera Utara

INTISARI

Asam stearat (C17H33COOH) diperoleh melalui hasil reaksi dari minyak

jagung dan air di dalam kolom hidrolisa (splitting) pada temperatur dan tekanan yang

tinggi, dan proses pemisahan yang dilakukan yaitu Fraksinasi I dan Fraksinasi II.

Pabrik pembuatan Noodle soap ini direncanakan berproduksi dengan

kapasitas 50.000 ton/tahun dengan masa kerja 330 hari dalam satu tahun. Lokasi

pabrik direncanakan di daerah Belawan, Sumatera Utara dengan luas areal 13.110

m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan 148 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan

Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang General Manager dengan struktur

organisasi sistem garis.

Hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan noodle soap ini adalah sebagai

berikut:

 Modal Investasi

: Rp 234.181.507.645,-

 Biaya Produksi

: Rp 568.614.958.505,-

 Hasil Penjualan

: Rp 636.674.047.200,-

 Laba Bersih

: Rp 110.676.785.276,-

 Profit Margin

: 33,84%

 Break Event Point

: 27,65 %

 Return of Investment

: 27,19 %

 Return on Network

: 45,17%

 Pay Out Time

: 5,10 tahun

 Internal Rate of Return : 41,97 

Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan noodle soap dari Minyak Jagung ini layak untuk didirikan.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI
Hal KATA PENGANTAR................................................................................................. i INTISARI .................................................................................................................. iii DAFTAR ISI.............................................................................................................. iv DAFTAR TABEL .................................................................................................... vii DAFTAR GAMBAR............................................................................................... xiii DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................... xiv BAB I PENDAHULUAN..................................................................................I-1
1.1 Latar Belakang ...............................................................................I-1 1.2 Perumusan Masalah .......................................................................I-2 1.3 Tujuan Pra Rancangan Pabrik........................................................I-2 1.4 Manfaat Pra Rancangan Pabrik......................................................I-2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DESKRIPSI PROSES ...................... II-1 2.1 Minyak Nabati ............................................................................. II-1
2.1.1 Jenis-jenis Minyak Nabati................................................ II-2 2.1.2 Komposisi Asam Lemak dalam Minyak Jagung ............. II-5 2.2 Asam Oleat................................................................................... II-6 2.3 Asam Linoleat ............................................................................. II-7 2.4 Asam Stearat ................................................................................ II-9 2.5 Gliserol....................................................................................... II-10 2.6 Deskripsi Proses......................................................................... II-11 BAB III NERACA MASSA .............................................................................. III-1 3.1 Kolom Hidrolisa (KH-101)......................................................... III-1 3.2 Flash Tank Asam Lemak (FT-01)............................................... III-2 3.3 Flash Tank Gliserol (FT-02) ....................................................... III-2 3.4 Fraksinasi I (T-101) .................................................................... III-3 3.5 Fraksinasi II (T-102) ................................................................... III-3 BAB IV NERACA PANAS ...............................................................................IV-1 4.1 Heater Minyak Jagung (E-101)...................................................IV-1 4.2 Heater Air Umpan (E-102) ......................................................... IV-1
Universitas Sumatera Utara

4.3 Kolom Hidrolisa (KH-101)......................................................... IV-2 4.4 Flash Tank Asam Lemak (FT-101)............................................. IV-2 4.5 Flash Tank Gliserol (FT-102) ..................................................... IV-3 4.6 Kolom Fraksinasi I (T-101) ........................................................ IV-3 4.7 Kondensor Fraksinasi I (E-103).................................................. IV-4 4.8 Reboiler Fraksinasi I (E-104)...................................................... IV-4 4.9 Cooler Destilat Fraksinasi I (E-105) ...........................................IV-5 4.10 Kolom Fraksinasi II (T-102)...................................................... IV-5 4.11 Kondensor Fraksinasi II (E-106) ................................................IV-6 4.12 Reboiler Fraksinasi II (E-107) .................................................... IV-6 4.13 Cooler Destilat Fraksinasi II (E-108)..........................................IV-7 4.14 Cooler Bottom Fraksinasi II (E-109) .......................................... IV-7 BAB V SPESIFIKASI PERALATAN............................................................. V-1 BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA .................... VI-1 6.1 Instrumentasi .............................................................................. VI-1 6.2 Keselamatan Kerja Pabrik .......................................................... VI-7 BAB VII UTILITAS ..........................................................................................VII-1 7.1 Kebutuhan Uap (Steam).............................................................VII-1 7.2 Kebutuhan Air ...........................................................................VII-2 7.3 Kebutuhan Bahan Kimia .........................................................VII-12 7.4 Kebutuhan Listrik ....................................................................VII-12 7.5 Kebutuhan Bahan Bakar..........................................................VII-13 7.6 Unit Pengolahan Limbah .........................................................VII-14 7.7 Spesifikasi Peralatan Utilitas ...................................................VII-18 BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK.................................... VIII-1 8.1 Lokasi Pabrik........................................................................... VIII-1 8.2 Tata Letak Pabrik..................................................................... VIII-6 8.3 Perincian luas tanah ................................................................. VIII-7 BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN ................... IX-1 9.1 Organisasi Perusahaan ..............................................................IX-1 9.2 Manajemen Perusahaan .............................................................. IX-3 9.3 Bentuk Hukum Badan Usaha .....................................................IX-4
Universitas Sumatera Utara

9.4 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab........................ IX-6 9.5 Sistem Kerja ...............................................................................IX-8 9.6 Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan ................................ IX-9 9.7 Sistem Penggajian..................................................................... IX-11 9.8 Fasilitas Tenaga Kerja ..............................................................IX-12 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.............................................................................................. xiv
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Tabel 1.2 Tabel 2.1 Tabel 3.1 Tabel 3.2 Tabel 3.3 Tabel 3.4 Tabel 3.5 Tabel 4.1 Tabel 4.2 Tabel 4.3 Tabel 4.4 Tabel 4.5 Tabel 4.6 Tabel 4.7 Tabel 4.8 Tabel 4.9 Tabel 4.10 Tabel 4.11 Tabel 4.12 Tabel 4.13 Tabel 4.14 Tabel 6.1
Tabel 7.1 Tabel 7.2 Tabel 7.3 Tabel 7.4 Tabel 7.5

Hal Kebutuhan Asam stearat.....................................................................I-1 Produksi Jagung di Indonesia.............................................................I-2 Komposisi Asam Lemak dalam Minyak Jagung.............................. II-5 Neraca Massa pada Kolom Hidrolisa (KH-101) ............................. III-1 Neraca Massa pada Flash Tank Asam Lemak (FT-101)................. III-2 Neraca Massa pada Flash Tank Gliserol (FT-102) ......................... III-2 Neraca Massa pada Kolom Fraksinasi I (T-101)............................. III-3 Neraca Massa pada Kolom Fraksinasi II (T-102) ........................... III-3 Neraca Panas pada Heater Minyak Jagung (E-101)........................IV-1 Neraca Panas pada Heater Air Umpan (E-102)............................... IV-1 Neraca Panas pada Kolom Hidrolisa (KH-101) .............................. IV-2 Neraca Panas pada Flash Tank Asam Lemak (FT-101).................. IV-2 Neraca Panas pada Flash Tank Gliserol (FT-102) .......................... IV-3 Neraca Panas pada Kolom Fraksinasi I (T-101) ............................. IV-3 Neraca Panas pada Kondensor Fraksinasi I (E-103) ....................... IV-4 Neraca Panas pada Reboiler Fraksinasi - I (E-104) ........................ IV-4 Neraca Panas pada Cooler Destilat Fraksinasi - I (E-105).............. IV-5 Neraca Panas pada Kolom Fraksinasi II (T-102) ............................ IV-5 Neraca Panas pada Kondensor Fraksinasi II (E-106)...................... IV-6 Neraca Panas pada Reboiler Fraksinasi II (E-107) ......................... IV-6 Neraca Panas pada Cooler Destilat Fraksinasi II (E-108)............... IV-7 Neraca Panas pada Cooler Bottom Fraksinasi II (E-109) ............... IV-7 Daftar Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Oleat dari Minyak Jagung ....................................................VI-5 Kebutuhan Uap (steam)..................................................................VII-1 Kebutuhan Air Pendingin pada Alat ..............................................VII-2 Kebutuhan air proses pada alat.......................................................VII-3 Pemakaian Air Untuk Berbagai Kebutuhan ...................................VII-4 Kualitas Air Sungai Belawan, Medan ............................................VII-4

Universitas Sumatera Utara

Tabel 7.6 Perincian Kebutuhan Listrik.........................................................VII-12 Tabel 8.1 Perincian Luas Tanah ................................................................... VIII-7 Tabel 9.1 Jadwal Kerja Karyawan Shift ..........................................................IX-9 Tabel 9.2 Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya........................................... IX-10 Tabel 9.3 Perincian Gaji Karyawan...............................................................IX-11 Tabel LA.1 Komposisi Minyak Jagung.............................................................LA-1 Tabel LA.2 Neraca Massa pada Kolom Hidrolisa (KH-101) ............................LA-8 Tabel LA.3 Neraca Massa pada Flash Tank Asam Lemak (FT-101)..............LA-10 Tabel LA.4 Neraca Massa pada Flash Tank Gliserol (FT-102) ......................LA-12 Tabel LA.5 Total Reflux Fraksinasi I (T-101) ................................................LA-13 Tabel LA.6 Neraca Massa pada Kolom Fraksinasi I (T-101)..........................LA-15 Tabel LA.7 Total Reflux Fraksinasi II (T-102) ...............................................LA-16 Tabel LA.8 Neraca Massa pada Kolom Fraksinasi II (T-102) ........................LA-18 Tabel LB.1 Kapasitas Panas Komposisi Minyak Jagung .................................. LB-1 Tabel LB.2 Neraca Panas Kolom Hidrolisa pada alur 4.................................... LB-4 Tabel LB.3 Neraca Panas Kolom Hidrolisa pada alur 11.................................. LB-4 Tabel LB.4 Neraca Panas Kolom Hidrolisa pada alur 9.................................... LB-5 Tabel LB.5 Neraca Panas Flash Tank 1 pada alur 9.......................................... LB-7 Tabel LB.6 Neraca Panas Flash Tank 1 pada alur 13........................................ LB-8 Tabel LB.7 Neraca Panas Flash Tank 2 pada alur 11........................................ LB-9 Tabel LB.8 Neraca Panas Flash Tank 2 pada alur 15........................................ LB-9 Tabel LB.9 Neraca Panas Heater 1 (E-101) pada alur 1 ................................. LB-11 Tabel LB.10 Neraca Panas Heater 1 (E-101) pada alur 4 ................................. LB-11 Tabel LB.11 Neraca Panas Heater 2 (E-101) pada alur 5 ................................. LB-13 Tabel LB.12 Neraca Panas Heater 2 (E-102) pada alur 4 ................................. LB-13 Tabel LB.13 Neraca Panas Kolom Fraksinasi 1 (T-101) pada alur 13.............. LB-15 Tabel LB.14 Neraca Panas Kolom Fraksinasi 1 (T-101) pada alur 22.............. LB-15 Tabel LB.15 Neraca Panas Kolom Fraksinasi 1 (T-101) pada alur 17.............. LB-16 Tabel LB.16 Komposisi Kolom Fraksinasi 1 (T-101)....................................... LB-16 Tabel LB.17 Titik Embun Destilat (pada 2300C) pada Fraksinasi I (T-101) .... LB-17 Tabel LB.18 Titik Gelembung Bottom (pada 2550C) Fraksinasi I (T-101) ...... LB-17 Tabel LB.19 Komposisi pada Kolom Fraksinasi I (T-101)............................... LB-20
Universitas Sumatera Utara

Tabel LB.20 Neraca Panas Feed pada T 2520C................................................. LB-20 Tabel LB.21 Neraca Panas Feed pd Boiling Point 2550C ................................. LB-21 Tabel LB.22 Neraca Panas Feed pd Dew Point 2300C...................................... LB-21 Tabel LB.23 Neraca Panas Fraksinasi 1 (T-101) pada alur Reflux................... LB-23 Tabel LB.24 Neraca Panas Fraksinasi 1 (T-101) pada alur Vapor.................... LB-23 Tabel LB.25 Neraca Panas Cooler (E-105) pada alur 17 .................................. LB-25 Tabel LB.26 Neraca Panas Cooler (E-105) pada alur 19 .................................. LB-26 Tabel LB.27 Neraca Panas Cooler (E-105) pada alur 18 .................................. LB-27 Tabel LB.28 Neraca Panas Cooler (E-105) pada alur 16 .................................. LB-27 Tabel LB.29 Neraca Panas Fraksinasi 2 (T-102) pada alur 22.......................... LB-28 Tabel LB.30 Neraca Panas Fraksinasi 2 (T-102) pada alur 24.......................... LB-28 Tabel LB.31 Neraca Panas Fraksinasi 2 (T-102) pada alur 23.......................... LB-28 Tabel LB.32 Komposisi Fraksinasi II (T-102) .................................................. LB-29 Tabel LB.33 Titik Embun Destilat (2300C) pada Fraksinasi 2 (T-102) ............ LB-29 Tabel LB.34 Titik Gelembung Bottom (2600C) pada Fraksinasi 2 (T-102) ..... LB-30 Tabel LB.35 Komposisi Kolom Fraksinasi II (T-102) ...................................... LB-31 Tabel LB.36 Neraca Panas Feed pada T 2550C................................................. LB-32 Tabel LB.37 Neraca Panas Feed pd Boiling Point 2600C ................................. LB-32 Tabel LB.38 Neraca Panas Feed pd Dew Point 2300C...................................... LB-33 Tabel LB.39 Neraca Panas Fraksinasi 2 (T-102) pada alur reflux ................... LB-34 Tabel LB.40 Neraca Panas Fraksinasi 2 (T-102) pada alur vapor..................... LB-35 Tabel LB.41 Neraca Panas Cooler (E-108) pada alur 23 ................................. LB-37 Tabel LB.42 Neraca Panas Cooler (E-108) pada alur 27 .................................. LB-38 Tabel LB.43 Neraca Panas Cooler (E-108) pada alur 26 .................................. LB-38 Tabel LB.44 Neraca Panas Cooler (E-108) pada alur 25 .................................. LB-39 Tabel LB.45 Neraca Panas Cooler (E-109) pada alur 24 .................................. LB-39 Tabel LB.46 Neraca Panas Cooler (E-109) pada alur 30 .................................. LB-40 Tabel LB.47 Neraca Panas Cooler (E-109) pada alur 31 .................................. LB-40 Tabel LB.48 Neraca Panas Cooler (E-109) pada alur 32 .................................. LB-41 Tabel LC.1 Komposisi Kolom Fraksinasi I (T-101) ....................................... LC-58 Tabel LC.2 Titik Embun Destilat (2300C) pada Fraksinasi 1 (T-101) ............ LC-59 Tabel LC.3 Titik Gelembung Bottom (2600C) pada Fraksinasi 1 (T-101) ..... LC-59
Universitas Sumatera Utara

Tabel LC.4 Komposisi Kolom Fraksinasi I (T-101) ....................................... LC-62 Tabel LC.5 Neraca Panas Feed pada T 2520C................................................. LC-63 Tabel LC.6 Neraca Panas Feed pd Boiling Point 2550C ................................. LC-63 Tabel LC.7 Neraca Panas Feed pd Dew Point 2300C...................................... LC-64 Tabel LC.8 Komposisi Kolom Fraksinasi II (T-102) ...................................... LC-69 Tabel LC.9 Titik Embun Destilat (2300C) pada Fraksinasi 2 (T-102) ............ LC-70 Tabel LC.10 Titik Gelembung Bottom (2600C) pada Fraksinasi 2 (T-102) ..... LC-70 Tabel LC.11 Komposisi Kolom Fraksinasi 2 (T-102)....................................... LC-72 Tabel LC.12 Neraca Panas Feed pada T 2550C................................................. LC-72 Tabel LC.13 Neraca Panas Feed pd Boiling Point 2600C ................................. LC-73 Tabel LC.14 Neraca Panas Feed pd Dew Point 2300C...................................... LC-73 Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan, dan Sarana Lainnya ........................... LE-1 Tabel LE.2 Harga Indeks Marshall dan Swift ................................................... LE-3 Tabel LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses .................................................... LE-6 Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah........... LE-7 Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi............................................................ LE-10 Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai ................................................................ LE-13 Tabel LE.7 Perincian Biaya Kas ..................................................................... LE-15 Tabel LE.8 Perincian Modal Kerja.................................................................. LE-17 Tabel LE.9 Aturan Depresiasi Sesuai UU Republik Indonesia
No.17 Tahun 2000........................................................................ LE-18 Tabel LE.10 Perhitungan Biaya Depresiasi Sesuai UU RI
No. 17 Tahun 2000....................................................................... LE-19 Tabel LE.11 Data Perhitungan BEP.................................................................. LE-26 Tabel LE.12 Data Perhitungan Internal Rate of Return (IRR).......................... LE-28
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR
Hal Gambar 2.1 Flowsheet Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Oleat

Dari Minyak Jagung ..................................................................... II-13 Gambar 6.1 Instrumentasi Pompa...................................................................... VI-5 Gambar 6.2 Instrumentasi Tangki Cairan.......................................................... VI-6 Gambar 6.3 Instrumentasi Kolom Hidrolisa...................................................... VI-6 Gambar 6.4 Instrumentasi Cooler dan Condenser.............................................VI-7 Gambar 7.1 Diagram Alir Pengolahan Air .....................................................VII-16 Gambar 8.1 Tata Letak Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Oleat ........ VIII-9 Gambar 9.1 Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pra Rancangan
Pabrik Pembuatan Asam Oleat ...................................................IX-13 Gambar LE.1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage)
dan Tangki Pelarutan .................................................................... LE-5 Gambar LE.2 Grafik BEP................................................................................. LE-27
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

INTISARI

Asam stearat (C17H33COOH) diperoleh melalui hasil reaksi dari minyak

jagung dan air di dalam kolom hidrolisa (splitting) pada temperatur dan tekanan yang

tinggi, dan proses pemisahan yang dilakukan yaitu Fraksinasi I dan Fraksinasi II.

Pabrik pembuatan Noodle soap ini direncanakan berproduksi dengan

kapasitas 50.000 ton/tahun dengan masa kerja 330 hari dalam satu tahun. Lokasi

pabrik direncanakan di daerah Belawan, Sumatera Utara dengan luas areal 13.110

m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan 148 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan

Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang General Manager dengan struktur

organisasi sistem garis.

Hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan noodle soap ini adalah sebagai

berikut:

 Modal Investasi

: Rp 234.181.507.645,-

 Biaya Produksi

: Rp 568.614.958.505,-

 Hasil Penjualan

: Rp 636.674.047.200,-

 Laba Bersih

: Rp 110.676.785.276,-

 Profit Margin

: 33,84%

 Break Event Point

: 27,65 %

 Return of Investment

: 27,19 %

 Return on Network

: 45,17%

 Pay Out Time

: 5,10 tahun

 Internal Rate of Return : 41,97 

Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan noodle soap dari Minyak Jagung ini layak untuk didirikan.

Universitas Sumatera Utara

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA

Kapasitas Produksi

: 4300 ton / tahun

1 tahun operasi

: 330 hari

1 hari produksi

: 24 jam

Dasar Perhitungan

: 1 jam operasi

Satuan

: Kg / jam

Kapasitas produksi dalam 1 jam operasi :



4300 Ton 1 Tahun

x

1 Tahun 330 hari

x

1000 Kg 1 Ton

x

1 Hari 24 jam

Asam Oleat = 542,9293 Kg/jam

Kemurnian Produk : 98 %

Asam Oleat 98,03 % = 543,9293 x 98 %

= 532,0707 Kg / jam

Tabel L.A.1 Komposisi Minyak Jagung

Komposisi
Air (H2O) Gliserol TriMeristat (C45H86O6) TriPalmitat (C51H98O6) TriLinoleat (C57H98O6) TriOleat (C57H104O6) TriStearat (C57H110O6) Impuritis (Stenol,abu) As. Meristat (C13H27COOH) As. Palmitat (C15H31COOH) As. Linoleat (C17H31COOH) As. Oleat (C17H33COOH) As. Stearat (C17H35COOH)
(Sumber : Ketaren, 1986)

% Berat Minyak Jagung
0,1% 10 % 56 % 30 % 2,5 % 1,4 % -

Berat Molekul (Kmol)
18,015 92,0947 723,1753 807,3367 879,4033 885,4507 891,4981
228,3754 256,4292 280,4514 282,4672 284,483

Universitas Sumatera Utara

Kolom Hidrolisa
F8 Air

F9 Air As.Miristat As.Palmitat As.Linoleat As.Oleat
As.Stearat

Hidrolisa T = 2550C P = 54 bar

F10 Steam

F4 Trigliserida Impuritis

F11 Trigliserida Gliserol Air
Impuritis

Trigliserida yang di umpankan 98% bereaksi dengan air. Berdasarkan

perhitungan mundur dengan menggunakan komponen kunci asam oleat maka di

dapat total Minyak Jagung yang masuk ke kolom hidrolisa = 1948,8766 Kg/ Jam. Perhitungan mundur adalah sebagai berikut : Produk Asam Oleat = 542,9293 Kg/Jam dengan kemurnian 98% berarti kandungan

asam oleat = 542,9293 Kg/Jam x 98 % = 532,0707 Kg / Jam.

NAsam Oleat

= Berat Asam Oleat / BM Asam Oleat

=

532,0707 Kg / Jam 282,4672 Kg / Kmol

1,8836 Kmol / Jam

Pada Fraksinasi II Asam Oleat yang menjadi produk atas sebesar 99 % maka

umpan yang masuk ke kolom fraksinasi II ialah :

NAsam Oleat

out
= N As.Oleat 99%

= 1,8836 Kmol / Jam = 1,9026 Kmol/ Jam 99%

Universitas Sumatera Utara

Pada Fraksinasi I Asam Oleat yang menjadi produk atas sebesar 2 %, maka umpan yang masuk ke kolom fraksinasi I ialah :

NAsam Oleat

out
= N As.Oleat (1  2%)

=

1,9026 Kmol / (1  2%)

Jam

=

1,9414

Kmol/

Jam

Asam Oleat yang masuk ke kolom Fraksinasi I merupakan produk flash tank di mana pada alat ini Asam Oleat tidak mengalami penguapan sehingga umpan yang masuk ke flash tank = produk asam lemak yang keluar dari flash tank.
Asam Oleat yang masuk ke flash tank merupakan produk dari kolom hidrolisa, sehingga dapat kita hitung asam oleat yang di umpankan ke kolom hidrolisa dimana asam oleat ini merupakan hasil reaksi trigliserida (minyak jagung) dengan air. Adapun banyaknya Trioleat adalah sebagai berikut :

N out As.Oleat
1,944

=

N in As.Oleat

+ 3r

= 0 + 3r

r Trioleat

=

1,9414 3

= 0,6471 Kmol/Jam

r Trioleat

= N in x xreaksi ( )

N in Trioleat

= rTrioleat x ( ) xreaksi

=

0,6471x  (1) 98%

= 0,6603 Kmol/Jam

Berat Trioleat

= N x BMTrioleat = 0,6603 Kmol/Jam x 885,4507 Kg/Kmol

= 584,6630 Kg/Jam

Trioleat yang terkandung dalam minyak jagung adalah sebesar 30 % sehingga

didapat total minyak jagung yang diumpankan ke dalam kolom hidrolisa.

Universitas Sumatera Utara

Berat Minyak Jagung

=

Berat Trioleat %Trioleat

=

584,6630 Kg / Jam 30%

=1948,8766 Kg/Jam

Neraca massa masing-masing komponen

Tri Miristat

BeratTrimeristat = % BeratMinyak Jagung x BeratMinyak Jagung = 0,1 % x 1948,8766

= 1,9488766 Kg

NTrimiristat

= BeratTrimiristat/BMTrimiristat

=

1,9488766 Kg 723,1753

= 0,002695 Kmol/Jam

r = N in x xreaksi ( )

=

0,002695 x 0,98 1

= 0,002641 Kmol/Jam

Tri Palmitat

BeratTripalmitat = % BeratMinyak Jagung x Beratminyak jagung = 10 % x 1948,8766 = 194,88766 Kg

NTripalmitat r

= BeratTripalmitat/BMTripalmitat

=

194,88766 807,3367

= 0,2414 Kmol/Jam

= N in x xreaksi ( )

=

0,2414 x 0,98 1

= 0,2366 Kmol/Jam

Tri Linoleat

BeratTrilinoleat

= % BeratMinyak Jagung x Beratminyak jagung = 56 % x 1948,8766 = 1091,3708 Kg

Universitas Sumatera Utara

NTrilinoleat

= BeratTrilinoleat/BMTrilinoleat

=

1091,3708 879,4033

= 1,2410 Kmol/Jam

r = N in x xreaksi ( )

=

1,2410 x 0,98 1

= 1,2161 Kmol/Jam

Tri Oleat

BeratTrioleat NTrioleat

= % BeratMinyak Jagung x Beratminyak jagung = 30 % x 1948,8766

= 584,6629 Kg

= BeratTrioleat/BMTrioleat

=

584,6629 885,4507

= 0,6602 Kmol/Jam

Tri Stearat

r BeratTristearat NTristearat

= N in x xreaksi ( )

=

0,6602 x 0,98 1

= 0,6470 Kmol/Jam

= % BeratMinyak Jagung x Beratminyak jagung = 2,5 % x 1948,8766

= 48,7219 Kg

= BeratTristearat/BMTristearat

=

48,7219 891,4981

= 0,05465 Kmol/Jam

r = N in x X reaksi ( )

=

0,05465 x 0,98 1

= 0,05355 Kmol/Jam

Impuritis yang ada pada Trigliserida 1,4 % dari total minyak jagung, sehingga

didapat minyak jagung sebesar

Fimp = %imp x BeratMinyak Jagung = 1,4 % x 1948,8766

= 27,2842 Kg/Jam

Universitas Sumatera Utara

Trigliserida yang keluar dari kolom hidrolisa merupakan sisa reaksi, hal ini

dikarenakan konversi reaksi 98%, sehingga

Tri Miristat

Nout = Nin-r

= 0,002695 -0,002641 Kmol/Jam

Nout = 0,000054 Kmol/jam

F = 0,000054 Kmol/jam x 723,1753

= 0,03905 Kg/jam

Tri Palmitat

Nout = Nin-r

= 0,2414 - 0,2366 Kmol/Jam

Nout = 0,0048 Kmol/Jam

F = 0,0048 Kmol/Jam x 807,3367

Tri Linoleat

= 3,8752 Kg/jam

Nout = Nin-r

= 1,2410 - 1,2161Kmol/Jam

Nout = 0,0249 Kmol/Jam

F = 0,0249 Kmol/Jam x 879,4033

= 21,8971 Kg/jam

Tri Oleat

Nout = Nin-r

= 0,6602 -0,6470 Kmol/Jam

Nout = 0,0132 Kmol/Jam

Tri Stearat

F = 0,0132 Kmol/Jam x 885,44507 = 11,6878 Kg/jam

Nout = Nin-r

= 0,05465 -0,05355 Kmol/Jam

Nout = 0,0011 Kmol/Jam

F = 0,0011 Kmol/Jam x 891,4981

= 0,9806 Kg/jam

Total Trigliserida yang keluar

= 0,03905 + 3,8752+ 21,8971 + 11, 6878

+ 0,9806

= 38,4797 Kg/jam

Pembentukan asam lemak yang keluar dari kolom hidrolisa

Nout Asam Miristat

= Nin + 3r

= 0 + 3(0,002641)

= 0,007923 Kmol/jam

Berat = 0,007923 x 228,375 = 1,8094 Kg/jam

Nout Asam Palmitat

= Nin + 3r

= 0 + 3(0,2366)

= 0,7098 Kmol/jam

Universitas Sumatera Utara

Berat = 0,7098 x 256,4292 =182,0134 Kg/jam

Nout Asam Linoleat

= Nin + 3r

= 0 + 3(1,2161)

= 3,6483 Kmol/jam

Nout Asam Oleat

Berat = 3,6483 x 280,4514 = 1023,1708 Kg/jam = Nin + 3r

= 0 + 3(0,6470)

= 1,941 Kmol/jam

Nout Asam Stearat

Berat = 1,941 x 282,4830 = 548,2995 Kg/jam = Nin + 3r

= 0 + 3(0,05355)

= 0,1606 Kmol/jam

Berat = 0,1606 x 284,483 = 45,6879 Kg/jam

Total Asam Lemak

= 1,8094 + 182,0134 + 1023,1708 + 548,2995

+ 45,6879

= 1800,981 Kg/jam

Banyaknya air yang keluar bersama asam lemak sebesar 0,6% sehingga jumlah air

pada asam lemak

Beratair

= % air x berat asam lemak total % Asam lemak

=

0,6% x 1800,981 99,4%

 

= 10,8711 Kg/jam

Nair = Fair/ BMair

= 10,8711/18,0152 = 0,6034 Kmol/jam

Pembentukan Gliserol

∑Nout

= ∑Nin + ∑r

= ∑0 + (0,002641+ 0,2366 + 1,2161+ 0,6470+ 0,05355)

= 2,1558 Kmol/jam

Berat Gliserol = 2,1558 x 92,0947

= 198,5377 Kg/jam

Universitas Sumatera Utara

Gliserol yang dihasilkan sebesar 20% sehingga banyak air yang terdapat pada

gliserol sebesar

Fair

= % air x berat gliserol %Gliserol

= 80% x 198,5377 20%

 

= 794,1508 Kg/jam

Nair = Fair/ BMair = 794,1508/18,0152 = 44,0822 Kmol/jam

Banyaknya air yang diumpankan sebesar Nout = Nin + -3r Nin = ∑Nout + 3(∑r) = (0,6034 + 44,0822) + 3(0,002641+ 0,2366 + 1,2161+ 0,6470+ 0,05355) = 44,6856 + 6,4674 = 51,153 Kmol/jam Beratair = 51,2033 x 18,0152 = 921,5315 Kg/jam

Tabel L.A.2 Hasil Perhitungan Neraca Massa Pada Kolom Hidrolisa (KH-101)

Komposisi

Masuk (Kg/jam)

Alur 4

Alur 8

Keluar (Kg/jam)

Alur 11

Alur 9

Trigliserida 1288,2072

-

38,4797

-

Air

-

921,5315

794,1508

10,8711

Impuritis

27,2842

-

27,2842

-

Gliserol

-

- 198,5377 -

Asam Lemak

-

-

- 1800,981

Total

1948,8766

921,5315

2870,4081

1058,4524

1811,8521

2870,4081

Universitas Sumatera Utara

Flash Tank Asam Lemak (FT-101)

Berdasarkan perhitungan neraca panas maka air yang keluar dari flash tank sebesar 100% Neraca Massa Total
F9 = F12 + F13

Neraca Massa Komponen

C14 F9 wAs. Meristat = F13 wAs. Meristat

= 1,8094 Kg/jam

C16 F9 wAs. Palmitat = F13 wAs. Palmitat

C18F2 C18F1

= 182,0134 Kg/jam

F9 wAs. Linoleat = F13 wAs. Linoleat

= 1023,1708 Kg/jam

F9 wAs. Oleat

= F13 wAs. Oleat

= 548,2995 Kg/jam

Universitas Sumatera Utara

C18 H20

F9 wAs. Stearat
F9wAir F12wAir F12wAir

= F13 wAs. Stearat = 45,6879 Kg/jam = F12wAir + F13wAir = 100% x F9wAir = 100% x 10,8711 = 10,8711

Tabel L.A.3 Hasil Perhitungan Neraca Massa Pada Flash Tank Asam Lemak

(FT-101)

Komposisi

Masuk (Kg/jam) Alur 9

Keluar (Kg/jam)

Alur 12

Alur 13

Air

10,8711

10,8711

-

As. Miristat

1,8094

- 1,8094

As. Palmitat

182,0134

- 182,0134

As. Linoleat

1023,1708

- 1023,1708

As. Oleat

548,2995

- 548,2995

As. Stearat

45,6879

- 45,6879

Total

1811,8521 1811,8521

10,8711

1800,981

1811,8521

Universitas Sumatera Utara

Flash Tank Gliserol (FT-102)

Berdasarkan perhitungan neraca panas maka air yang keluar dari fash tank sebesar Neraca Massa Total
F9 = F12 + F13

Neraca Massa Komponen C14 F11 wTri. Meristat = F15 wTri Meristat

= 0,03905 Kg/jam C16 F11 wTri Palmitat = F15 wTri. Palmitat

C18F2 C18F1 C18

= 3,8752 Kg/jam F11 wTri. Linoleat = F15 wTri Linoleat

F11 wTri Oleat

= 21,8971 Kg/jam = F15 wTri Oleat

= 11,6878 Kg/jam F11 wTri Stearat = F15 wTri. Stearat

= 0,9806 Kg/jam

Gliserol

F11wGliserol

= F15wGliserol = 198,5377 Kg/jam

Universitas Sumatera Utara

H20

F11wAir F14wAir

= F14wAir + F15wAir = 39,15% x F11wAir

F12wAir

= 39,15% x 794,1508

= 310,9100 Kg/jam

F11wAir

= F14wAir + F15wAir

794,1508

= 310,9100 + F15wAir

F15wAir

= 794,1508 – 310,9100

= 483,2408 Kg/jam

Tabel L.A.4 Hasil Perhitungan Neraca Massa Pada Flash Tank Gliserol

(FT-102)

Komposisi

Masuk (Kg/jam) Alur 11

Keluar (Kg/jam)

Alur 14

Alur 15

Air

794,1508

310,9100

483,2408

Tri Meristat

0,03905

- 0,03905

Tri Palmitat

3,8752

- 3,8752

Tri Linoleat

21,8971

- 21,8971

Tri Oleat

11,6878

- 11,6878

Tri Stearat

0,9806

- 0,9806

Gliserol

198,5377

- 198,5377

Impuritis

27,2842

- 27,2842

Total

1058,4524 1058,4524 Kg/jam

310,9100

747,5424

1058,4524 Kg/jam

Kolom Fraksinasi I (T-101)

Universitas Sumatera Utara

Pada kolom fraksinasi-01 diset 99% Asam Linoleat dan 2% Asam Oleat pada produk atas dari umpan yang masuk. Berdasarkan perhitungan Total Reflux untuk Fraksinasi maka di dapat fraksi mol dari tiap komposisi

Tabel L.A.5 Hasil Perhitungan Total Reflux Kolom Fraksinasi I (T-101)

Komposisi

% N Feed

% N Destilat

% N Bottom

As. Meristat As. Palmitat As. Linoleat
As. Oleat As. Stearat

0,0012 0,1097 0,5641 0,3001 0,0248

0,0018 0,1625 0,8268 0,0089
0

0 0 0,0174 0,9061 0,0765

Neraca Massa Total N13 = N17 + N22

Neraca Massa Komponen Kunci :

C18F2

N17 xLinoleat = N13 xLinoleat (99%) (N17)(0,8268)= (6,4675)(0,5641)(99%)

N17 = 3,6476(99%) 0,8268

= 4,3684 Kmol/jam

Universitas Sumatera Utara

Dari neraca massa total maka di dapat harga N13 N13 = N17 + N22 6,4675 = 4,3684 + N22 N22 = 6,4675 - 4,3684
= 2,1 Kmol/jam

C14

N13 xMeristat

= N17 xMeristat + N22 xMeristat

= (4,3684)( 0,0018) + 0

= 0,0078 Kmol/jam

F17As.Meristat = Mol x BM

= 0,0078 x 228,3754

= 1,7813 Kg/jam

C16

N13 xPalmitat

= N17 xPalmitat + N22 xPalmitat

= (4,3684)(0,1625) + 0

= 0,7098 Kmol/jam

F17As.Palmitat = Mol x BM

= 0,7098 x 256,4292

= 182,0134 Kg/jam

C18F2

N13 xLinoleat F17As.Linoleat F22As.Linoleat

= N17 xLinoleat + N22 xLinoleat = (4,3684)(0,8268) + (2,1)( 0,0174) = 3,6117 + 0,0365 = 3,6482 Kmol/jam = Mol x BM = 3,6117 x 280,4514 = 1012,9063 Kg/jam = Mol x BM = 0,0365 x 280,4514 = 10,2364 Kg/jam

Universitas Sumatera Utara

C18F1

N13 xOleat F17As.Oleat F22As.Oleat

= N17 xOleat + N22 xOleat = (4,3684)(0,0089) + (2,1)(0,9061) = 0,0388 + 1,9028 = 1,9416 Kmol/jam = Mol x BM = 0,0388 x 282,4672 = 10,9597 Kg/jam = Mol x BM = 1,9028 x 282,4672 = 537,4785 Kg/jam

C18

N13 xStearat

= N17 xStearat + N22 xStearat

= (4,3684)(0) + (2,1)( 0,0765)

= 0 + 0,1606

= 0,1606 Kmol/jam

F22As.Stearat

= Mol x BM = 0,1606 x 284,483 = 45,6879 Kg/jam

Tabel L.A.6 Hasil Perhitungan Neraca Massa Pada Kolom Fraksinasi 1 (T-101)

Komposisi

Masuk (Kg/jam) Alur 13

Keluar (Kg/jam)

Alur 17

Alur 22

As. Meristat

1,8094

1,8094

-

As. Palmitat

182,0134

182,0134

-

As. Linoleat

1023,1708

1012,9063

10,2364

As. Oleat

548,2995

10,9597

537,4785

As. Stearat

45,6879

0 45,6879

Total

1811,8521 1811,8521 Kg/jam

1207,8494

593,4028

1811,8521 Kg/jam

Universitas Sumatera Utara

Kolom Fraksinasi II (T-102)

Pada kolom Fraksinasi-02 diharapkan 99% Asam Oleat dan 1% Asam Stearat pada produk atas dari umpan yang masuk. Berdasarkan perhitungan Total Reflux untuk Fraksinasi maka di dapat fraksi mol dari tiap komposisi

Tabel L.A.7 Hasil Perhitungan Total Reflux Kolom Fraksinasi II

Komposisi

% N Feed

% N Destilat

% N Bottom

As. Linoleat

0,0173

0,0189

0

As. Oleat

0,9062

0,9802

0,1068

As. Stearat

0,0764

0,0008

0,8931

Neraca Massa Total N22 = N23 + N24

Neraca Massa Komponen Kunci :

C18F1

N23 xOleat = N22 xOleat (99%)

(N23)( 0,9802) = (2,0996)( 0,9062)(99%)

N23 = 1,9026(99%) 0,9802

= 1,9216 Kmol/jam

Universitas Sumatera Utara

Dari neraca massa total maka di dapat harga N24 N22 = N23 + N24 2,0996 = 1,9216 + N24 N24 = 2,0996 – 1,9216
= 0,178 Kmol/jam

Neraca Massa tiap komponen

C18F2

N22 xLinoleat

= N23 xLinoleat + N24 xLinoleat = (1,9216)( 0,0189) + 0

= 0,0363 Kmol/jam

F23As.Linoleat = Mol x BM

= 0,0363 x 280,4514

= 10,2364 Kg/jam

C18F1 C18

N22 xOleat F23As.Oleat F24As.Oleat

= N23 xOleat + N24 xOleat = (1,9216)( 0,9802) + (0,178)( 0,1068) = 1,8835 + 0,0190 = 1,9025 Kmol/jam = Mol x BM = 1,8835 x 282,4672 = 532,0269 Kg/jam = Mol x BM = 0,0190 x 282,4672 = 5,3668 Kg/jam

N22 xStearat F23As.Stearat

= N23 xStearat + N24 xStearat = (1,9216)( 0,0008) + (0,178)( 0,8931) = 0,0015 + 0,1589 = 0,1604 Kmol/jam = Mol x BM = 0,0015 x 284,483 = 0,4267 Kg/jam

Universitas Sumatera Utara

F24As.Stearat

= Mol x BM = 0,1589 x 284,483 = 45,2043 Kg/jam

Tabel L.A.8 Hasil Perhitungan Neraca Massa Pada Kolom Fraksinasi II (T-102)

Komposisi

Masuk (Kg/jam) Alur 22

Keluar (Kg/jam)

Alur 23

Alur 24

As. Linoleat

10,2364

10,2364

-

As. Oleat

537,4785

532,0269

5,3668

As. Stearat

45,6879

0,4267

45,2043

Total

593,4028 593,4028 Kg/jam

542,69

50,5711

593,4028 Kg/jam

Universitas Sumatera Utara

LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS

Basis Perhitungan : 1 Jam Operasi

Satuan Operasi

: Kj/jam

Temperatur referensi : 25 0C

Tabel L.B.1 Kapasitas panas (Cp), Panas Pembentukan ΔHf25C, Panas Penguapan Komposisi Minyak Jagung

Komposisi

Cp (Kcal/Kmol)

ΔHf25C (Kcal/Kmol)

HVL (2300C)

Air (H2O) Gliserol

18,0152 52,2177

-57,8000 -159,1600

-

TriMeristat (C45H86O6) TriPalmitat (C51H98O6) TriLinoleat (C57H98O6) TriOleat (C57H104O6) TriStearat (C57H110O6) Impuritis

339,8924T+0,2640T2 379,4482T+0,2947T2 413,3196T+0,3210T2 416,1618T+0,3232T2 419,0041T+0,3254T2
-.

-143,7100 -153,7600 108,0500 -135,7600 -163,4500
-

18386,3755 20150,2835 15975,8429 16090,6724 19335,5002
-

As. Meristat (C13H27COOH) As. Palmitat (C15H31COOH) As. Linoleat (C17H31COOH) As. Oleat (C17H33COOH) As. Stearat (C17H35COOH) (Sumber : Perry’s, 1999)

115,0200 129,5400 132,6200 139,3400 144,0600

-397,6600 -427,3000 -290,6800 -373,8100 -456,9400

-

Universitas Sumatera Utara

Kolom Hidrolisa

Trigliserida + 3H2O

3 Asam Lemak + Gliserol

 dQ
dT

=

r

H

0 r25 C

+

∑

Nout



T 25

Cp

dt



-∑

Nin



T 25

Cp

dt



dQ = 0 ; hal ini dikarenakan tidak ada panas yang hilang dan panas yang dT

ditambahkan, karena pada kolom hidrolisa menggunakan steam.

H

0 r25 C

=

σ

H

0 r25 C

as.

lemak

+

σ

H

0 r25 C

gliserol

-

σ H

0 r25 C

trigliserida

+

σ

H

0 r25 C

air

Meristat

r

H

0 r25 C

=

r3 H

0 r25 C as. lemak

+1 H

0 r25 C

gliserol

-

1 H

0 r25 C trigeliserida

+

H

0 r25 C air

= 0,002641 [3 (-143,7100) + (-159,16) – (-397,66) – 3(-57,8000)]

= -0,0507 Kcal/jam

Universitas Sumatera Utara

Palmitat

r

H

0 r25 C

=

r3 H

0 r25 C as. lemak

+1 H

0 r25 C

gliserol

-

1 H

0 r25 C trigeliserida

+

H

0 r25 C air

= 0,2414 [3 (-153,5900) + (-159,16) – (-427,3) – 3(-57,8000)]

= -4.6421 Kcal/jam

Linoleat

r

H

0 r25 C

=

r3 H

0 r25 C as. lemak

+1 H

0 r25 C

gliserol

-

1 H

0 r25 C trigeliserida

+

H

0 r25 C air

= 1,2410 [3 (-108,0500) + (-159,16) – (-290,68) – 3(-57,8000)]

= -23,8644 Kcal/jam

Oleat

r

H

0 r25 C

=

r3 H

0 r25 C as. lemak

+1 H

0 r25 C

gliserol

-

1 H

0 r25 C trigeliserida

+

H

0 r25 C air

= 0,6602 [3 (-135,76) + (-159,16) – (-373,81) – 3(-57,8000)]

= -12,6956 Kcal/jam

Stearat

r

H

0 r25 C

=

r3 H

0 r25 C as. lemak

+1 H

0 r25 C

gliserol

-

1 H

0 r25 C trigeliserida

+

H

0 r25 C air

= 0,05465 [3 (-163,47) + (-159,16) – (-456,94) – 3(-57,8000)]

= -1,0509 Kcal/jam r H r250Ctotal = (-0,0507) + (-4.6421) + (-23,8644) + (-12,6956) + (-1,0509)
= -42,3037 Kcal/jam

Universitas Sumatera Utara

Tabel L.B.2 Hasil Perhitungan Neraca Panas Kolom Hidrolisa pada alur 4

Komposisi
Tri Meristat Tri Palmitat Tri Linoleat
Tri Oleat Tri Stearat
Total

N(Kmol)
0,002695 0,2414 1,2410 0,6602 0,05465 2,1999

Cp (Kcal/Kmol)
339,8924 T + 0,2640 T2 379,4482 T + 0,2640 T2 413,3196 T + 0,3210 T2 416,1618 T + 0,3232 T2 419,0041 T + 0,3254 T2

130
Q4=N  Cp dt (Kcal) 25
107,7604 10775,6865 60340,9358 32321,4570 2693,7704 106239,6100

Tabel L.B.3 Hasil Perhitungan Neraca Panas Kolom Hidrolisa pada alur 11

Komposisi
Air Tri Meristat Tri Palmitat Tri Linoleat
Tri Oleat Tri Stearat

N(Kmol)
44,0822 0,000054 0,0048
0,0249 0,0132 0,0011

Cp (Kcal/Kmol)

255
Q11=N Cp dt (Kcal) 25

18,0152

182654,4194

339,8924 T + 0,2640 T2

5,1395

379,4482 T + 0,2640 T2

510,0085

413,3196 T + 0,3210 T2

2881,8241

416,1618 T + 0,3232 T2

1538,2130

419,0041 T + 0,3254 T2

129,0593

Gliserol

2,1558

52,217695

25891,3111

Total

46.2821

213609,9750

Universitas Sumatera Utara

Tabel L.B.4 Hasil Perhitungan Neraca Panas Kolom Hidrolisa pada alur 9

Komposisi
Air As. Meristat As. Palmitat As. Linoleat
As. Oleat As. Stearat
Total

N(Kmol)
0,6034 0,007923 0,7098
3,6483 1,941 0,1606 7,0710

Cp (Kcal/Kmol)
18,0152 115,0200 129,5400 132,6200 139,3400 144,0600

255
Q9=N  Cp dt (Kcal) 25
2500,185 209,5998 21147,9232 111282,6356 62205,5562 5321,2882 202667,1885

Panas pada alur 4 (air) dan alur 10 (steam)

dQ

=

r

H

0 r25 C

+ Q11 +

Q9 –

Q10

– Q4

– Q8

dT

dQ = 0 dT

0

=

r

H

0 r25 C

+

Q11

+

Q9

–

Q10

–

Q4

–

Q8

Q10 + Q4

=

r

H

0 r25 C

+

Q11

+

Q9 -

Q8

= -42,3037 + 213609,9750+ 202667,1885- 106239,6100

= 309995,2438 Kcal/jam

   Ntot  N Air

H  HSteam 275

Air 255

 90   N Air . cp dt 

r

H

0 r25 C

+

Q11

+

Q9

-

Q8

 25 

Universitas Sumatera Utara

      N H  HSteam tot 275

Air 255



N Air

H  Hsteam 275

Air 255r

 90   N Air . cp dt 

r

H

0 r25 C

+

Q11

+

Q9

-

 25 

Q8

  N H  HSteam tot 275

Air 255

-

(r

H

0 r25 C

+

Q11

+

Q9 -

Q8)

=

   N H  Hsteam Air 275

Air 255r

 90   N Air . cp dt 

 25 

     NAir

=

N H  Hsteam Tot 275

Air 255

 (r r250C + Q11 + Q9 - Q8)

H  Steam 275

Air 255

  cp

90 25

dt



= (51,153) (11983,4556 - 4776,9788) - (309995,2438 ) (11983,8981 4776,9788)  (18,0152) (90  25)

=

58637,6639 6035,9393

= 9,7147 Kmol NSteam = Ntotal air - Nair

= 51,153 – 9,7147 = 41,4383 Kmol = 746,5192 Kg/jam

Universitas Sumatera Utara

Flash Tank 01 (Asam Lemak)

F12
Air

F9 Air As. Meristat As. Palmitat As. Linoleat As. Oleat As. Stearat

Flash Tank T= 255 oC P= 1,013 bar

Neraca Panas Total Q9 = Q12 + Q13

F13 As. Meristat As. Palmitat As. Linoleat
As. Oleat As. Stearat

Tabel L.B.5 Hasil Perhitungan Neraca Panas Flash Tank 1 pada alur 9

Komposisi
Air As. Meristat As.Palmitat As. Linoleat
As.Oleat As. Stearat
Total

N (Mol)
0,6034 0,007923 0,7098
3,6483 1,941 0,1606 7,0710

Cp (Kcal/kmol)
18,0152 115,0200 129,5400 132,6200 139,3400 144,0600

255
Q9=N  Cp dt (Kcal) 25
2500,185 209,5998 21147,9232 111282,6356 62205,5562 5321,2882 202667,1885

Universitas Sumatera Utara

Tabel L.B.6 Hasil Perhitungan Neraca Panas Flash Tank 1 pada alur 13

Komposisi

N (Mol)

Cp (Kcal/kmol)

Air 0,0000

As. Meristat

0,007923

As.Palmitat

0,7098

As. Linoleat

3,6483

As.Oleat

1,941

As. Stearat

0,1606

Total

6,4676

Q12

=

N

x

Hvl

0 252 C

18,0152 115,0200 129,5400 132,6200 139,3400 144,0600

255
Q13=N Cp dt (Kcal) 25
0,0000 207,5787 20944,0020 110209,5807 61605,7323 5269,9771 198236,8709

= 0,6034 Kmol x 7347,0688 Kcal/Kmol

= 4433,2213 kcal/jam

Flash Tank 02 (Gliserol)

Universitas Sumatera Utara

Neraca Panas Total

Q11 = Q14 + Q15 Tabel L.B.7 Hasil Perhitungan Neraca Panas Flash Tank 2 pada alur 11

Komposisi

N(Kmol)

Cp (Kcal/Kmol)

255
Q11=N Cp dt (Kcal) 25

Air Tri Meristat

44,0822 0,000054

18,0152 339,8924 T + 0,2640 T2

182654,4194 5,1396

Tri Palmitat Tri Linoleat

0,0048 0,0249

379,4482 T + 0,2640 T2 413,3196 T + 0,3210 T2

510,0085 2362,0858

Tri Oleat Tri Stearat

0,0132 0,0011

416,1618 T + 0,3232 T2 419,0041 T + 0,3254 T2

1538,2131 129,0594

Gliserol

2,1558

52,217695

25891,3086

Total

46.2821

210401,6804

Tabel L.B.8 Hasil Perhitungan Neraca Panas Flash Tank 2 pada alur 15

Komposisi
Air Tri Meristat Tri Palmitat Tri Linoleat
Tri Oleat Tri Stearat
Gliserol Total

N(Kmol)
24,3264 0,000054 0,0048
0,0249 0,0132 0,0011 2,1558 25.5262

Cp (Kcal/Kmol)

100
Q15=N Cp dt (Kcal) 25

18,0152

32868,3721

339,8924 T + 0,2640