Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Metil Ester dari Palm Fatty Acid Distillate (PFAD) dengan proses Esterifikasi dengan kapasitas 150.000 ton/tahun

PRA RANCANGAN PABRIK
PEMBUATAN METIL ESTER DARI PALM FATTY ACID
DISTILLATE (PFAD)
DENGAN PROSES ESTERIFIKASI
DENGAN KAPASITAS 150.000 TON/TAHUN

TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia

Oleh :

ADE ZULFIKAR A.
040405035

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2010

Universitas Sumatera Utara

PRAKATA
Syukur alhamdulillah penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas rahmat
dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang
berjudul Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Metil Ester dari Palm Fatty Acid
Distillate (PFAD) dengan proses Esterifikasi dengan kapasitas 150.000
ton/tahun. Tugas Akhir ini dikerjakan sebagai syarat untuk kelulusan dalam
sidang sarjana.
Selama mengerjakan Tugas akhir ini penulis begitu banyak mendapatkan
bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini
perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ibu Dr. Ir. Iriany, M.Si sebagai Dosen Pembimbing I yang telah membimbing
dan memberikan masukan selama menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Ibu Maulida, ST MSc sebagai Dosen Pembimbing II yang telah memberikan
arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini.
3. Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, MT sebagai Koordinator Tugas Akhir Departemen
Teknik Kimia FT USU.
4. Seluruh Dosen Pengajar Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik,
Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan ilmu kepada penulis

selama menjalani studi.
5. Para pegawai administrasi Departemen Teknik Kimia yang telah memberikan
bantuan kepada penulis selama mengenyam pendidikan di Deparetemen
Teknik Kimia.
6. Dan yang paling istimewa Orang tua penulis yaitu Ibunda Suwarni dan
Ayahanda Ibrahim Gani Marpaung, yang tidak pernah lupa memberikan do’a,
motivasi dan semangat kepada penulis.
7. Kakanda Penulis Dedi Aksaris Arief, Indra Rahmadi, Silvia Dewi Yuniarti,
dan Evi Yusnita Sari yang selalu memberi dukungan dan do’anya.
8. Teman-teman stambuk ‘04 tanpa terkecuali. Thanks buat kebersamaan dan
semangatnya.
9. Teman seperjuangan Indra Wahyudi sebagai partner penulis dalam
penyelesaian Tugas Akhir ini.

Universitas Sumatera Utara

10. Adik-adik junior stambuk ’05, ’06, dan ’07.
11. Seluruh Pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu namanya yang juga
turut memberikan bantuan kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir
ini.

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat banyak
kekurangan

dan

ketidaksempurnaan.

Oleh

karena

itu

penulis

sangat

mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaan
pada penulisan berikutnya. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Medan, Juni 2010
Penulis,

Ade Zulfikar
040405035

Universitas Sumatera Utara

INTI SARI
Pembuatan Meti Ester dapat dilakukan dengan proses Esterifikasi Palm
Fatty Acid Distillate (PFAD) dengan kondisi operasi pada suhu 30 0C dan tekanan
1 atm.
Pabrik Metil Ester ini direncanakan akan berproduksi dengan kapasitas
150.000 ton/tahun (18.939,3939 kg/jam) dan beropersi selama 330 hari dalam
setahun. Pabrik ini diharapkan dapat mengurangi ketergantungan Indonesia
terhadap produk impor.
Lokasi pabrik yang direncanakan adalah di daerah hilir Sungai Silau
Asahan, Kabupaten Asahan, Sumatera Utara dengan luas tanah yang dibutuhkan
sebesar 30.000 m2.
Tenaga kerja yang dibutuhkan untuk mengoperasikan pabrik sebanyak 276

orang. Bentuk badan usaha yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT)
dan bentuk organisasinya adalah organisasi fungsionil dan staff.
Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik metil ester, adalah:
- Total modal investasi

: Rp. 2.018.851.975.664,53,-

- Biaya produksi

: Rp. 470.231.981.777,38,-

- Hasil penjualan per tahun

: Rp. 1.179.969.701.760,-

- Laba bersih

: Rp. 496.833.903.987,84,-

- Profit Margin

:

60,15 %

- Break even point (BEP)

:

33,81 %

- Return of Investment

: 26,41%

- Pay Out Time

: 4 tahun

- Return of Network

: 41,02 %

- Internal Rate of Return

: 34,49 %

Dari hasil analisa aspek ekonomi, maka dapat disimpulkan bahwa pabrik
pembuatan Metil Ester ini layak untuk didirikan.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR............................................................................................ i
INTI SARI ............................................................................................................. ii
DAFTAR ISI......................................................................................................... iii
DAFTAR TABEL ................................................................................................ vi
DAFTAR GAMBAR..............................................................................................x
BAB I PENDAHULUAN.................................................................................. I-1
1.1 Latar Belakang .................................................................................... I-1

1.2 Rumusan Masalah ............................................................................... I-2
1.3 Tujuan Rancangan............................................................................... I-2
1.4 Manfaat ............................................................................................... I-2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA.......................................................................II-1
2.1 Kelapa Sawit ......................................................................................II-1
2.2 Metil ester ..........................................................................................II-2
2.3 Proses Pembuatan Metil ester ............................................................II-4
2.4 Hasil Samping Pembuatan Metil Ester dengan Bantuan Katalis .......II-6
2.5 Seleksi Proses.....................................................................................II-7
2.6 Deskripsi Proses .................................................................................II-7
2.7 Sifat-sifat Bahan Baku dan Produk ....................................................II-8
BAB III NERACA MASSA............................................................................ III-1
BAB IV NERACA PANAS............................................................................. IV-1
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-10
7.4 Kebutuhan Lisrtik .........................................................................VII-11

Universitas Sumatera Utara

7.5 Kebutuhan Bahan Bakar ...............................................................VII-11
7.6 Unit Pengolahan Limbah ..............................................................VII-12
7.7 Spesifikasi Peralatan Utilitas ........................................................VII-13
7.8 Spesifikasi Peralatan Unit Pengolahan Limbah ............................VII-30
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-5

9.4 Uraian Tugas, Wewenang, dan Tanggung Jawab ............................ IX-6
9.5 Sistem Kerja ................................................................................... IX-10
9.6 Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan ................................... IX-13
9.7 Analisa Jabatan .............................................................................. IX-15
9.8 Pengaturan Gaji Staf dan Karyawan .............................................. IX-15
9.9 Kesejahteraan Staf dan Karyawan ................................................. IX-17
BAB X ANALISA EKONOMI ....................................................................... X-1
10.1 Modal Investasi ............................................................................... X-1
10.2 Biaya Produksi Total....................................................................... X-4
10.3 Perkiraan Laba/Rugi Perusahaan .................................................... X-5
10.4 Analisa Aspek Ekonomi.................................................................. X-5
BAB XI KESIMPULAN .................................................................................. XI-1
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... DP-1
LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA................................ L.A-1
LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS................................. L.B-1
LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI ALAT........................... L.C-1
LAMPIRAN D PERHITUNGAN UTILITAS DAN
SPESIFIKASI PERALATAN ............................................ L.D-1
LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI ............................. L.E-1

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Proyeksi Kebutuhan Biodisel.............................................................. I-2
Tabel 2.1 Produksi Biodisel di Berbagai Negara Eropa ....................................II-3
Tabel 2.2 Proyeksi Timna Pengembangan BBN akan kebutuhan Biodisel .......II-4
Tabel 3.1 Neraca Massa Heater ....................................................................... III-1
Tabel 3.2 Neraca Massa Tangki Pecampur I (M-101)..................................... III-1
Tabel 3.3 Neraca Massa Reaktor Esterifikasi (R-101)..................................... III-2
Tabel 3.4 Neraca Massa Dekanter I (FL-101) ................................................. III-2
Tabel 3.5 Neraca Massa Separator Flash Drum I (D-101) ............................. III-3
Tabel 3.6 Neraca Massa Evaporator (D-102) .................................................. III-3
Tabel 3.7 Neraca Massa Reaktor Netralisasi (R-102)...................................... III-3
Tabel 3.8 Neraca Massa Cooler ....................................................................... III-4
Tabel 3.9 Neraca Massa Dekanter II (FL-102) ................................................ III-4
Tabel 4.1 Neraca Panas Heater 1 (E-101) ....................................................... IV-1
Tabel 4.2 Neraca Panas Reaktor Esterifikasi (R-101) ..................................... IV-1
Tabel 4.3 Neraca Panas Heater 2 (E-102)........................................................ IV-2
Tabel 4.4 Neraca Panas Heater 3 (E-103)........................................................ IV-2
Tabel 4.5 Neraca Panas Reaktor Netralisasi .................................................... IV-2
Tabel 4.6 Neraca Panas Cooler (E-104) .......................................................... IV-3
Tabel 6.1 Daftar Penggunaan Instrumentasi pada Pra Rancangan
Pabrik Pembuatan Metil ester ......................................................... VI-2
Tabel 7.1 Kebutuhan Uap sebagai Media Pemanas ........................................VII-1
Tabel 7.2 Pemakaian Air untk Kebutuhan Domestik......................................VII-4
Tabel 7.3 Kualitas Air Sungai Silau Asahan...................................................VII-4
Tabel 7.4 Syarat Air Umpan Ketel Uap ..........................................................VII-7
Tabel 8.1 Perincian Luas Areal Pabrik ......................................................... VIII-8
Tabel 9.1 Jumlah Tenaga Kerja dan Latar Belakang Pendidikannya ............ IX-13
Tabel 9.2 Perincian Gaji Pegawai .................................................................. IX-15
Tabel 10.1 Modal Investasi Tetap Langsung ...................................................... X-1
Tabel 10.2 Modal Investasi Tetap Tidak Langsung............................................ X-2

Universitas Sumatera Utara

Tabel 10.3 Modal Kerja ...................................................................................... X-3
Tabel 10.4 Biaya Tetap ....................................................................................... X-4
Tabel 10.5 Biaya Variabel................................................................................... X-4
Tabel L.A-1 Data Berat Molekul Trigliserida................................................ L.A-2
Tabel L.B-1 Data Cp (kJ/mol) ....................................................................... L.B-1
Tabel L.B-2 Konstribusi Gugus untuk Metode Missenard ............................ L.B-1
Tabel L.B-3 Konstribusi Gugus untuk Metode Joback.................................. L.B-3
Tabel L.B-4 Panas Reaksi Pembentukan ....................................................... L.B-9
Tabel L.B-5 Data Steam dan Air Pendingin yang Digunakan ....................... L.B-9
Tabel L.B-6 Perhitungan Panas Bahan Masuk Heater 1 (E-101) ................ L.B-10
Tabel L.B-7 Perhitungan Panas Bahan Keluar Heater 1 (E-101) ................ L:B-10
Tabel LB-8 Perhitungan Panas Bahan Masuk Reaktor Esterifikasi (R-101) LB-12
Tabel LB-9 Perhitungan Panas Bahan Masuk Reaktor Esterifikasi (R-101) LB-12
Tabel LB-10 Perhitungan Panas Bahan Keluar Reaktor Esterifikasi (R-101) LB-13
Tabel LB-11 Perhitungan Panas Bahan Masuk Heater 2 (E-102) ................. LB-14
Tabel LB-12 Perhitungan Panas Bahan Keluar Heater 2 (E-102) ................. LB-14
Tabel LB-13 Perhitungan Panas Bahan Masuk Heater 3 (E-103) ................. LB-15
Tabel LB-14 Perhitungan Panas Bahan Keluar Heater 2 (E-102) ................. LB-14
Tabel LB-15 Perhitungan Panas Bahan Masuk Reaktor esterifikasi (R-101) LB-18
Tabel LB-16 Perhitungan Panas Bahan Masuk Reaktor esterifikasi (R-101) LB-18
Tabel LB-17 Perhitungan Panas Bahan Keluar Reaktor esterifikasi (R-101) LB-18
Tabel LB-18 Perhitungan Panas Bahan Masuk Cooler (E-104) .................... LB-19
Tabel LB-19 Perhitungan Panas Bahan Keluar Cooler (E-104) .................. LB-120
Tabel L.C-1 Komposisi PFAD....................................................................... L.C-1
Tabel L.C-2 Komposisi Bahan pada Tangki Penyimpanan Asam Sulfat ...... L.C-4
Tabel L.C-3 Komposisi Bahan pada Tangki Penyimpanan Metanol (T-103)L.C-7
Tabel L.C-4 Komposisi Bahan pada Tangki Penyimpanan Asam Sulfat 2 . L.C-12
Tabel L.C-5 Komposisi Bahan pada Tangki Sabun..................................... L.C-15
Tabel L.C-6 Komposisi Bahan pada Tangki Biodisel ................................. L.C-17
Tabel L.C-7 Komposisi Bahan pada Alur 1................................................. L.C-20
Tabel L.C-8 Komposisi Bahan pada Alur 6................................................. L.C-29
Tabel L.C-9 Spesifikasi Bahan yang melalui Pompa 4................................ L.C-29

Universitas Sumatera Utara

Tabel L.C-10 Komposisi Bahan pada Pompa 5 ........................................... L.C-32
Tabel L.C-11 Spesifikasi Bahan pada Pompa 5........................................... L.C-33
Tabel L.C-12 Komposisi Bahan pada Pompa 6 ........................................... L.C-36
Tabel L.C-13 Spesifikasi Bahan pada Pompa 6........................................... L.C-36
Tabel L.C-14 Komposisi Bahan pada Pompa 7 ........................................... L.C-39
Tabel L.C-15 Spesifikasi Bahan pada Pompa 7........................................... L.C-40
Tabel L.C-16 Komposisi Bahan pada Pompa 9 ........................................... L.C-45
Tabel L.C-17 Spesifikasi Bahan pada Pompa 9........................................... L.C-46
Tabel L.C-18 Komposisi Bahan pada Pompa 10 ......................................... L.C-49
Tabel L.C-19 Spesifikasi Bahan pada Pompa 10......................................... L.C-49
Tabel L.C-20 Komposisi Bahan pada Tangki Pencampur I ........................ L.C-57
Tabel L.C-21 Komposisi Bahan pada Tangki Pencampur II ....................... L.C-61
Tabel L.C-22 Komposisi Bahan pada Evaporator ....................................... L.C-66
Tabel L.C-23 Komposisi Bahan pada Dekanter I ........................................ L.C-93
Tabel L.C-24 Viskositas bahan pada Dekanter I ......................................... L.C-94
Tabel L.C-24 Viskositas umpan pada Dekanter I ........................................ L.C-94
Tabel L.C-25 Densitas Komponen Larutan Bawah (A)............................... L.C-95
Tabel L.C-26 Densitas Komponen Larutan Atas (B)................................... L.C-95
Tabel L.C-27 Komposisi Bahan pada Dekanter II....................................... L.C-99
Tabel L.C-28 Densitas Komponen Larutan Bawah (A)............................... L.C-99
Tabel L.C-29 Densitas Komponen Larutan Atas (B)................................. L.C-100
Tabel L.C-30 Komosisi bahan pada Reaktor Esterifikasi.......................... L.C-106
Tabel L.C-31 Komosisi bahan pada Reaktor Netralisai............................. L.C-111
Tabel L.E-1 Perincian Harga Bangunan ........................................................ L.E-1
Tabel L.E-2 Harga Indeks Marshall dan Swift .............................................. L.E-3
Tabel L.E-3 Perkiraan Harga Peralatan Produksi Impor ............................... L.E-5
Tabel L.E-4 Perkiraan Harga Peralatan Utilitas Impor.................................. L.E-6
Tabel L.E-5 Perakiraan Harga Alat Produksi Non-Impor ............................. L.E-6
Tabel L.E-6 Perakiraan Harga Alat Utilitas Non-Impor................................ L.E-7
Tabel L.E-7 Biaya Sarana Transportasi ......................................................... L.E-9
Tabel L.E-8 Perincian Gaji Pegawai............................................................ L.E-12
Tabel L.E-9 Pajak Bumi dan Bangunan....................................................... L.E-15

Universitas Sumatera Utara

Tabel L.E-10 Perincian Modal Kerja ........................................................... L.E-16
Tabel L.E-11 Perkiraan Biaya Depresiasi.................................................... L.E-17
Tabel L.E-12 Biaya Perawatan ..................................................................... L.E-18
Tabel L.E-13 Perhitungan IRR (Internal Rate of Return)............................. L.E-25

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR
Gambar 6.1 Instrumentasi pada Pompa ............................................................. VI-3
Gambar 6.2 Instrumentasi pada Tangki ............................................................. VI-3
Gambar 6.3 Instrumentasi pada Reaktor............................................................ VI-4
Gambar 6.4 Instrumentasi pada Heater dan Cooler........................................... VI-5
Gambar 6.5 Instrumentasi pada Kompressor ..................................................... VI-5
Gambar 6.6 Instrumentasi pada Dekanter.......................................................... VI-6
Gambar 6.7 Instrumentasi pada Flash Drum ..................................................... VI-6
Gambar 8.1 Tata Letak Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Metil ester .......... VIII-9
Gambar 9.1 Struktur Organisasi Perusahaan Pabrik Pembuatan Metil ester ... IX-11
Gambar L.E-1 Grafik Break Event Point (BEP)............................................ L.E-24

Universitas Sumatera Utara

INTI SARI
Pembuatan Meti Ester dapat dilakukan dengan proses Esterifikasi Palm
Fatty Acid Distillate (PFAD) dengan kondisi operasi pada suhu 30 0C dan tekanan
1 atm.
Pabrik Metil Ester ini direncanakan akan berproduksi dengan kapasitas
150.000 ton/tahun (18.939,3939 kg/jam) dan beropersi selama 330 hari dalam
setahun. Pabrik ini diharapkan dapat mengurangi ketergantungan Indonesia
terhadap produk impor.
Lokasi pabrik yang direncanakan adalah di daerah hilir Sungai Silau
Asahan, Kabupaten Asahan, Sumatera Utara dengan luas tanah yang dibutuhkan
sebesar 30.000 m2.
Tenaga kerja yang dibutuhkan untuk mengoperasikan pabrik sebanyak 276
orang. Bentuk badan usaha yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT)
dan bentuk organisasinya adalah organisasi fungsionil dan staff.
Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik metil ester, adalah:
- Total modal investasi

: Rp. 2.018.851.975.664,53,-

- Biaya produksi

: Rp. 470.231.981.777,38,-

- Hasil penjualan per tahun

: Rp. 1.179.969.701.760,-

- Laba bersih

: Rp. 496.833.903.987,84,-

- Profit Margin

:

60,15 %

- Break even point (BEP)

:

33,81 %

- Return of Investment

: 26,41%

- Pay Out Time

: 4 tahun

- Return of Network

: 41,02 %

- Internal Rate of Return

: 34,49 %

Dari hasil analisa aspek ekonomi, maka dapat disimpulkan bahwa pabrik
pembuatan Metil Ester ini layak untuk didirikan.

Universitas Sumatera Utara

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Methil Ester merupakan senyawa organik (ester) yang pada keadaan
normal berupa cairan tak berwarna, berbau khas, larut dalam alkohol, khloroform
dan eter dan larut terbatas dalam air. Salah satu bahan yang dapat dijadikan metil
ester adalah PFAD (palm fatty acid distillate). PFAD merupakan hasil samping
dari industri minyak sawit.
Dalam Industri kimia, methil ester banyak digunakan sebagai pelarut
organik atau solvent untuk selulosa nitrat, rubber klorida, ethyil selulosa, benzyl
abitat, resin metil metakrilat, resin cyclohexanone, formaldehid, poli stirene,
polivinil asetat, dll. Metil Ester digunakan juga dalam industri kosmetik, farmasi
dan paint remover.
Selain itu, dengan semakin meningkatnya kepedulian manusia akan
kesehatan dan lingkungan, maka kebutuhan akan produk-produk yang bersifat
alami dan ramah lingkungan juga semakin meningkat. Salah satu industri
oleokimia berbasis dari alam yang mempunyai prospek untuk dikembangkan di
Indonesia adalah industri metil ester dari Palm Fatty Acid Distillate (PFAD).
Dari sisi permintaannya, maka permintaan terhadap metil ester akan terus
meningkat tiap tahunnya. Konsumsi methil ester diperkirakan akan terus
meningkat dalam beberapa tahun mendatang dan hal ini ada kaitannya dengan
perkembangan industri biodiesel, coating dan plastik yang terus berlangsung.
Sehingga methil ester yang digunakan sebagai bahan baku dan solvent dalam
industri tersebut akan mendorong terhadap peningkatan konsumsi dari produk ini.
Jumlah PFAD yang potensial untuk diolah menjadi metil ester adalah sekitar 0,21
juta ton/tahun. Pengolahan dari 0,21 juta ton PFAD akan menghasilkan sekitar
0,189 juta ton metil ester (Prihandana dkk, 2007).

Universitas Sumatera Utara

1.2 Perumusan Masalah
Kebutuhan metil ester sebagai bahan baku pembuatan biodiesel, kosmetik,
obat-obatan, dan pestisida semakin hari akan semakin meningkat. Palm Fatty Acid
Distillate (PFAD) yang merupakan bahan yang dapat diolah menjadi metil ester
melimpah di Indonesia. Oleh karena itu, perlu dilakukan kajian mengenai
pembuatan metil ester dari PFAD secara pabrik.

1.3 Tujuan Perancangan
Tujuan perancangan pabrik metil ester dengan proses esterifikasi dari
Palm Fatty Acid Distillate (PFAD) ini adalah untuk menerapkan disiplin ilmu
Teknik Kimia, khususnya di bidang perancangan, proses, dan operasi teknik
kimia, sehingga memberikan gambaran kelayakan Pra-Rancangan Pabrik ini.

1.4 Manfaat
Proses pengolahan Palm Fatty Acid Distillate (PFAD) menjadi Metil Ester
akan meningkatkan nilai ekonomis dari PFAD, selain juga untuk menyediakan
Metil Ester sebagai bahan baku produk industri dan bahan bakar. Selain itu,
pabrik Metil Ester juga akan menambah lapangan kerja dan memacu
meningkatkan produksi dalam negeri, meningkatkan kesejahteraan rakyat yang
pada akhirnya dapat meningkatkan aspek perekonomian negara Indonesia.

Universitas Sumatera Utara

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1

Kelapa Sawit
Kelapa sawit merupakan tanaman perkebunan / industri yang berupa

pohon batang lurus dari famili Palmae. Tanaman tropis yang dikenal sebagai
penghasil minyak sayur ini berasal dari Amerika. Brazil dipercaya sebagai tempat
dimana pertama kali kelapa sawit tumbuh. Dari tempat asalnya, tanaman ini
menyebar ke Afrika, Amerika Equatorial, Asia Tenggara dan Pasifik selatan.
Benih kelapa sawit yang pertama kali ditanam di Indonesia adalah di
Kebun Raya pada tahun 1884 yang berasal dari Mauritius (Afrika). Saat itu
Johannes Elyas Teysmann yang menjabat sebagai Direktur Kebun Raya. Hasil
introduksi ini berkembang dan merupakan induk dari perkebunan kelapa sawit di
Asia Tenggara. Pohon induk ini telah mati pada 15 Oktober 1989, tapi anakannya
bisa dilihat di Kebun Raya Bogor. Perkebunan kelapa sawit pertama dibangun di
Tanahitam, Hulu Sumatera Utara oleh Schadt seorang Jerman pada tahun 1911.
Pulau Sumatra terutama Sumatera Utara, Lampung dan Aceh merupakan
pusat penanaman kelapa sawit yang pertama kali terbentuk di Indonesia, namun
demikian sentra penanaman ini berkembang ke Jawa Barat (Garut Selatan dan
Banten Selatan), Kalimantan Barat dan Timur, Riau, Jambi, serta Irian Jaya. Pada
tahun 1995 luas perkebunan kelapa sawit adalah 2,025 juta, dan diperkirakan pada
tahun 2005 luas perkebunan menjadi 2,7 juta hektar dengan produksi minyak
sebesar 9,9 ton/tahun (MAKSI, 2005).
Produk utama pohon kelapa sawit yang dimanfaatkan adalah tandan
buahnya yang menghasilkan minyak dari daging buah dan kernel (inti sawit).
Minyak kelapa sawit adalah bahan untuk pembuatan:
a) mentega, minyak goreng dan kue/biskuit.
b) bahan industri tekstil, farmasi, kosmetika, gliserol.
c) sabun, deterjen, pomade.
Ampas tandan kelapa sawit merupakan sumber pupuk kalium dan
berpotensi

untuk

diproses

menjadi

pupuk

organik

melalui

fermentasi

(pengomposan) aerob dengan penambahan mikroba alami yang akan memperkaya

Universitas Sumatera Utara

pupuk yang dihasilkan. Ampas inti sawit (bungkil) digunakan untuk makanan
ternak, sedangkan batang dan pelepah daun merupakan bahan pembuat particle
board.
Beberapa produk dari kelapa sawit yang umum diperdagangkan adalah
(MAKSI, 2005) :
1. Minyak Sawit Kasar atau Crude Palm Oil (CPO)
2. Minyak Inti Kelapa Sawit atau Crude Palm Kernel (CPKO)
3. Inti Kelapa Sawit atau Palm Kernel
4. Bungkil Inti Kelapa Sawit atau Palm Kernel Cake
5. Pretreated Palm Oil
6. Refined Bleached Deodorized Palm Oil (RBD Palm Oil)
7. Crude Palm Fatty Acid
8. Crude Palm Olein
9. Preteated Palm Olein
10. RBD Palm Olein
11. Crude Palm Stearin
12. Pretreated Palm Stearin
13. RDB Palm Stearin
14. Palm Acid Oil
15. Crude Palm Kernel Fatty Acid

2.2

Metil Ester
Methil Ester merupakan senyawa organik (ester) yang pada keadaan

normal berupa cairan tak berwarna, berbau khas, larut dalam alkohol, khloroform
dan eter dan larut terbatas dalam air.
Reaksi pembentukan metil ester dari methanol dan PFAD merupakan
reaksi esterifikasi. Reaksi berlangsung bolak-balik. Untuk memperoleh hasil yang
optimal dibutuhkan beberapa kondisi sebagai berikut :
1. Suhu tinggi, karena reaksi berlangsung endotermis maka dengan naiknya
suhu reaksi akan bergeser kekanan. Selain itu dengan naiknya suhu maka
harga k1 akan semakin naik dengan cepat.

Universitas Sumatera Utara

2. Salah satu pereaksi dibuat berlebihan karena dengan pereaksi berlebihan
reaksi akan bergeser kekanan.
3. Menggunakan katalisator, antara lain H2SO4, HCl dan lain-lain. Katalisator
ini berfungsi untuk melepas ion H+ yang akan mengaktifkan gugus
karboksilat, sehingga akan terjadi reaksi dengan methanol.

2.3

Proses Pembuatan Metil Ester
Teknologi yang paling banyak digunakan dalam pembuatan Metil Ester adalah
pirolisis, mikroemulsifikasi dan esterifikasi (Syah, 2006).

2.3.1

Pirolisis
Pirolisis menunjukkan reaksi dekomposisi termal. Biasanya berlangsung

tanpa oksigen. Pirolisis minyak nabati merupakan pilihan akibat adanya garam
logam sebagai katalis. Dulunya perlakuan ini sebagai sarana untuk memproduksi
bahan bakar darurat selama perang dunia II. Perlakuan ini menghasilkan
campuran dari alkana, alkena, alkadiena, aromatik, dan asam karboksilat yang
sama dengan bahan bakar diesel hidrokarbon dalam beberapa hal. Cetane number
dari minyak nabati dapat ditingkatkan melalui pirolisis asalkan konsentrasi
belerang, air, dan endapan dari produknya masih dalam toleransi yang dapat
diterima. Namun, menurut standar bahan bakar modern, viskositas bahan bakar
tersebut dianggap terlalu tinggi. Abu dan residu karbonnya jauh melebihi nilai
diesel fosil.

2.3.2

Mikroemulsifikasi
Mikroemulsifikasi

merupakan

pembentukan

dispersi

stabil

secara

termodinamis dari 2 cairan yang biasanya tidak mudah larut. Proses ini
berlangsung dengan satu atau lebih banyak surfaktan. Penurunan diameter dalam
mikroemulsifikasi berkisar 100-1000 Å. Berbagai penelitian dilakukan untuk
mengkaji proses mikroemulsifikasi minyak nabati dengan menggunakan pelarut
metanol, etanol, atau 1-butanol. Hal tersebut membawa pada kesimpulan bahwa
mikroemulsifikasi minyak nabati dan alkohol tidak dapat direkomendasikan untuk
jangka panjang terutama untuk mesin diesel dengan alasan yang sama seperti bila
diterapkan pada minyak nabati yang efisien. Bahan bakar dari proses ini
memproduksi tingkat pembakaran yang tidak sempurna, membentuk deposit

Universitas Sumatera Utara

karbon,

dan

meningkatkan

kekentalan

minyak

pelumas.

Lebih

lanjut,

mikroemulsifikasi menampilkan nilai pemanasan volumetrik yang lebih rendah
dibandingkan dengan bahan bakar diesel hidrokarbon akibat kandungan
alkoholnya yang tinggi, dan juga kurang cukup dalam hal jumlah dan perilaku
pada suhu dingin (Wikipedia, 2007).

2.3.3

Esterifikasi
Esterifikasi adalah tahap konversi dari asam lemak bebas menjadi ester.

Esterifikasi mereaksikan minyak lemak dengan alkohol. Katalis-katalis yang
cocok adalah zat berkarakter asam kuat. Asam sulfat, asam sulfonat organik atau
resin penukar kation asam kuat merupakan katalis-katalis yang biasa terpilih
dalam praktek industrial (Soerawidjaja, 2006). Esterifikasi biasa dilakukan untuk
membuat metil ester dari minyak berkadar asam lemak bebas tinggi (berangkaasam ≥ 5 mg-KOH/g). Pada tahap ini, asam lemak bebas akan dikonversikan
menjadi metil ester. Tahap esterifikasi biasa diikuti dengan tahap transesterfikasi.
Jika bahan baku yang digunakan adalah minyak mentah yang memiliki
kadar FFA tinggi (> 5 %), seperti PFAD dan CPO Low Grade maka proses
transesterifikasi tidak akan berjalan efisien. Bahan baku tersebut perlu melalui
proses esterifikasi untuk menurunkan kadar FFA hingga di bawah 5 %. Proses
esterifikasi memerlukan katalis asam-asam pekat seperti asam sulfat dan asam
klorida. Pada tahap ini akan diperoleh minyak campuran metil ester kasar dan
metanol sisa yang kemudian dipisahkan. Proses esterifikasi dilanjutkan dengan
transesterifikasi terhadap produk pertama dengan menggunakan katalis alkalin.
Pada proses ini digunakan sodium hidroksida 1 wt % dan metanol 10 wt %.
Kedua proses esterifikasi tersebut dilakukan pada suhu 55oC proses ini akan
dihasilkan metil ester dibagian atas dan gliserol dibagian bawah. Setelah
dipisahkan dari gliserol, selanjutnya dimurnikan (purifikasi), yakni dicuci dengan
air hangat dan dikeringkan untuk menguapkan kandungan air yang ada. Metil
ester yang telah dimurnikan ini selanjutnya digunakan sebagai bahan bakar mesin
diesel (Berry Devanda, 2008).

Universitas Sumatera Utara

2.4

Hasil Samping Pembuatan Metil Ester Dengan Bantuan Katalis

2.4.1

Sabun
Sabun dapat juga terbentuk selama reaksi berhubung karena adanya reaksi

samping dari reaksi transesterifikasi. Mula-mula, etil ester yang terbentuk beraksi
dengan air membentuk asam lemak dan etanol, seperti yang ditunjukkan pada
gambar 2.7.

Gambar 2.7 Reaksi Pembentukan Asam Lemak dari Etil Ester
Kemudian asam lemak yang terbentuk beraksi dengan katalis sisa (dalam
kasus ini berupa KOH) membentuk sabun. Reaksi ini ditampilkan pada gambar
2.8.

Gambar 2.8 Reaksi Pembentukan Sabun
Namun reaksi diatas sulit terjadi karena sedikitnya kadar air dalam sistem.
Air yang dapat muncul ini dapat disebabkan oleh tidak murninya alkohol yang
digunakan, air yang berasal dari reaktan lain pada awal proses (dari udara), atau
bahkan dari tahap pencucian awal (Khan, 2002).

2.5

Seleksi Proses
Kondisi proses yang digunakan dalam pra-rancangan pabrik ini adalah

dengan proses esterifikasi. Ester yang digunakan adalah Palm Fatty Acid
Distilatte (PFAD). Alasan digunakannya PFAD adalah karena harganya yang
murah.
Pembuatan metil ester yang dilakukan dengan proses esterifikasi memiliki
kelebihan diantaranya :
1.

Merupakan proses yang mudah dan umum digunakan pada pembuatan
metil ester

Universitas Sumatera Utara

2.

Menghasilkan metil ester

yang memiliki yield mendekati standard

biodisel
3.

2.6

Menghasilkan produk samping berupa sabun.

Deskripsi Proses
Bahan baku yang digunakan pada tahap hidrolisis adalah PFAD, asam

sulfat dan metanol. PFAD dipompakan ke heater (E-101), tujuannya adalah untuk
menaikkan temperatur PFAD. Sementara itu, asam sulfat dan metanol
dipompakan ke tangki pencampur (M-101). Kemudian, campuran asam sulfat dan
metanol, serta PFAD dipompakan kedalam reaktor esterifikasi yang beroperasi
pada temperatur 70oC dengan waktu tinggal 60 menit. Reaktor esterifikasi
mereaksikan FFA yang terdapat dalam PFAD dengan metanol menjadi metil ester
dan air. Untuk mengantisipasi terjadinya reaksi bolak-balik maka ditambahkan
metanol berlebih dan penambahan katalisator. Perbandingan molar metanol : FFA
adalah 8 : 1.

Setelah keluar dari

reaktor esterifikasi kemudian campuran

dimasukkan ke unit dekanter (FL-101). Lapisan atas adalah berupa campuran
asam sulfat, metanol dan air, sementara lapisan bawah merupakan metil ester,
asam lemak dan trigliserida yang terbentuk selama reaksi. Lapisan atas
selanjutnya masuk ke Flash Drum (D-101) untuk memisahkan metanol dan asam
sulfat. Sementara lapisan bawah dialirkan ke Vaporizer (D-102) untuk
memisahkan metanol dari campuran untuk kemudian di kirim ke unit reaktor (R102) untuk proses netralisasi dengan penambahan NaOH 3 M yang beroperasi
pada suhu 65oC dengan waktu tinggal selama 15 menit. Setelah itu, campuran
didinginkan di unit cooler (E-104). Kemudian campuran dipompakan ke unit
dekanter (FL-102). Lapisan atas adalah berupa metil ester dan trigliserida,
sementara lapisan bawah merupakan sabun yang terbentuk selama reaksi.

2.7

Sifat-Sifat Bahan Baku dan Produk

2.7.1

PFAD (Palm Fatty Acid Distillate)
PFAD merupakan hasil samping dari pembuatan minyak goreng. PFAD

bisa dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan metil ester yang relatif murah
karena harga PFAD adalah 80% dari harga CPO standar. Dengan potensi

Universitas Sumatera Utara

tersedianya PFAD sekitar 0,21 juta ton per tahun di Indonesia, maka bisa
dihasilkan metil ester sebesar 0,189 juta ton. Nilai ini setara dengan 3,78 juta ton
atau 4.195,8 juta liter biosolar per tahun (jenis B5) (Prihandana dkk, 2007).



2.7.2

Adapun komposisi dari PFAD (Chongkhong, 2007) :
93 % FFA
- Asam palmitat

: 45,60%

- Asam oleat

: 33,30%

- Asam linoleat

: 7,70%

- Asam stearat

: 3,80%

- Asam laurat

: 1,80%

- Asam linolenat

: 0,80%

Trigliserida

: 7%

Metanol (CH3OH)

1. Berat molekul

: 32,04 gr/mol

2. Densitas

: 0,7918 gr/cm3

3. Titik lebur

: -970C

4. Titik didih

: 64,70C

5. Titik nyala

: 110C

6. Keasaman (pKa)

: 15,5

7. Viskositas pada 250C

: 0,59 mPa.s

8. Bentuk molekul

: tetrahedral

9. Momen dipol (gas)

: 1,69 D

(www.engineeringtoolbox.com ; www.wikipedia.com ; Perry, 1997)

2.7.3

Air (H2O)

1. Berat molekul

: 18 gr/mol

2. Titik beku

: 00C

3. Titik didih

: 1000C

4. Densitas pada 250C

: 0,99707 gr/cm3

Universitas Sumatera Utara

5. Viskositas pada 200C
0

: 0,01002 cP

6. Viskositas pada 25 C

: 0,8937 cP

7. Indeks bias

: 1,33

8. Tekanan uap pada 1000C

: 760 mmHg

9. Tidak berbau dan tidak berasa
10. Pelarut yang baik untuk senyawa organik
11. Larut dalam alkohol
12. Konstanta ionisasinya kecil
(www.wikipedia.com ; Geankoplis, 2003 ; Kirk Othmer, 1967 ; Perry, 1997)

2.7.4

Metil Ester

1. Densitas (150C)

: 0,8793 gr/cm3

2. Viskositas (400C)

: 4,865 mm2/s

3. Angka asam

: 0,33 mg KOH/g

4. Titik nyala

: 1810C

5. Residu karbon

: 0,07 %b/b

6. Kadar abu

: 0,07 %b/b

7. Kadar air

: 0,03 %b/b

8. Kadar ester

: 99,48 %b/b

9. Temperatur destilasi 95%

: 3350C

10. Trigliserida

: 0

11. Digliserida

: 0,058 %b/b

12. Monogliserida

: 0,462 %b/b

(Chongkhong, 2007)

Universitas Sumatera Utara

BAB III
NERACA MASSA
Hasil perhitungan neraca massa pada pra-rancangan pabrik Metil Ester
dari PFAD (palm fatty acid destillate) dengan proses esterifikasi adalah :
Kapasitas produksi

:

150.000 ton/tahun atau 18.939,3939

kg/jam
Waktu bekerja / tahun

: 330 hari

Satuan operasi

: kg/jam

3.1 Heater (E-101)
Tabel 3.1 Neraca Massa Heater (E-101)
Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Alur 1

Alur 7

PFAD

19.779,7298

19.779,7298

Total

19.779,7298

19.779,7298

Komponen

3.2 Tangki Pencampur I (M-101)
Tabel 3.2 Neraca Massa Tangki Pencampur (M-101)
Komponen

Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Alur 2

Alur 5

Alur 6

Asam Sulfat

305,9544

-

305,9544

Metanol

-

16.155,7245

16.155,7245

Air

1,1459

91,6735

92,8194

Total

16.554,4983

16.554,4983

Universitas Sumatera Utara

3.3 Reaktor Esterifikasi (R-101)
Tabel 3.3 Neraca Massa Reaktor Esterifikasi (R-101)
Masuk (kg/jam)

Komponen

Keluar (kg/jam)

Alur 6

Alur 7

Alur 8

PFAD

-

19.779,7298

-

Asam Sulfat

305,9544

-

305,9544

Metanol

16.155,7245

-

14.323,1104

FFA

-

-

395,5945

Trigeliserida

-

-

1.384,581

Metil ester

-

-

16.309,1296

Air

92,8194

-

1.213,9872

Total

36.334,2281

36.334,2281

3.4 Dekanter I (FL-101)
Tabel 3.4 Neraca Massa Dekanter I (FL-101)
Komponen

Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Alur 8

Alur 9

Alur 10

Asam Sulfat

305,9544

-

305,9544

Metanol

14.323,1104

14,3231

14.308,7872

FFA

395,5945

395,5945

-

Trigeliserida

1.384,581

1.384,581

-

Metil ester

16.309,1296

16.309,1296

-

Air

1.213,9872

-

1.213,9872

Total

36.334,2281

36.334,2281

Universitas Sumatera Utara

3.5 Flash Drum (D-101)
Tabel 3.5 Neraca Massa Flash Drum (D-101)
Komponen

Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Alur 11

Alur 12

Alur 13

Asam Sulfat

305,9544

1,8357

304,1187

Metanol

14.308,7872

13.787,9473

520,8399

Air

1.213,9872

36,9052

1.177,082

Total

15.828,7288

15.828,7288

3.6 Vaporizer (D-102)
Tabel 3.6 Neraca Massa Evaporator (D-102)
Komponen

Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Alur 15

Alur 14

Alur 16

Metanol

14,3231

14,3231

-

FFA

395,5945

-

395,5945

Trigeliserida

1.384,581

-

1.384,581

Metil ester

16.309,1296

-

16.309,1296

Total

18.103,6282

18.103,6282

3.7 Reaktor Netralisasi (R-202)
Tabel 3.7 Neraca Massa Reaktor Netralisasi (R-202)
Komponen

Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Alur 16

Alur 19

Alur 20

Metil ester

16.309,1296

-

16.309,1296

Teligeriserida

1.384,581

-

1.384,581

FFA

395,5945

-

-

NaOH

-

63,5958

-

Sabun

-

-

528,9232

Universitas Sumatera Utara

Air

-

529,965

Total

558,581

18.782,2148

18.782,2148

3.8 Cooler (E-104)
Tabel 3.8 Neraca Massa Cooler (E-104)
Komponen

Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Alur 20

Alur 21

Metil Ester

16.309,1296

16.309,1296

Trigeliserida

1.384,581

1.384,581

Sabun

528,9232

528,9232

Air

558,581

558,581

Total

18.322,0245

18.322,0245

3.9 Dekanter II (FL-201)
Tabel 3.9 Neraca Massa Dekanter II (FL-201)
Komponen

Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Alur 21

Alur 22

Alur 23

Metil ester

16.309,1296

-

16.309,1296

Trigeliserida

1.384,581

-

1.384,581

Sabun

528,9232

528,9232

-

Air

558,581

558,581

-

Total

18.322,0245

18.322,0245

Universitas Sumatera Utara

BAB IV
NERACA PANAS
Basis perhitungan

: 1 jam operasi

Satuan operasi

: kJ/jam

Temperatur basis

: 25oC

4.1

Heater 1 (E-101)

Tabel 4.1 Neraca Panas Heater 1 (E-101)
Alur masuk (kJ/jam)

Alur keluar (kJ/jam)

Umpan

197.773,5123

-

Produk

-

1.778.799,648

Steam

1.581.026,136

-

Total

1.778.799,648

1.778.799,648

4.2

Reaktor Esterifikasi (R-101)

Tabel 4.2 Neraca Panas Reaktor Esterifikasi (R-101)
Alur masuk (kJ/jam)

Alur keluar (kJ/jam)

Umpan

1.988.014,934

-

Produk

-

5.084.042,63

Steam

3.096.027,772

-

Total

5.084.042,63

5.084.042,63

Universitas Sumatera Utara

4.3

Heater 2 (E-102)

Tabel 4.3 Neraca Panas Heater 2 (E-102)
Alur masuk (kJ/jam)

Alur keluar (kJ/jam)

Umpan

3.477.078,894

-

Produk

-

5.450.364,57

Steam

1.973.285,676

Total

5.450.364,57

4.4

5.450.364,57

Heater 3 (E-103)

Tabel 4.4 Neraca Panas Heater 3 (E-103)
Alur masuk (kJ/jam)

Alur keluar (kJ/jam)

Umpan

1.607.127,006

-

Produk

-

1.965.524,817

Steam

358.397,811

Total

4.5

1.965.524,817

1.965.524,817

Reaktor Netralisasi (R-102)

Tabel 4.5 Neraca Panas Reaktor Netralisasi (R-102)
Alur masuk (kJ/jam)

Alur keluar (kJ/jam)

Umpan

1.961.902,958

-

Produk

-

1.882.402,046

Air Pendingin
Total

120.807,8257
1.961.902,958

1.961.902,958

Universitas Sumatera Utara

4.6

Cooler (E-104)

Tabel 4.6 Neraca Panas Cooler 2 (E-104)
Alur masuk (kJ/jam)

Alur keluar (kJ/jam)

Umpan

1.882.402,046

-

Produk

-

663.651,6391

Air Pendingin

-

1.218.750,407

1.882.402,046

1.882.402,046

Total

4.7

Vaporizer (D-102)

Tabel 4.7 Neraca Panas Vaporizer (D-102)
Alur masuk (kJ/jam)

Alur keluar (kJ/jam)

Umpan

1.965.524,817

-

Produk

-

2.621.310,066

Steam

655.785,2494

-

Total

2.621.310,066

2.621.310,066

Universitas Sumatera Utara

BAB V
SPESIFIKASI PERALATAN
5.1 Tangki Penyimpanan PFAD (T-101)
Fungsi

: menyimpan PFAD untuk kebutuhan selama 15 hari

Bentuk

: silinder dengan alas datar dan tutup datar

Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-285 grade C
Jumlah

: 10 unit

Kapasitas

: 824,2132 m3

Kondisi penyimpanan:




Temperatur

= 30°C

Tekanan

= 1 atm = 14,696 psia

Kondisi fisik






Diameter

= 7,4865m

Tinggi

= 22,4595 m

Tebal

= 1 in

5.2 Tangki Penyimpanan Asam Sulfat (T-102)
Fungsi

: menyimpan H2SO4 untuk kebutuhan selama 15 hari

Bentuk

: silinder vertikal dengan dasar datar dan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi : Stainless steel, SA–240, Grade A, type 410
Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 72,565 m3

Kondisi penyimpanan:




Temperatur

= 30°C

Tekanan

= 1 atm = 14,696 psia

Kondisi fisik






Diameter

= 3,0781 m

Tinggi

= 9,2344 m

Tebal

= ¼ in

Universitas Sumatera Utara

5.3 Tangki Penyimpanan CH3OH (T-103)
Fungsi

: menyimpan CH3OH untuk kebutuhan selama 15 hari

Bentuk

: silinder vertikal dengan dasar datar dan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-285 grade C
Jumlah

: 6 unit

Kapasitas

: 1454,2362 m3

Kondisi penyimpanan:




Temperatur

= 30°C

Tekanan

= 1 atm = 14,696 psia

Kondisi fisik






Diameter

= 10,3556 m

Tinggi

= 15,5333 m

Tebal

= 1 in

5.4 Tangki Penyimpanan Air (T-104)
Fungsi

: menyimpan air untuk kebutuhan selama 30 hari

Bentuk

: silinder dengan alas datar dan tutup datar

Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-285 grade C
Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 460,0021 m3

Kondisi penyimpanan:




Temperatur

= 30°C

Tekanan

= 1 atm = 14,696 psia

Kondisi fisik






Diameter

= 5,8004 m

Tinggi

= 17,4012 m

Tebal

= ½ in

5.5 Tangki Penyimpanan Asam Sulfat (T-105)
Fungsi

: menyimpan H2SO4 dari flash vaporizer (D-101)

Bentuk

: silinder vertikal dengan dasar datar dan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi : Stainless steel, SA–240, Grade A, type 410

Universitas Sumatera Utara

Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 300,4550 m3

Kondisi penyimpanan:




Temperatur

= 30°C

Tekanan

= 1 atm = 14,696 psia

Kondisi fisik






Diameter

= 6,1219 m

Tinggi

= 9,1829 m

Tebal

= ½ in

5.6 Tangki Penyimpanan Sabun (T-106)
Fungsi

: menyimpan sabun dari Dekanter (FL-102)

Bentuk

: silinder dengan alas datar dan tutup datar

Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-285 grade C
Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 847,5309 m3

Kondisi penyimpanan:




Temperatur

= 30°C

Tekanan

= 1 atm = 14,696 psia

Kondisi fisik






Diameter

= 8,9591 m

Tinggi

= 13,4387 m

Tebal

= ½ in

5.7 Tangki Penyimpanan Metil Ester (T-107)
Fungsi

: menyimpan biodiesel selama 15 hari

Bentuk

: silinder dengan alas datar dan tutup datar

Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-285 grade C
Jumlah

: 8 unit

Kapasitas

: 1093,2041 m3

Kondisi penyimpanan:




Temperatur

= 30°C

Tekanan

= 1 atm = 14,696 psia

Universitas Sumatera Utara

Kondisi fisik






5.8

Diameter

= 7,7405 m

Tinggi

= 23,2216 m

Tebal

= 1 in

Pompa 1 (J-101)

Fungsi

: Memompa PFAD ke reaktor Esterifikasi (R-101)
sekaligus
menaikkan tekanan PFAD

Jenis

: reciprocating piston pump

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: commercial Steel

Kapasitas

: 0,0064 m3/s

Daya motor

: 1,5 hp

5.9

Pompa 2 (J-102)

Fungsi

: Memompa Asam Sulfat ke Tangki Pencampur (T-101)
sekaligus menaikkan tekanan Asam Sulfat

Jenis

: reciprocating piston pump

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: commercial Steel

Kapasitas

: 0,000031 m3/s

Daya motor

: ½ hp

5.10 Pompa 3 (J-103)
Fungsi

: Memompa metanol ke Tangki Pencampur (T-101)
sekaligus
menaikkan tekanan metanol

Jenis

: reciprocating piston pump

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: commercial Steel

Kapasitas

: 0,0056 m3/s

Daya motor

: 1 hp

Universitas Sumatera Utara

5.11 Pompa 4 (J-104)
Fungsi

: Memompa campuran metanol dan asam sulfat ke Reaktor
Esterifikasi (R-101) sekaligus menaikkan tekanannya

Jenis

: reciprocating piston pump

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: commercial Steel

Kapasitas

: 0,0056 m3/s

Daya motor

: ¼ hp

5.12 Pompa 5 (J-105)
Fungsi

: Memompa

campuran metanol dan asam sulfat dari

dekanter
ke heater (E-102) sekaligus menaikkan tekanannya
Jenis

: reciprocating piston pump

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: commercial Steel

Kapasitas

: 0,0053 m3/s

Daya motor

: 1,25 hp

5.13 Pompa 6 (J-106)
Fungsi

: Memompa campuran metanol, metil ester, tligeriserida
dan
FFA ke Heater (E-103) sekaligus menaikkan tekanannya

Jenis

: reciprocating piston pump

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: commercial Steel

Kapasitas

: 0,0058 m3/s

Daya motor

: 1,25 hp

Universitas Sumatera Utara

5.14 Pompa 7 (J-107)
Fungsi

: Memompa campuran metanol, metil ester, tligeriserida
dan
FFA ke Reaktor (R-102) sekaligus menaikkan tekanannya

Jenis

: reciprocating piston pump

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: commercial Steel

Kapasitas

: 0,006 m3/s

Daya motor

: 0,5 hp

5.15 Pompa 8 (J-108)
Fungsi

: Memompa air ke tangki Pencampur (M-102) dan

menaikkan
tekanan air
Jenis

: reciprocating piston pump

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: commercial Steel

Kapasitas

: 1,4785E-04 m3/s

Daya motor

: 1/20 hp

5.16 Pompa 9 (J-109)
Fungsi

: Memompa Larutan NaOH ke Reaktor (R-102) sekaligus
menaikkan tekanannya

Jenis

: reciprocating piston pump

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: commercial Steel

Kapasitas

: 0,0001 m3/s

Daya motor

: 1/20 hp

5.17 Pompa 10 (J-110)
Fungsi

: Memompa Biodisel ke Tangki Biodisel (T-107)

Jenis

: reciprocating piston pump

Universitas Sumatera Utara

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: commercial Steel

Kapasitas

: 0,0056 m3/s

Daya motor

: 1 hp

5.19 Gudang Penyimpanan NaOH (F-101)
Fung si

: Te mp a t me nyimp a n Na O H untuk ke b utuha n

120 ha ri
Be ntuk

: Prisma se g i e mp a t b e ra tura n

Ba ha n ko nstruksi

: Be to n

Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 85,9886 m3

Kondisi penyimpanan:




Temperatur

= 30°C

Tekanan

= 1 atm = 14,696 psia

Kondisi fisik






Panjang

= 6,0692 m

Tinggi

= 3,0346 m

Lebar

= 6,0692 m

5.20 Bucket Elevator (BE-101)
Fungsi

: mengangkut NaOH dari gudang bahan baku ke

tangki
Pencampur 2 (M-102)
Jenis

: Spaced-Bucket Centrifugal-Discharge Elevator

Bahan

: Malleable-iron

Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 71,2272 kg/jam

Kondisi penyimpanan:




Temperatur

= 30°C

Tekanan

= 1 atm = 14,696 psia

Universitas Sumatera Utara

Kondisi fisik






Tinggi

= 7,62 m

Lebar

= 0,1778 m

Daya

= 1/20 Hp

5.21 Tangki Pencampur 1 (M-110)
Fungsi

: untuk mencampurkan CH3OH dan Asam Sulfat
sebelum diumpankan ke reaktor

Bentuk

: tangki silinder Vertikal berpengaduk marine
propeller tiga daun dengan tutup berbentuk
ellipsoidal

Bahan konstruksi

: Stainless steel, SA–240, Grade A, type 410

Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 14,3769 m3

Kondisi penyimpanan




Temperatur

: 100oC

Tekanan

: 1 atm

Kondisi fisik
Silinder






Diameter

: 2,8 m

Tinggi

: 2,8 m

Tebal

: 3/16 in

Diameter

: 2,4208 m

Tinggi

: 0,7 m

Tebal

: 3/16 in

Tutup






Pengaduk








Jenis

: Marine propeller tiga daun

Jumlah baffle

: 4 buah

Diameter

: 0,933 m

Daya motor

: 0,00376 Hp

Universitas Sumatera Utara

5.22 Tangki Pencampur 2 (M-102)
Fungsi

: untuk melarutkan NaOH dan Air sebelum
diumpankan ke reaktor (R-102)

Bentuk

: tangki silinder Vertikal berpengaduk marine
propeller tiga daun dengan tutup berbentuk
ellipsoidal

Bahan konstruksi

: Stainless steel, SA–240, Grade A, type 410

Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 0,3749 m3

Kondisi penyimpanan




Temperatur

: 100oC

Tekanan

: 1 atm

Kondisi fisik
Silinder






Diameter

: 0,7817 m

Tinggi

: 0,9771 m

Tebal

: 5/8 in

Diameter

: 0,7817 m

Tinggi

: 0,1954 m

Tebal

: 5/8 in

Tutup






Pengaduk








Jenis

: Marine propeller tiga daun

Jumlah baffle

: 4 buah

Diameter

: 0,2606 m

Daya motor

: 1/20 Hp

5.23 Flash Drum (D-101)
Fungsi

: