Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Gliserol dari Coconut Natural Oil (CNO) dengan Kapasitas 20.000 Ton/Tahun

PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN
GLISEROL
DARI COCONUT NATURAL OIL (CNO)
DENGAN KAPASITAS PRODUKSI 20.000 TON / TAHUN

TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia

Oleh :

ISMI IKA WARDHANI
NIM : 0804250219

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA EKSTENSI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2010

Universitas Sumatera Utara

LEMBAR PENGESAHAN
PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN
GLISEROL DARI COCONUT NATURAL OIL (CNO) DENGAN
KAPASITAS PRODUKSI 20.000 TON / TAHUN

TUGAS AKHIR
Telah Disidangkan Pada Tanggal
17 Mei 2010

Oleh :
ISMI IKA WARDHANI
NIM : 0804250219
Diperiksa/ Disetujui :
Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

Dr. Ir. Rosdanelli Hsb, MT

Farida Hanum ST, MT

NIP : 19680808 199403 2 003

NIP : 19780610 200212 2 003
Mengetahui ;
Koordinator Penelitian

Dr. Eng. Ir. Irvan, Msi
NIP : 19680820 199501 1 001
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA EKSTENSI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2010

Universitas Sumatera Utara

LEMBAR PENGESAHAN
PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN

GLISEROL DARI COCONUT NATURAL OIL (CNO) DENGAN
KAPASITAS PRODUKSI 20.000 TON / TAHUN

TUGAS AKHIR
Telah Disidangkan Pada Tanggal
17 Mei 2010

Oleh :
ISMI IKA WARDHANI
NIM : 0804250219
Diperiksa/ Disetujui :

Dosen Penguji I

Dosen Penguji II

Dr. Ir. Rosdanelli Hsb, MT
NIP : 19680808 199403 2 003

Dr. Ir. Fatimah MT

NIP : 196406171 199403 2 001

Dosen Penguji III

Ir. Renita Manurung, MT
NIP : 19681214 199702 2 002

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA EKSTENSI
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 Gliserol dari Coconut Natural Oil (CNO) dengan
Kapasitas 20.000 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 Prof. Dr. Ir. Setiaty Pandia 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 Asmayuni dan

Ayahanda Drs Ramadhan SH, yang tidak pernah lupa memberikan motivasi dan
semangat kepada penulis.
9. Adik tercinta Ibrahim Asshabri.S & M.Imam Maulidi.S yang selalu mendoakan dan
memberikan semangat.
10. Teristimewa kepada Abang tercinta Sardiman Saragih ST yang selalu mendoakan
dan memberikan semangat.

Universitas Sumatera Utara

11. Teman-teman stambuk ‘04 tanpa terkecuali. Thanks buat kebersamaan dan
semangatnya
12. 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,

Juni 2010
Penulis,

ISMI IKA WARDHANI
080425019

Universitas Sumatera Utara

INTISARI
Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Gliserol dari Coconut Natural Oil (CNO)
ini direncanakan berproduksi dengan kapasitas 20.000 ton pertahun. Proses yang
digunakan adalah dengan mereaksikan Coconut Natural Oil (CNO) dengan air di kolom
hidrolisa kemudian dipisahkan asam lemak dengan gliserol menggunakan dekanter
kemudian gliserol dimurnikan kembali.dengan dekanter, evaporator I dan Evaporator II
Pabrik pembuatan Gliserol ini direncanakan berproduksi dengan masa kerja
300 hari dalam satu tahun. Lokasi pabrik direncanakan di daerah Teluk Nibung,
Kabupaten Asahan, 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 asam oleat ini adalah sebagai berikut:

Modal Investasi

: Rp 1.072.945.161.793,-

Biaya Produksi

: Rp 1.528.271.401.178,-

Hasil Penjualan

: Rp.1.896.050.843.719,-

Laba Bersih

: Rp

Profit Margin

: 19 %

Break Event Point

: 25,89 %

Return of Investment

: 23,99 %

Return on Network

: 39,99 %

Pay Out Time

: 4,17 tahun

Internal Rate of Return

: 32,106%

257.463.109.778,-

Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan
Gliserol dari Coconut Natural Oil (CNO) 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

BAB II

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

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

1.2

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

1.3

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

1.4

Manfaat Pra Rancangan Pabrik .................................................... I-4

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

Gliserol ..................................................................................... II-1
2.1.1

Refining (Pemurnian) Minyak dan Lemak ..................... II-1
2.1.1.1 Produksi Kettle Refining (Batch Kettle
Method ............................................................... II-2
2.1.1.2 Proses Continiuos Centrifugal Refining .............. II-2
2.1.1.3 Ekstraksi Cair-cair .............................................. II-3

2.3

2.1.2

Proses Alkoholisis ......................................................... II-4

2.1.3

Proses Enzimatis ............................................................ II-4

2.1.4

Proses Hidrolisa ............................................................. II-6

2.1.5

Proses Saponifikasi ........................................................ II-7

Sifat-sifat Bahan ....................................................................... II-8
2.3.1 Mnyak Kelapa (CNO) ....................................................... II-8
2.3.2 Air (H2O) ......................................................................... II-9
2.3.3 Gliserol............................................................................. II-9

2.4

Deskripsi Proses ..................................................................... II-10

Universitas Sumatera Utara

BAB III

BAB IV

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

Reaktor Hidrolisa .................................................................... III-1

3.2

Dekanter................................................................................... III-1

3.3

Flash Tank Asam Lemak .......................................................... III-2

3.4

Flash Tank Gliserol .................................................................. III-2

3.5

Dekanter................................................................................... III-2

3.6

Evaporator I ............................................................................. III-3

3.7

Evaporator II ............................................................................ III-3

3.8

Cooler ...................................................................................... III-3

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

Pre Heater CNO ....................................................................... IV-1

4.2

Pre Heater Air .......................................................................... IV-1

4.3

Reaktor Hidrolisa .................................................................... IV-2

4.4

Dekanter................................................................................... IV-2

4.5

Flash Tank Asam Lemak .......................................................... IV-3

4.6

Flash Tank Gliserol .................................................................. IV-3

4.7

Dekanter................................................................................... IV-4

4.8

Evaporator I ............................................................................. IV-4

4.9

Evaporator II ............................................................................ IV-4

4.10 Cooler ...................................................................................... IV-5
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-20

Universitas Sumatera Utara

7.8
BAB VIII

BAB IX

BAB X

Spesifikasi Peralatan Pengolahan Limbah…………………...VII-32

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

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-5

9.4

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

9.5

Sistem Kerja ............................................................................ IX-8

9.6

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

9.7

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

9.8

Fasilitas Tenaga Kerja ............................................................ IX-13

ANALISA EKONOMI...................................................................... X-1
10.1 Modal Investasi ......................................................................... X-1
10.2 Biaya Produksi Total (BPT)/Total Cost (TC)............................. X-4
10.3 Perkiraan Laba/Rugi Perusahaan,.................................................X-5
10.4 Analisa Aspek Ekonomi ............................................................ X-5

BAB XI

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

DAFTAR PUSTAKA

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL
Hal

Tabel 1.1

Kebutuhan Gliserol .......................................................................... I-2

Tabel 1.2

Data Produksi Minyak Kelapa (CNO) .............................................. I-3

Tabel 3.1

Neraca Massa Pada Reaktor Hidrolisa ......................................... III-1

Tabel 3.2

Neraca Massa Pada Dekanter ...................................................... III-1

Tabel 3.3

Neraca Massa Pada Flash Tank Asam Lemak .............................. III-2

Tabel 3.4

Neraca Massa Pada Flash Tank Gliserol ...................................... III-2

Tabel 3.5

Neraca Massa Pada Dekanter II ................................................... III-2

Tabel 3.6

Neraca Massa Pada Evaporator I ................................................. III-3

Tabel 3.7

Neraca Massa Pada Evaporator II ................................................ III-3

Tabel 3.8

Neraca Massa Pada Cooler .......................................................... III-3

Tabel 4.1

Neraca Panas Pada Pre Heater CNO ............................................ IV-1

Tabel 4.2

Neraca Panas Pada Pre Heater Air ................................................ IV-1

Tabel 4.3

Neraca Panas Pada Reaktor Hidrolisa ........................................... IV-2

Tabel 4.4

Neraca Panas Pada Dekanter I ...................................................... IV-2

Tabel 4.5

Neraca Panas Flash Tank Asam Lemak ........................................ IV-3

Tabel 4.6

Neraca Panas Flash Tank Gliserol……...........................................IV-3

Tabel 4.7

Neraca Panas Pada Dekanter II ..................................................... IV-4

Tabel 4.8

Neraca Panas Evaporator I ............................................................ IV-4

Tabel 4.9

Neraca Panas Evaporator II........................................................... IV-4

Tabel 4.10

Neraca Panas Cooler ..................................................................... IV-5

Tabel 6.1

Daftar Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan
Asam Oleat dari Minyak Jagung .................................................. VI-5

Tabel 7.1

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

Tabel 7.2

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

Tabel 7.3

Kebutuhan air proses pada alat .....................................................VII-3

Tabel 7.4

Pemakaian Air Untuk Berbagai Kebutuhan .................................. VII-4

Tabel 7.5

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

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

Universitas Sumatera Utara

Tabel 9.2

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

Tabel 9.3

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

Tabel 10.1

Modal Investasi Tetap Langsung ................................................... X-1

Tabel 10.2

Modal Investasi Tetap Tidak Langsung.......................................... X-2

Tabel 10.3

Modal Kerja (Working Capital) ..................................................... X-3

Tabel 10.4

Biaya Tetap ................................................................................... X-4

Tabel 10.5

Biaya Variabel ............................................................................... X-5

Tabel LA.1

Neraca Massa Pada Reaktor Hidrolisa (RH)..................................LA-4

Tabel LA.2

Neraca massa pada dekanter ........................................................ LA-6

Tabel LA.3

Neraca massa pada Flash Tank asam lemak..................................LA-7

Tabel LA.4

Neraca massa pada Flash Tank Gliserol ....................................... LA-8

Tabel LA.5

Neraca massa pada Dekanter ....................................................... LA-9

Tabel LA.6

Neraca massa pada Evaporator I ................................................ LA-10

Tabel LA.7

Neraca massa pada Evaporator II ............................................... LA-11

Tabel LA.8

Neraca massa pada Cooler ......................................................... LA-12

Tabel LB.1

Neraca Panas Pada Pre Heater CNO ............................................ LB-3

Tabel LB.2

Neraca Panas Pada Pre Heater Air ............................................... LB-4

Tabel LB.3

Neraca Panas Pada Kolom Hidrolisa ............................................ LB-8

Tabel LB.4

Neraca Panas Pada Dekanter I ................................................... LB-10

Tabel LB.5

Neraca Panas Flash Tank Asam Lemak ..................................... LB-12

Tabel LB.6

Neraca Panas Flash Tank Gliserol.............................................. LB-14

Tabel LB.7

Neraca Panas Pada Dekanter II .................................................. LB-15

Tabel LB.8

Neraca Panas Evaporator I ......................................................... LB-17

Tabel LB.9

Neraca Panas Evaporator II........................................................ LB-19

Tabel LB.10 Neraca Panas Cooler .................................................................. LB-21
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

Universitas Sumatera Utara

Tabel LE.7

Perincian Modal Kerja ............................................................... LE-16

Tabel LE.8

Perkiraan Biaya Depresiasi ........................................................ LE-18

Tabel LE.9

Perkiraan Biaya Perawatan ........................................................ LE-19

Tabel LE.11 Data Perhitungan Internal Rate of Return (IRR)......................... LE-24

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-8

Gambar 9.1

Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pra Rancangan
Pabrik Pembuatan Asam Oleat ................................................. IX-14

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
Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Gliserol dari Coconut Natural Oil (CNO)
ini direncanakan berproduksi dengan kapasitas 20.000 ton pertahun. Proses yang
digunakan adalah dengan mereaksikan Coconut Natural Oil (CNO) dengan air di kolom
hidrolisa kemudian dipisahkan asam lemak dengan gliserol menggunakan dekanter
kemudian gliserol dimurnikan kembali.dengan dekanter, evaporator I dan Evaporator II
Pabrik pembuatan Gliserol ini direncanakan berproduksi dengan masa kerja
300 hari dalam satu tahun. Lokasi pabrik direncanakan di daerah Teluk Nibung,
Kabupaten Asahan, 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 asam oleat ini adalah sebagai berikut:
Modal Investasi

: Rp 1.072.945.161.793,-

Biaya Produksi

: Rp 1.528.271.401.178,-

Hasil Penjualan

: Rp.1.896.050.843.719,-

Laba Bersih

: Rp

Profit Margin

: 19 %

Break Event Point

: 25,89 %

Return of Investment

: 23,99 %

Return on Network

: 39,99 %

Pay Out Time

: 4,17 tahun

Internal Rate of Return

: 32,106%

257.463.109.778,-

Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan
Gliserol dari Coconut Natural Oil (CNO) ini layak untuk didirikan.

Universitas Sumatera Utara

BAB I
PENDAHULUAN
1.1

Latar Belakang
Gliserol atau biasa disebut gliserin merupakan suatu larutan kental tidak

berwarna dan mempunyai rasa yang manis. Jika direaksikan dengan air dan alkohol
menyebabkan rasa dingin pada kulit (miner ,1953). Gliserol selain dapat dihasilkan dari
minyak sawit (CPO, BPO, dan RPDPO), juga dapat dihasilkan dari minyak inti sawit
(PKO), minyak kelapa (CNO) dan minyak babassu (sejenis palm yang hanya terdapat di
Brazil). Dalam pengolahan minyak (trigliserida) selain menghasilkan gliserol juga akan
menghasilkan asam lemak yang juga dapat diolah menjadi beberapa macam produk
seperti : asam laurat, asam kaprat, asam stearat, dan lain-lain.
Rumus molekul gliserol:
CH2 - OH

CH - OH

CH2 – OH
Kegunaan gliserol antara lain:
•

•

Industri makanan, meliputi: penambahan cita rasa makanan dan ekstrak
makanan;

•

Industri obat-obatan, meliputi: pelarut bahan obat-obatan dan multivitamin;

•

cair dan pembersih mata;

•

Industri tekstil, meliputi: proses pemintalan dan penenunan;

Industri kosmetik, meliputi: pembuatan lotion kulit, sabun kecantikan, bedak

Industri polimer, meliputi: pembuatan polyester dan alkyl resin;

Industri pelumas, meliputi: fotografi, anti beku, pengolahan karet, larutan
pembersih;

Kebutuhan gliserol yang terus meningkat setiap tahunnya, seperti data pada tabel
berikut yang diperoleh dari Badan Pusat Statistik (BPS) 2009
I-1

Universitas Sumatera Utara

Tabel 1. Data kebutuhan gliserol
Tahun

Kebutuhan gliserol Sumatra
Utara

(Ton/tahun)

Kebutuhan gliserol
impor (Ton/tahun)

1999

1.488

20.834

2000

1.579

22.107

2001

1.672

23.407

2002

1.757

24.599

2003

1.894

26.523

2004

1.987

27.796

2005

2.124

28.995

2006

2.219

30.919

2007

2.357

32.439

2008

2.470

33.712

2009

2.685

34.829

(Sumber: Badan Pusat Statistik,2009)

Berdasarkan tabel 1.1 diatas dapat diketahui kebutuhan gliserol mengalami peningkatan
impor yang dilakukan dari kurva tahun 1999 – 2009 dengan kenaikan rata-rata sebesar
34,32 ton/tahun (% per tahun). Sehingga perlu didirikan pabrik gliserol yang bertujuan
untuk menekan nilai impor gliserol setiap tahunnya.
Kebutuhan impor gliserol yang semakin tinggi maka diperlukan peningkatan
untuk memproduksi gliserol di Indonesia, dengan meningkatkan kualitas produksi
gliserol yang lebih baik, misalnya produksi gliserol dari PT. Ecogreen yang
kemurniannya mencapai 99,99% dengan bahan bakunya Cruide Palm Cerner Oil
(CPKO). Dan juga bahan baku minyak nabati untuk pembuatan gliserol yang tersedia di
Indonesia sangat banyak, misalnya minyak kelapa (CNO). Perkembangan produksi
minyak kelapa di Indonesia terus meningkat khususnya di Sumatra Utara,seperti pada
tabel berikut :

Universitas Sumatera Utara

Tabel 2. Data produksi minyak kelapa (CNO)
Tahun

Produksi CNO

Produksi CNO di

Sumatra Utara (Ton/tahun)

Indonesia (Ton/tahun)

1999

65.394

242.066

2000

67.354

249.328

2001

76.784

442.340

2002

85.998

515.673

2003

101.477

608.494

2004

112.062

675.003

2005

134.786

743.248

2006

143.132

867.341

2007

144.506

881.392

2008

168.087

931.802

2009

197.453

987.298

(Sumber : Badan Pusat Statistik, 2009)
Pada perancangan pabrik pembuatan gliserol ini, bahan baku untuk pembuatan
gliserol adalah minyak kelapa (CNO). Peningkatan produksi minyak kelapa terus naik,
membutuhkan pengembangan sektor industri yang mengolah minyak kelapa menjadi
bahan yang memiliki nilai ekonomi lebih tinggi sehingga harga jual minyak kelapa
meningkat yang berdampak pemasukan pada peningkatan pendapatan Negara.

1.2

Perumusan Masalah
Tujuan perancangan pabrik ini adalah merencanakan pendirian sebuah pabrik

Gliserol dari Minyak Kelapa melalui proses Hidrolisa dengan kapasitas produksi 20.000
ton / tahun.

1.3

Tujuan Pra Rancangan
Tujuan Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Gliserol Dari Coconut Natural Oil

(CNO) adalah untuk mengaplikasikan ilmu teknik kimia dalam pendirian pabrik
pembuatan gliserol di Indonesia yang meliputi neraca massa, neraca energi, spesifikasi
peralatan, operasi teknik kimia, utilitas dan bagian ilmu teknik kimia lainnya, juga
untuk memenuhi aspek ekonomi dalam pembiayaan pabrik sehingga memberikan

Universitas Sumatera Utara

gambaran kelayakan Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Gliserol Dari Coconut Natural
Oil (CNO).

1.4

Manfaat Pra Rancangan
Manfaat atau kontribusi yang diperoleh dari oleh Pra Rancangan Pabrik

Pembuatan Gliserol Dari Coconut Natural Oil (CNO). Jika didirikan di Indonesia adalah
seperti berikut ini.
1. Manfaat bagi perguruan tinggi.
a. Sebagai informasi untuk penelitian-penelitian dan perancangan selanjutnya
tentang proses pembuatan Gliserol.
b. Sebagai bahan aplikasi bagi mahasiswa dari teori-teori yang di dapat dalam
perkuliahan
2. Manfaat bagi masyarakat.
a. Memberikan informasi kepada masyarakat khususnya bagi yang ingin
berwirausaha atau mendirikan pabrik pembuatan Gliserol Dari Coconut Natural
Oil (CNO).
b. Membuka pemikiran masyarakat terhadap perkembangan sains dan teknologi.

Universitas Sumatera Utara

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Gliserol
Gliserol dengan nama lain propana-1,2,3-triol, atau gliserin, pada temperatur
kamar berbentuk cairan memiliki warna bening seperti air, kental, higroskopis dengan
rasa yang manis. Gliserol terdapat secara alami dalam persenyawaaan sebagai gliserida
didalam semua jenis minyak dan lemak baik dari tumbuhan maupun hewan, dan gliserol
didapatkan dari proses saponifikasi minyak pada pembuatan sabun, atau pemisahan
secara langsung dari lemak pada pemroduksian asam lemak. Sejak 1949 gliserol juga
diproduksi secara sintetis dari propilen. Dan proses secara sintetis tercatat kurang lebih
sekitar 50% dari total gliserol di pasaran.
Ada beberapa proses pembuatan gliserol dari minyak dan lemak, yaitu:
1. Proses Refining ( pemurnian ) minyak dan lemak
2. Proses Alkoholisis
3. Proses Enzimatis
4. Proses Hidrolisa
5. Proses Saponifikasi

2.1.1 Refining (pemurnian) minyak dan lemak
Pada umumnya kebanyakan minyak dan lemak, dari berbagai sumber dan
tingkat kemurnian minyak (lemak), diproses (diproduksi) sesuai dengan kebutuhan.
Salah satu contohnya adalah pengolahan sederhana seperti penyaringan dan
pengendapan, tetapi pada berbagai kasus lainnya dibutuhkan beberapa proses.
Untuk asam lemak dengan berat molekul rendah sering digunakan pengolahan
dengan asam sulfat, dapat juga dengan asam lemak lainnya, contoh lain adalah phosphor
dapat dipakai untuk menghilangkan zat warna pada proses ini dianggap praktis. Untuk
asam lemak dengan berat molekul tinggi dan terutama berasal dari tumbuhan (yang
tidak dapat dimakan), pemurnian dilakukan dengan menggunakan soda untuk skala
industri.

Universitas Sumatera Utara

Penggunaan berbagai proses pembuatan Gliserol ditentukan berdasarkan spesifik
produksi, serta faktor kehilangan minyak pada akhir proses pengolahan. Proses
pembuatan Gliserol dengan menggunakan metode pemurnian minyak dan lemak dapat
II-1
dilakukan dengan berbagai cara diantaranya
: Proses kettle refining, continous

centrifugal refining, dan ekstraksi cair – cair.

2.1.1.1 Produksi Kettle Refining (Batch Kettle Method)
Pemurnian minyak dan lemak telah lama digunakan dengan metode reaktor
batch,metode ini menggunakan reaktor yang berbentuk tangki silinder, dilengkapi
dengan koil pemanas dan pengaduk. Untuk memudahkan reaktor dibuat dengan ukuran
cukup besar sehingga mempermudah pengendalian satu (lebih) tangki minyak pada saat
pengisian minyak. Reaktor berkapasitas 60.000 lbm (27.216 kg) sampai 120.000 lbm
(54.432 kg). Selama pengisian minyak dipanaskan sampai minyak berfasa cair, pada
temperatur 70-800C dan penambahan kaustik soda sesuai dengan kebutuhan selama
pengadukan, untuk menghindari terjadinya kelebihan kapasitas tangki. Jumlah kaustik
soda dan konsentrasi campuran ditentukan sebelum proses dimulai dan penentuan
konsentrasi dilakukan dilaboratorium. Pada proses ini dihasilkan sabun dan gliserol
yang dipisahkan menggunakan separator, dan gliserol yang diperoleh memiliki kadar
rendah.

2.1.1.2 Proses Continous Centrifigal Refining
Proses ini telah lama digunakan untuk pemurnian minyak dengan tingkat
kehilangan minyak rendah dan berbagai proses dengan menggunakan reagen telah
dicoba. Sehingga ketika harga minyak naik, proses ini digunakan untuk pembuatan
sabun.
Pertama kali proses ini digunakan secara komersial dengan menggunakan
kaustik soda, pasokan minyak mentah dialirkan kedalam tangki umpan, dimana terus
dilakukan pengadukan dengan temperatur 300C. Minyak dan campuran kaustik soda
disiapkan secara otomatik dan dipompakan kedalam tangki berpengaduk dengan
kecepatan tinggi.
Minyak dicampurkan dengan kaustik soda dalam jumlah besar, campuran ini
dilewatkan pada alat penukar panas untuk menaikkan temperatur hingga 55-580C dan

Universitas Sumatera Utara

membentuk emulsi minyak dan sabun. Selanjutnya campuran dipisahkan dengan
pengadukan yang dirancang khusus, dimana minyak akan mengalir ke tangki
menyimpan minyak yang selanjutnya dilakukan pemisahan untuk memperoleh gliserol.
Berdasarkan perbedaan densitas minyak dan gliserol akan terpisah.

2.1.13 Ekstraksi Cair – Cair
Pengembangan akhir metode penyulingan centrifugal adalah ekstraksi cair-cair
untuk memperoleh hasil pemisahan yang diinginkan. Ada dua proses yang digunakan,
yakni salah satunya menggunakan furfural dan lainnya menggunakan propana.
Metode ekstraksi cair-cair yang menggunakan furfural tergantung pada
penggunaannya dapat dicampur dengan minyak gliserin dengan perubahan temperatur,
tetapi akan memisahkan unsur yang tidak tercampur dengan minyak.Furfural mampu
memisahkan campuran minyak menjadi dua fraksi, dimana satu fraksi akan banyak
mengandung minyak gliserin dan lainnya banyak mengandung uap. Proses ini dilakukan
dengan menggunakan menara vertical dengan produk yang dihasilkan pada bagian atas
dan bawah dari menara. Minyak akan terpisah pada bagian bawah menara dan furfural
akan berada dibagian atas menara, biasanya perbandingan yang digunakan 1:6 hingga
1:14. Sisa bahan sisa ekstraksi selanjutnya direfluk ke menara untuk dilakukan ekstraksi
kembali. Temperatur kritis menentukan jumlah gliserin yang dihasilkan, demikian juga
dengan bilangan iodin dan hasil relatif. Kenaikan temperatur menyebabkan furfural
akan memecahkan minyak lainnya, dengan demikian hasil ekstraksi yang diperoleh
meningkat sekaligus menurunkan bilangan iodin.
Kelemahan dari proses ini menggunakan metode pemurnian minyak dan lemak
ini adalah produk yang dihasilkan lebih banyak minyak dan lemak dibandingkan dengan
gliserol yang diperoleh (gliserol yang dihasilkan kurang memuaskan baik kualitas
maupun kuantitas). Selain itu perlu dilakukan pengolahan lanjut untuk memperoleh
kemurnian gliserol yang diinginkan.

Universitas Sumatera Utara

2.1.2 Proses Alkoholis
Alkoholis minyak dan lemak dengan alkohol mono hidroksi alifatik seperti
methanol dapat dikatalisa dengan asam atau alkali akan tetapi reaksi dengan katalis
alkali (misalnya sodium) pada umumnya laju reaksinya lebih cepat, lebih sempurna dan
temperaturnya lebih rendah.
Gliserol dapat dihasilkan dengan cara interesterifikasi trigliserida dengan
methanol yang mengikuti persamaan berikut:

CH2 – O – C – R

CH2 – OH
NaOH

CH – O – C – R(1) + 3H3O(1)

CH – OH(1) + 3RCOOH(1)

CH2 – O – C – R

CH2 – OH

Trigliserida

Metanol

Gliserol

Metil Ester

Pada proses diatas, reaksi 1 mol trigliserida dengan 3 mol metanol dihasilkan 1
mol gliserol tanpa air.
Minyak diinteresterifikasi menjadi gliserol pada temperatur 800C dengan
menggunakan katalis natrium hidroksida dalam reaktor. Gliserol dan metanol kemudian
dipisahkan dari metal ester. Larutan metanol dapat dipisahkan dalam kolom separator
sedangkan gliserol yang terbentuk dimurnikan secara penyulingan (destilasi), sehingga
dihasilkan gliserol dengan kemurnian 90% (bailey’s,1982).
Kelemahan dari proses ini adalah diperlukan biaya untuk mengadakan reaktor
metanol dan katalis NaOH, dan reaksi yang terjadi relatif lebih lambat dibandingkan
dengan proses hidrolisa serta diperlukan tambahan peralatan, yang kesemuanya itu
mengakibatkan membengkaknya biaya produksi.

2.1.3 Proses Enzimatis
Sejak awal 80-an telah dimulai pengembangan proses pengolahan minyak nabati
secara enzimatis. Proses ini disamping memerlukan energi relatif rendah karena bekerja
pada suhu yang relatif rendah (30-600C) dan tekanan 1 atm. Kerusakan reaktan maupun
produk dapat dihindari serta limbah yang dihasilkan relatif lebih sedikit.

Universitas Sumatera Utara

Enzim yang digunakan sebagai biokatalis pada proses pengolahan minyak nabati
adalah enzim lipase yang dapat diisolasi dari tumbuhan, hewan dan yang paling
potensial adalah yang berasal dari mikroorganisme penghasil enzim lipase adalah
kapang, bakteri dan ragi (khamir).
•

Sesuai dengan spesifikasi kerjanya enzim lipase dibagi 3 yaitu:

•

trigliserida;

•

pada ikatan 1, 3, dan 2;

Lipase non spesifik, yaitu lipase yang dapat mengkatalis seluruh ikatan

Lipase spesifik 1, 3, dan 2 yaitu lipase yang hanya dapat mengkatalis trigliserida

Lipase spesifik fatty acid, yaitu lipase yang hanya dapat mengkatalis jenis asam
lemak tertentu saja.
Proses hidrolisa minyak nabati dengan menggunakan biokatalis enzim lipase

memerlukan waktu selama 5 hari. Laju hidrolisis tidak berubah pada rentang suhu 24460C dan optimum pada rentang pH 4,8-7,2 sedangkan enzim menjadi kurang aktif pada
suhu diatas 500C.
•

Keunggulan proses enzimatis dibandingkan secara kimia antara lain:

•

meningkat;

•

ditingkatkan, sedangkan produk samping dapat dukurangi.

Reaksi yang dilakukan pada suhu rendah, sehingga kualitas produksi lebih

Dengan menggunakan enzim lipase yang spesifik produk yang diinginkan dapat

Beberapa reaksi umumnya lambat, hal ini berarti kinetika reaksinya sangat
mudah dikontrol, sehingga mendapatkan hasil dalam skala besar yang

•

karakteristiknya dapat diatur sesuai dengan jenis produk yang diinginkan.

•

Investasi peralatan lebih rendah

•

Menghemat energi dan keamanan dalam lingkungan kerja.

Tidak menghasilkan limbah yang berbahaya dan beracun.

Kelemahan dari proses ini adalah waktu yang relatif lebih lama (5hari)
dibandingkan dengan proses kimia.

Universitas Sumatera Utara

2.1.4 Proses Hidrolisa.
Gliserol dan asam lemak adalah senyawa organik yang merupakan penyusun
lemak dan minyak, baik nabati maupun hewani. Untuk mengkonversikan atau
mengubah minyak atau lemak menjadi gliserol dan asam lemak dapat dilakukan dengan
proses hidrolisa dengan tekanan tinggi. Proses hidrolisa biasanya dijaga pada suhu 240
– 2600C dan tekanan 45 – 60 atm. Pada umunya derajat pemisahan bias mencapai 95%
(Bailey’s,1982).
Dalam hal ini proses hidrolisa yang terjadi adalah :

CH2 – O – C – R

CH2 – OH
Konversi 99%

CH – O – C – R(1) + 3H2O(1)

CH – OH(1) + 3RCOOH(1)

CH2 – O – C – R

CH2 – OH

Trigliserida

Air

Gliserol

Asam Lemak

(Sumber : Miner & Dalton,1953 )
Proses Hidrolisa mempunyai keunggulan lebih cepat dalam proses pemisahan
gliserol dan asam lemak serta hasil yang diperoleh lebih maksimal. Minyak kelapa
merupakan bahan pembuatan gliserol ini dihidrolisa dalam reaktor hidrolisa yang biasa
disebut spilitting, secara kontinu dan berlawanan arah pada temperatur dan tekanan
tinggi sehingga menghasilkan

asam lemak dan gliserol yang berupa sweet water.

System berlawanan arah paa temperature 240 – 2600C dan tekanan 45 – 60 atm akan
mempercepat reaksi hidrolisa.
Minyak dipompakan dari bagian menara kira-kira 90 cm. Dari dasar menara,
sedangkan air dialirkan melalui puncak menara. Perbandingan antara minyak dan air
yang reaksi adalah 40 – 50% berarti minyak. Minyak disemburkan menembus campuran
gliserin yang terakumulasi dibagian bawah menara, selanjutnya menembus campuran
air dan minyak hingga mencapai hidrolisa yang sempurna. Sistem yang kontinu dan
berlawanan arah dengan temperatur dan tekanan tinggi akan menghasilkan derajat
hidrolisa yang tinggi.

Universitas Sumatera Utara

2.1.5 Proses Saponifikasi.
Pada umumnya proses pembuatan sabun dilakukan dengan reaksi saponifikasi
lemak merupakan reaksi esterifikasi dimana asam karbosilat direaksikan dengan basa
kuat menghasilkan ester dan garam karbosilat, tetapi suatu perbandingan yang harus
dipertimbangkan adalah pertama kali menghidrolisa lemak menjadi asam lemak yang
mengandung lemak dan gliserol. Selanjutnya saponifikasi asam lemak, proses mudah
yang sering dilakukan adalah proses “proses dingin” dimana lemak dicampur dengan
kaustik yang telah ditentukan perbandingannya sebelumnya proses, dan selanjutnya
emulsi dialirkan ke suatu tempat dimana dilakukannya proses saponifikasi dengan
pemberian sedikit panas untuk mempercepat reaksi.. Proses pembuatan sabun dengan
proses dingin masih dilakukan dalam skala kecil. Metode lain yang jarang digunakan
adalah proses “semi pemanasan” dimana lemak dicampurkan dengan kaustik dengan
perbandingan tertentu dan dilakukan dengan proses selanjutnya. Pada proses ini tidak
ada gliserol yang dikembalikan (recovery) ke reaktor. Untuk produksi dalam jumlah
besar dapat dilakukan dengan menggunakan proses pemanasan. Sebab produk (sabun
dan gliserol) yang dihasilkan memilki kualitas tinggi, zat pewarna dan pengotor lainnya
dan dibersihkan pada saat pemanasan serta sebagian lemak yang terkandung dalam
gliserol dapat direkoveri (Miner & Dalton 1953).
Reaksi saponifikasi dapat ditulis sebagai berikut :

CH2 – O – C – R

CH2 – OH

O

Konversi 99%
CH – O – C – R(1) + 3H2O(1)

CH – OH(1) + 3Na – O – C – R (1)

CH2 – O – C – R

CH2 – OH

Trigliserida

Air

Gliserol

Sabun

Proses saponifikasi ini berada dengan proses yang lain, dimana dalam proses ini
dilakukan dengan beberapa tahap yang dirancang untuk saponifikasi lemak, pemisahan
gliserol dilakukan dalam komposisi 63% asam lemak.

Universitas Sumatera Utara

Kelemahan dari proses ini adalah diperlukan biaya untuk pengadaan reaktan
NaOH dan diperlukan tambahan peralatan sehingga mengakibatkan pembengkakan
biaya produksi.

2.2

Pemilihan Proses Pembuatan Gliserol.
Pada pra perancangan pabrik pembuatan gliserol dari minyak kelapa (CNO) ini

menggunakan proses hidrolisa dengan temperatur 250-260 0C dan tekanan 54-56 bar.
Dasar pemilihan proses tersebut adalah :
● Proses pemisahan gliserol dan asam lemak lebih cepat dan produk yang dihasilkan
lebih maksimal dibandingkan dengan proses lainnya (Proses Refining,
Alkoholisis, Enzimatis dan Saponifikasi).
●

Prosesnya

cukup

sederhana

dan

tidak

menggunakan

bahan

tambahan

dibandingkan dengan proses lainnya (Proses Refining, Alkoholisis, Enzimatis dan
Saponifikasi) seperti katalis NaOh atau zat aditif.
●

Alat yang digunakan relatif sedikit dibandingkan dengan proses yang lain (Proses
Refining, Alkoholisis, Enzimatis dan Saponifikasi) karena tidak ada penambahan
katalis atau zat aditif.

●

Pada produksi pabrik skala besar diperlukan biaya awal yang lebih murah, karena
beberapa pertimbangan yaitu alat dan bahan yang relative sederhana serta bahan
baku dan mudah diperoleh didaerah sekitar lokasi pabrik yang akan didirikan.

2.3 Sifat-Sifat Bahan
2.3.1.Minyak Kelapa(CNO)

(BSN,2004)

a. Sifat Fisika
●

Spasific Gravity (99/15,50C)

: 0.869 – 0.874

●

Spasific Gravity (25/15,5 C)

: 0.917 – 0.919

●

Refractive Indeks, pada 400C

: 1.448 – 1.450

●

Titik Beku, 1 atm

: 21.80C – 23.00C

●

Titik Didih, 1 atm

: 215 0C

●

Densitas

: 847.7 Kg/m3

0

b. Sifat Kimia
● Bilangan Iodine

: 7.4 - 10.5

Universitas Sumatera Utara

● Bilangan Penyabunan

: 250 – 264

● Bilangan Polenskie

: 15 – 18

2.3.2. Air (H2O)
a. Sifat Fisika
● Berat Molekul

: 18 gr/mol

● Titik didih, 1 atm

: 100 0C

● Titik Beku, 1 atm

: 00C

● Densitas (250C)

: 1.0 gr/cm3

● Specific gravity

: 1.0

● Indeks bias (250C)

: 1.333

● Viscositas (250C)

: 0.01002 cP

b. Sifat Kimia
● Memiliki kesadahan yang rendah

: < 1 ppm

● Memilki Conductivity

: 5μS/cm

● Pelarut yang baik untuk senyawa organik
● Merupakan senyawa polar
2.3.3. Gliserol

(Kick & Othmer, 1999)

a. Sifat Fisika :
- berat molekul

: 92,09 kg/kmol

- titik beku, 1 atm

: 17,9 0C

- titik didih, 1 atm

: 290 0C

- spesifik gravity

: 1,260

- densitas

: 0.847 g/cm3 70 °C

- viskositas

: 34 cP

- Fasa

: Cair ( 30 0C, 1 atm )

- sempurna dalam air
- mudah terhidrogenasi
- merupakan asam lemak tak jenuh

Universitas Sumatera Utara

b. Sifat Kimia :
- Larut dalam air
- Merupakan senyawa hidroskopis
- tidak stabil pada suhu kamar
- Rumus Kimia Gliserol : C3H8O3

2.4 Deskripsi Proses
1. Proses Hidrolisa
Coconut Natural Oil (CNO) yang diperoleh dari bahan baku minyak kelapa yang
memiliki tekanan 1 atm dan temperatur 300C dari tangki bahan baku dipanaskan terlebih
dahulu pada pre heater (HE) hingga mencapai temperatur 80 0C. Pemanasan awal ini
bertujuan agar mudah mencapai temperatur operasi pada reaktor hidrolisa. Setelah
mencapai temperatur 800C kemudian CNO dipompakan dengan pompa tekanan sebesar
1 bar kedalam reaktor hidrolisa (RH) melalui bagian bawah reaktor hidrolisa. Air
dengan tekanan 1 atm, temperatur 300C dari tangki bahan baku sebanyak 40 % dari
berat CNO juga dipanaskan hingga mencapai temperatur 80 0C pada pre heater.
Kemudian air dipompakan dengan pompa tekanan 1 atm, temperatur 800C kedalam
reaktor hidrolisa melalui bagian atas reaktor. Reaksi hidrolisa berlangsung selama 2-3
jam dengan kondisi operasi temperatur 255 0C dan tekanan 55 bar. Kondisi tersebut
dapat dicapai dengan mengalirkan steam secara kontak dengan temperatur 270 0C
dengan tekanan 60,33 atm. Reaksinya

CH2 – O – C – R

CH2 – OH
Konversi 99%

CH – O – C – R(1) + 3H2O(1)

CH – OH(1) + 3RCOOH(1)

CH2 – O – C – R

CH2 – OH

Trigliserida

Air

Gliserol

Asam Lemak

Produk yang terbentuk terpisah berdasarkan perbedaan berat, gliserol (1247,36
3

kg/m ) yang memiliki effisiensi 83% akan keluar melalui bagian bawah separator

Universitas Sumatera Utara

bersama dengan air (995,65 kg/m3) sedangkan asam lemak yang memiliki berat lebih
ringan dari air (169,84 kg/m3) yang memiliki effisiensi 17 % akan keluar melalui
bagian atas separator. Produk gliserol yang terbentuk ditampung pada flash tank
gliserol. Asam lemak ditampung pada flash tank asam lemak. Flash tank berfungsi
untuk mengurangi kadar air yang mempunyai effisiensi 60% dari asam lemak pada
produk dan mengurangi tekanan serta tempat penampungan sementara produk. Asam
lemak dari flash tank dipompakan dengan pompa ketangki produk asam lemak sebagai
produk samping.
Proses hidrolisa terjadi pada reaktor hidrolisa (RH). Reaksi hidrolisa yang terjadi
dapat dituliskan sebagai berikut :

CH2 – O – C – R

CH2 – OH
Konversi 99%

CH – O – C – R(1) + 3H2O(1)

CH – OH(1) + 3RCOOH(1)

CH2 – O – C – R

CH2 – OH

Trigliserida

Air

Gliserol

Asam Lemak

(Sumber : Miner & Dalton,1953 )

2. Proses Pemurnian Gliserol
Gliserol yang berasal dari flash tank dialirkan ke decanter (alat pemisah CNO
dari produk Gliserol) temperature 800C, tekanan 1 atm, dengan effisiensi pemisahan
85% untuk memisahkan CNO yang tidak terkonversi yang terikut pada produk gliserol
berdasarkan perbedaan berat jenis masing-masing komponen pada kondisi temperatur
80 0C dan tekanan 1 atm (Brownell, 1969). Lapisan paling atas adalah CNO yang
memiliki berat jenis (847,7 Kg/m3) lebih ringan memiliki effisiensi 15 % dan dialirkan
kedalam tangki residu. Sedangkan air (995,647 Kg/m3) dan gliserol (1253,63 Kg/m3)
(perry 1999) yang mempunyai berat jenis yang lebih berat memiliki efisiensi 85%
dialirkan evaporator (EV). Pada evaporator, air (titik didih 100 0C) dan produk, gliserol
(titik didih 760 mmHg = 290 0C) dipisahkan berdasarkan perbedaan titik didih. Kondisi
operasi evaporator pertama temperatur 120 0C dan tekanan 1,5 atm untuk memekatkan
produk utama gliserol dengan cara memisahkan air dalam produk gliserol sedangkan

Universitas Sumatera Utara

pada evaporator kedua temperatur 100 0C dan tekanan 1 atm. Produk utama gliserol
keluar dari evaporator kedua dengan konsentrasi 99 % didinginkan pada cooler (CO)
hingga mencapai temperatur 90 0C dan ditampung pada tangki produk gliserol.

Universitas Sumatera Utara

BAB III
NERACA MASSA

Kapasitas Produksi

: 20000 ton / tahun

1 tahun operasi

: 330 hari

1 hari produksi

: 24 jam

Dasar Perhitungan

: 1 jam operasi

Satuan

: Kg / jam

3.1 Reaktor Hidrolisa
Tabel 3.1 Neraca Massa Pada Reaktor Hidrolisa
Komponen

Masuk (Kg/jam)

Keluar (Kg/jam)

Alur 2

Alur 4

Alur 5

Alur 6

CNO

20.392,25

-

-

203,9225

Air

-

2.259,409

-

2814,588634

Asam Lemak

-

-

-

19052,1957

Gliserol

-

-

-

2750

Steam

-

-

2169,04317

-

Sub Total

20.392,25

2.259,409

2169,04317

Total

24820,70693

24820,70693

3.2 Dekanter
Tabel 3.2 Neraca Massa Pada Dekanter
Komponen

Masuk (Kg/jam)

Keluar (Kg/jam)

Alur 6

Alur 7

Alur 10

CNO

203,9225

40,7845093

163,138037

Air

2814,588634

1125,83545

1688,7532

Asam Lemak

19052,1957

19052,1957

-

Gliserol

2750

-

2750

Sub Total

24172.01078

20218,8157

4601,8912

Total

24820.707

24820.707

3.3 Flash Tank Asam Lemak
III-1

Universitas Sumatera Utara

Tabel 3.3 Neraca Massa Pada Flash Tank Asam Lemak
Komponen

Masuk (Kg/jam)
Alur 7

Keluar (Kg/jam)
Alur 8

Alur 9

CNO

40,7845093

40,7845093

Asam Lemak

19052,1957

19052,1957

Air

1125,8355

675,50127

450,33418

Sub Total

20218,8157

675,50127

19543,314

Total

20218,8157

20218,8157

3.4 Flash Tank Gliserol
Tabel 3.4 Neraca Massa Pada Flash Tank Gliserol
Komponen

Masuk (Kg/jam)
Alur 10

Keluar (Kg/jam)
Alur 11

Alur 12

Gliserol

2750

2750

CNO

163,138037

163,138037

Air

1688,75318

675,50127

1013,2519

Sub Total

4601,8912

675,50127

3926,899

Total

4601,8912

4601,8912

3.5 Dekanter II
Tabel 3.5 Neraca Massa Pada Dekanter II
Komponen

Masuk (Kg/jam)

Keluar (Kg/jam)

Alur 12

Alur 13

Alur 14

Gliserol

2750

2750

CNO

163,138037

Air

1013,2519

1013,2519

Sub Total

3926,899

3763,519

Total

3926,899

163,138037

163,138037
3926,899

3.6 Evaporator I

Universitas Sumatera Utara

Tabel 3.6 Neraca Massa Pada Evaporator I
Masuk (Kg/jam)

Komponen

Alur 13

Keluar (Kg/jam)
Alur 15

Alur 16

Gliserol

2750

2750

Air

1013,2519

707,696353

305,55556

Sub Total

3763,2519

707,696353

3055,55556

Total

3763, 2519

3763, 2519

3.7 Evaporator II
Tabel 3.7 Neraca Massa Pada Evaporator II
Masuk (Kg/jam)

Komponen

Alur 16

Keluar (Kg/jam)
Alur 17

Alur 18

Gliserol

2750

2750

Air

305,555556

277,777778

27,7777778

Sub Total

3055,55556

277,777778

2777,77778

Total

3055,55556

3055,55556

3.8 Cooler
Tabel 3.8 Neraca Massa Pada Cooler
Masuk (Kg/jam)

Keluar (Kg/jam)

Alur 16

Alur 17

Gliserol

2750

2750

Air

27,7777778

27,7777778

TOTAL

2777,77778

2777,77778

Komponen

BAB IV
NERACA PANAS

Universitas Sumatera Utara

Basis perhitungan

: 1 jam operasi

Satuan operasi

: Kcal/jam

Temperatur basis

: 25 oC

4.1 Pre Heater CNO
Tabel 4.1 Neraca Panas Pada Pre Heater CNO
Masuk (kkal/jam)

Keluar (kkal/jam)

Alur 1

Alur 2

CNO

62063,82703

682702,0974

Steam

620638,2703

TOTAL

682702,0974

Komponen

682702,0974

4.2 Pre Heater Air
Tabel 4.2 Neraca Panas Pada Pre Heater Air
Masuk (kkal/jam)

Keluar (kkal/jam)

Alur 3

Alur 4

Air

11297,04551

124267,5006

Steam

112970,4551

TOTAL

124267,5006

Komponen

4.3 Reaktor Hi