DESIGN OF STEARIC ACID PLANT FROM STEARINE AND WATER CAPACITY 20,000 TONS / YEAR (Design Reactor 1 (R-201)) PRARANCANGAN PABRIK ASAM STEARAT DARI STEARINE DAN AIR KAPASITAS 20.000 TON/TAHUN (Perancangan Reaktor 1 (R-201))

ISOPROPANOL DENGAN PROSES DEHIDROGENASI

KAPASITAS 25.000 TON/TAHUN

(Perancangan

Acetone Column

( T-402))

Oleh

RINA RUMI NINGSIH

Skripsi

Sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknik

Pada

Jurusan Teknik Kimia

Fakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2009

DEHIDROGENASI KAPASITA 40.000 TON/TAHUN (PERANCANGAN ACETONE COLUMN (T-402)) Nama Mahasiswa : Rina Rumi Ningsih

No.Pokok Mahasiswa : 0315041014 Jurusan : Teknik Kimia Fakultas : Teknik

MENYETUJUI 1. Komisi Pembimbing

Panca Nugrahini F., S.T., M.T. Ir. Sufriadi Burhanuddin, M.Eng

NIP. 132258659 NIP. 132126859

2. Ketua Jurusan

Ir.Azhar, M.T NIP.132126862

1. Tim Penguji

Ketua : Panca Nugrahini F, S.T.,M.T ...

Sekretaris : Ir. Sufriadi Burhanuddin, M.Eng ...

Penguji

Bukan Pembimbing : Dr. Elida Purba, S.T., M.Sc. ...

Taharuddin, S.T., M.Sc. ...

2. Dekan Fakultas Teknik Universitas Lampung

Ir. Mariyanto, M.T. NIP. 131886760

Penulis dilahirkan di Kerinci pada tanggal 26 Oktober 1985, sebagai putra pertama dari dua bersaudara dari pasangan Bapak Armia dan Ibu Rugiati.

Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar Negeri 137/III Tanjung Pauh Mudik Kerinci pada tahun 1997, Madrasah Tsanawiyah Negeri Model Sungai Penuh Kerinci pada tahun 2000, dan Sekolah Menengah Umum Negeri 2 Sungai Penuh Kerinci pada tahun 2003.

Pada tahun 2003, penulis terdaftar sebagai mahasiswa Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung melalui Penerimaan Mahasiswa Kompetensi Akademik (PMKA). Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif dalam organisasi sebagai ketua Departemen Kerohanian (HIMATEMIA).

Pada tahun 2007, penulis melakukan Kerja Praktek di P.T Pertamina Plaju dengan Tugas Khusus “Evaluasi Kinerja Furnace Crude Distiller unit CDGP ”. Pada tahun 2008, penulis melakukan penelitian dengan judul “Koefisien Transfer Massa pada Ekstraksi Minyak Biji Kapuk secara Batch” .

Berkatalah orang-orang yang dianugerahi ilmu: "Kecelakaan yang besarlah bagimu, pahala Allah adalah lebih baik bagi orang-orang yang beriman dan beramal saleh, dan tidak diperoleh pahala itu kecuali oleh orang-orang yang sabar". (Q.S. Al-Qashash : 80)

“

Life is a journey, not a destination! Hidup ini adalah

perjalanan, bukan tujuan. Jangan pernah berhenti dan

merasa puas diri karena perjalanan tidak pernah

berhenti...

If you affraid to fall you will never fly SO. Get your super

duper life

Kupersembahkan setulus hati kepada :

Allah SWT, atas kehendak-Nya semua ini ada.... ,

atas rahmat-Nya lah semua ini aku dapatkan,

dan atas Kekuatan dari Nya lah aku bisa bertahan...

Kedua Orang tuaku sebagai tanda baktiku...

Ini hanyalah setitik balasan yang tidak bisa dibandingkan

dengan berjuta-juta pengorbanan dan kasih sayang yang

tidak pernah berakhir...

Adikku dan seluruh keluarga besarku... Terima kasin atas

Doa dan dukungannya...

My Husband dan Lovely baby...

Terima kasih untuk motivasi dan kesabarannya selama

menjalani kehidupan berdua....

Dan

Almamaterku tercinta...

Semoga karya ini kelak berguna dikemudian hari....

Skripsi dengan judul “Prarancangan Pabrik Aseton dari Isopropanol dengan Proses Dehidrogenasi Kapasitas 25.000 Ton/Tahun” adalah salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung.

Penyusunan tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan dan dukungan dari beberapa pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Ir.Azhar, M.T., selaku ketua Jurusan Teknik Kimia.

2. Ibu Panca Nugrahini F, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing I, atas semua ilmu, saran, dukungan, dan nasehat yang kelak akan sangat berguna di kemudian hari.

3. Bapak Ir. Sufriadi Burhanuddin, M.Eng, selaku Dosen Pembimbing II, atas ilmu, saran, dan kesabarannya dalam pengerjaan tugas akhir.

4. Ibu Dr.Elida Purba, S.T., M.Sc. dan Bapak Taharuddin, S.T., M.Sc., selaku Dosen Penguji yang telah memberikan saran dan kritik, juga selaku dosen atas semua ilmu yang telah penulis dapatkan.

5. Bapak Taharuddin, S.T., M.Sc., selaku Dosen Pembimbing Akademik atas saran dan nasehatnya selama penulis menjalani pendidikan.

6. Seluruh Dosen Teknik Kimia Universitas Lampung, atas semua ilmu dan bekal masa depan yang akan selalu bermanfaat.

7. Yulia Pasmawati, selaku partner pengerjaan Tugas Akhir. Terima kasih atas perjuangannya sampai akhirnya kita lulus.

skripsi ini berguna.

Bandar Lampung, November 2009 Penulis,

ABSTRACT

DESIGN OF STEARIC ACID PLANT FROM STEARINE AND WATER CAPACITY 20,000 TONS / YEAR

(Design Reactor 1 (R-201))

By

Wanda Kartika Amelia

Stearic acid is a chemical intermediate can be used as a raw material surfactants, methyl ester, soap and detergent, emulsifier, stabilizer as an ingredient in various types of food products and medicines, as a wetting agent in textiles, plasticizer in packaging industry and as an ingredient used in the rubber vulcanization process in the polymer industry, through a saponification reaction. This product is produced from the hydrolysis reaction oils or fats with water.

Needs of stearic acid increased from year to year indicated by the increasing imports of Indonesia to stearic acid. So Stearic acid plant is needed to support the development of domestic industries.

Stearic acid produced by react stearine and water in a stirred flow reactor (CSTR) at a temperature of 260 oC and pressure of 47.6 atm. The output of the reactor in the form of stearic acid, oleic acid, glycerol, water and unreacted stearine separated again by decantation process. Mixed stearic acid, oleic acid and unreacted stearine again purified in distillation column, and then performed the separation of stearic acid with oleic acid by solvent process cryatallization. Glycerol and water as a result of side reactions was purified again until 67% purity.

Factory production capacity is planned 20,000 tons / year with 330 working days within 1 year. The location of the plant planned to be located in the area of Jambi is located in the Teluk Sialang District, Jambi. Labor needed as many as 189 people with a form of business entity Limited Liability Company (PT) led by a Director who is assisted by the Director of Production and Financial Director with line and staff organizational structure.

Provision of utility plant needs a treatment system and water supply, steam supply systems, instrument air supply systems, and power generation systems. From the economic analysis is obtained:

Fixed Capital Investment (FCI) = Rp 158,366,303,295 Working Capital Investments (WCI) = Rp 27,946,994,699 Total Capital Investment (TCI) = Rp186, 313,297,994

Return on Investment before taxes (ROI), b = 38.5058% After taxes Return on Investment (ROI), a = 30.8046% Discounted cash flow (DCF) = 32.8574%

Considering the above summary, it is proper establishment of acetone plant is studied further, because it is a factory that is profitable and has good prospects.

ABSTRAK

PRARANCANGAN PABRIK ASAM STEARAT DARI STEARINE DAN AIR

KAPASITAS 20.000 TON/TAHUN (Perancangan Reaktor 1 (R-201))

Oleh

Wanda Kartika Amelia

Asam stearat merupakan bahan kimia antara yang dapat digunakan sebagai bahan baku surfaktan, metil ester, sabun dan deterjen, emulsifier, stabilizer

sebagai campuran dalam berbagai jenis produk makanan dan obat-obatan, sebagai

wetting agent dalam industri tekstil, plasticizer dalam industri kemasan dan sebagai bahan yang digunakan dalam proses vulkanisasi karet dalam industri polimer, melalui reaksi saponifikasi. Produk ini dihasilkan dari reaksi hidrolisis minyak atau lemak dengan air.

Kebutuhan asam stearat yang meningkat dari tahun ke tahun ditunjukkan dengan meningkatnya impor Indonesia terhadap asam stearat. Sehingga pembangunan pabrik Aseton sangat diperlukan untuk mendukung perkembangan industri di dalam negeri.

Asam Stearat diproduksi dengan cara mareaksikan stearine dan air di dalam Reaktor alir berpengaduk (CSTR) pada suhu 260oC dan tekanan 47,6 atm . Hasil keluaran reaktor berupa cairan asam stearat, asam oleat, gliserol, air dan

unreacted stearine dipisahkan lagi dengan proses dekantasi. Campuran asam stearat, asam oleat dan unreacted stearine dimurnikan lagi dalam kolom distilasi, lalu kemudian dilakukan pemisahan antara asam stearat dengan asam oleat dengan proses solvent cryatallization. Gliserol dan air sebagai hasil reaksi samping dimurnikan lagi sampai kemurnian 67%.

Kapasitas produksi pabrik direncanakan 20.000 ton/tahun dengan 330 hari kerja dalam 1 tahun. Lokasi pabrik direncanakan didirikan di daerah Jambi yang terletak di Kecamatan Teluk Sialang, Jambi. Tenaga kerja yang dibutuhkan sebanyak 189 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang Direktur Utama yang dibantu oleh Direktur Produksi dan Direktur Keuangan dengan struktur organisasi line and staff.

Penyediaan kebutuhan utilitas pabrik berupa sistem pengolahan dan penyediaan air, sistem penyediaan steam, sistem penyediaan udara instrumen, dan sistem pembangkit tenaga listrik.

Total Capital Investment (TCI) = Rp186,313,297,994

Break Even Point (BEP) = 35,6150%

Shut Down Point (SDP) = 19,8833%

Pay Out Time before taxes (POT)b = 1,8083 tahun

Pay Out Time after taxes (POT)a = 2,1626 tahun

Return on Investment before taxes (ROI)b = 38,5058%

Return on Investment after taxes (ROI)a = 30,8046%

Discounted cash flow (DCF) = 32,8574%

Mempertimbangkan rangkuman di atas, sudah selayaknya pendirian pabrik aseton ini dikaji lebih lanjut, karena merupakan pabrik yang menguntungkan dan mempunyai prospek yang baik.

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Pendirian Pabrik

Perkembangan industri kimia di Indonesia, khususnya agro industri mengalami peningkatan. Hal ini disebabkan antara lain karena tingkat kebutuhan akan produk yang tinggi, serta ketersediaan bahan baku yang cukup banyak dihasilkan oleh alam Indonesia.

Industri penghasil oleokimia termasuk industri kimia agro (agrobased chemical industry), yaitu industri yang mengolah bahan baku yang dapat diperbaharui (renewable), merupakan industri yang bersifat resources based industry dan mempunyai peranan penting dalam upaya pemenuhan kebutuhan pokok masyarakat luas (basic needs).

Asam stearat merupakan bahan kimia antara yang dapat digunakan sebagai bahan baku surfaktan, metil ester, maupun sabun dan deterjen melalui reaksi saponifikasi. Produk ini dihasilkan dari reaksi hidrolisis minyak atau lemak dengan air.

Sampai saat ini beberapa produk industri bahan kimia khusus yang berbasis CPO (crude palm oil) sepenuhnya masih tergantung impor, seperti produk asam stearat, isopropil miristat, asam palmitat dan asam oleat (APOLIN, 2008). Pengembangan industri bahan kimia yang menghasilkan

produk-produk tersebut memiliki prospek yang baik. Hal ini didukung oleh potensi pasar dalam negeri yang cukup besar seperti industri kosmetika yang berjumlah sekitar 600 perusahaan besar dan kecil, serta industri farmasi. (APOLIN, 2008).

Kebutuhan asam stearat yang meningkat dari tahun ke tahun juga ditunjukkan dengan meningkatnya impor Indonesia terhadap asam stearat. Berikut ini merupakan data impor asam stearat di Indonesia dari tahun 1999-2006 :

Tabel 1.1. Data Impor Asam Stearat Indonesia.

Tahun Impor

(kg)

1999 5

2000 13.029

2001 267.286

2002 3.529.646 2003 5.024.656 2004 1.070.170 2005 5.423.249 2006 6.759.231 Sumber : BPS, 2007

B. Kegunaan Produk

Produk utama yang dihasilkan ialah asam stearat. Produk ini dihasilkan dari reaksi hidrolisis lemak dengan air. Dalam bidang industri pangan, asam stearat banyak digunakan sebagai emulsifier, stabilizer dan sebagai campuran dalam berbagai jenis produk makanan dan obat-obatan. (The Soap and Detergent Association, 1965).

Selain itu, dalam bidang industri non pangan, asam stearat digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan metil ester, sabun dan deterjen, sebagai

wetting agent dalam industri tekstil, plasticizer dalam industri kemasan dan sebagai bahan yang digunakan dalam proses vulkanisasi karet dalam industri polimer.

Produk lainnya yang dihasilkan yaitu asam oleat yang digunakan sebagai campuran beberapa jenis obat karena warnanya yang putih dan sifatnya yang stabil, serta gliserol yang digunakan dalam pembuatan epychlorhidryne (untuk modifikasi pati).

C. Ketersediaan Bahan Baku

Bahan baku pembuatan asam stearat ialah tristearin yang merupakan produk samping dari produksi CPO yang berasal dari kelapa sawit. Berikut ini beberapa pabrik di Indonesia yang memproduksi CPO dan tristearin antara lain :

Tabel 1.2. Produsen CPO di Indonesia No. Nama Pabrik

1. PTPN I 2. PTPN II 3. PTPN II 4. PTPN III 5. PTPN IV 6. PTPN V 7. PTPN VI 8. PTPN VII 9. PTPN XIII 10. PTPN XIV

11. PT. Rajawali Nusindo Sumber : http://www.ptpn13.com/index.php

Indonesia menghasilkan tristearin dalam jumlah yang besar, namun penggunaan dalam negeri yang sedikit membuat produk ini lebih banyak di ekspor ke luar negeri dibandingkan dengan dipakai di dalam negeri.

Berikut ini adalah data ekspor dan impor tristearin Indonesia dari tahun 1999-2006 :

Tabel 1.3. Data Ekspor Tristearin di Indonesia

Tahun Ekspor

(Ton)

2001 930.000

2002 970.000

2003 1.200.000 2004 1.430.000 2005 1.600.000 2006 1.650.000

Sumber : INDEF, 2007

Dari data yang diperoleh tersebut dapat diketahui bahwa Indonesia mengalami excess produksi tristearin namun pemanfaatannya di dalam negeri belum optimal.

Berdasarkan perhitungan stoikiometri reaksi hidrólisis stearin menjadi asam lemak, untuk memproduksi 20.000 ton asam stearat diperlukan stearin sebesar :

CH₂COOC17H35 CH₂OH CHCOOC17H35 + 3 H₂O (l) 3 C17H35COOH (l) + CH₂OH

CH₂COOC17H35 (l) CH₂OH (l)

Mol asam stearat =

Mol stearin =

Massa stearin = 23435394,48 mol x 890 = 20857501,09 kg Konsntrasi crude stearin = 90 %

Massa crude stearin =

mol 43 , 70306183 47 , 284 0 2000000000  mol 48 , 23435394 3 43 , 70306183 _ kg 21 , 23175001 90 , 0 09 , 20857501 

Konversi 98 % =

D. Analisis Pasar

Pengembangan produk turunan minyak sawit penting untuk dilakukan mengingat peningkatan nilai tambah yang dapat diperoleh. Produk hilir sawit lanjutan yang dapat dihasilkan melalui penerapan proses lanjutan terhadap produk-produk oleokimia yang telah berkembang di Indonesia akan memberikan tambahan nilai tambah yang cukup besar.

Analisis pasar asam stearat menggunakan data impor dalam negeri pada tahun 1999 sampai dengan tahun 2006 pada Tabel 1.1. Dari data tersebut terlihat bahwa impor asam stearat dari tahun ke tahun semakin meningkat sehingga diperkirakan permintaan pasar terhadap asam stearat juga akan semakin meningkat pada tahun-tahun mendatang. Berdasarkan perhitungan, diperkirakan kebutuhan asam stearat pada tahun 2014 yaitu 39.304 ton/tahun. Kapasitas pabrik yang akan dibangun ini direncanakan sebesar 20.000 ton/tahun, yang akan memenuhi 50 % kebutuhan asam stearat di Indonesia. Pabrik dengan kapasitas diatas 50 ton/hari dioperasikan secara continue (Lurgi, 2007).

ton kg 23.647,96042 42

, 960 . 647 . 23 98

, 0

21 , 001 . 175 .

Gambar 1.1. Kurva Liniearisasi Impor Asam Stearat

Berdasarkan data impor asam stearat pada Tabel 1.1 di atas, perhitungan kapasitas untuk pendirian pabrik asam stearat adalah sebagai berikut :

y = 25652,18x3– 154069964x2 + 308454672488,89x – 205846942439578 y = 25652,18(20143) – 154069964(20142) + 308454672488,89(2014) –

205846942439578 y = 39304000 kg

y = 39304 ton

Dengan adanya pabrik asam stearat di Indonesia diharapkan dapat mengurangi ketergantungan impor di Indonesia.

II. DESKRIPSI PROSES

Usaha produksi dalam pabrik kimia membutuhkan berbagai sistem proses dan sistem pemroses yang dirangkai dalam suatu sistem proses produksi yang disebut teknologi proses. Secara garis besar, sistem proses utama dari sebuah pabrik kimia adalah sistem pereaksian serta sistem pemisahan dan pemurnian.

Proses perubahan bahan baku menjadi produk terjadi dalam sistem pereaksian. Sistem pemroses bagi sistem pereaksian adalah reaktor. Sistem pemisahan dan pemurnian bertujuan agar hasil dari sistem pereaksian sesuai dengan permintaan pasar sehingga layak dijual, serta kadang juga diperlukan untuk menyiapkan bahan baku atau pun intermediat agar konsentrasi atau keadaannya sesuai dengan katalis yang membantu penyelenggaraan reaksi. Pemilihan sistem pemisahan dan pemurnian tergantung pada perbedaan sifat fisik dan sifat kimia dari masing-masing komponen yang ingin dipisahkan.

Perbedaan sifat fisik yang bisa dimanfaatkan untuk memisahkan komponen-komponen dari satu campuran adalah perbedaan fasa (padat, cair atau gas), perbedaan ukuran partikel serta perbedaan tekanan uap atau titik didih. Perbedaan sifat kimia yang bisa dimanfaatkan untuk memisahkan komponen-komponen suatu campuran adalah kelarutan. Sistem pemroses pemisahan dan pemurnian yang paling lazim di pabrik kimia adalah distilasi dan ekstraksi. Rangkaian sistem proses produksi ini dinamakan teknologi proses (biasa juga

disebut proses). Pembentukan suatu produk dapat dilakukan dengan berbagai macam teknologi proses.

A. Proses Pembuatan Asam Stearat

Terdapat empat macam proses pembuatan asam stearat, yaitu proses

twitchell, proses batch dengan menggunakan autoclave, proses continous, dan proses enzymatic (Gervajio, 2005).

1. Proses Twitchell

Proses Twitchell merupakan suatu proses pembuatan asam lemak yang awal muncul. Proses ini biasa digunakan dalam industri kecil dan menengah karena beberapa keuntungan yang dimilikinya antara lain biaya awal yang rendah dan proses yang sederhana. Walaupun demikian terdapat kekurangan dalam proses ini, yaitu konsumsi energi yang tinggi, yield

produk yang rendah dan waktu reaksi yang lama (Gervajio, 2005).

Proses ini menggunakan reagen Twitchell dan asam sulfat sebagai katalis dalam proses hidrolisis minyak menjadi asam lemak.

Deskripsi proses :

Lemak dan minyak di campurkan dengan 1-2 % asam sulfat dan 0,75-1,25 % reagen Twitchell di dalam suatu reaktor tahan korosi. Campuran tersebut kemudian dididihkan pada tekanan atmosfir selama 36-48 jam dengan menggunakan steam. Proses tersebut di ulang sampai dua atau empat kali. Di akhir proses ditambahkan air dan campuran dididihkan untuk menghilangkan sisa asam yang masih tertinggal (Gervajio, 2005).

2. Proses Batch Dengan Menggunakan Autoclave

Proses ini merupakan proses hidrolisis lemak dan minyak komersil yang tertua. Proses ini menggunakan katalis seperti zinc, magnesium atau kalsium oksida.

Deskripsi proses :

Lemak/minyak, air dan katalis dimasukkan ke dalam sebuah

autoclave berbentuk silinder dengan panjang diameter 1220-1829 mm dan tinggi 6-12 m. Kemudian steam diinjeksikan secara kontinyu melalui bagian bottom autoclave. Hal ini dimaksudkan untuk menaikkan tekanan di dalam autoclave sampai mencapai 1135 kPa. Setelah 6-10 jam sekitar 95 % lemak/minyak terkonversi menjadi asam lemak dan gliserol.

Setelah direaksikan di dalam autoclave, isi autoclave kemudian dikirim ke dalam settling tank dimana akan terbentuk dua fasa, yaitu fasa asam lemak pada bagian atas dan fasa gliserin (sweet water) pada bagian bawah. Asam lemak kemudian dipisahkan dari sweet water, lalu dilakukan pencucian untuk menghilangkan pengotor dan asam mineral yang masih terkandung di dalamnya. (Gervajio, 2005).

3. Proses Hidrolisis Kontinyu Pada Tekanan dan Temperatur Tinggi Proses ini disebut juga dengan proses Colgate-Emery. Proses ini merupakan proses yang paling efisien dalam hidrolisis lemak/minyak menjadi asam lemak.

Hidrolisa lemak/minyak dengan H₂O merupakan metode yang umum dipakai untuk menghasilkan asam lemak. Reaksi ini akan menghasilkan gliserol sebagai produk samping. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

CH₂COOC17H35 CH₂OH CHCOOC17H35 + 3 H₂O (l) 3 C17H35COOH (l) + CH₂OH

CH₂COOC17H35 (l) CH₂OH (l)

Tristearin Air Asam Stearat Gliserol Reaksi ini dilakukan pada suhu 240 oC – 260 oC dan tekanan 45 – 50 bar. Pada proses ini derajat pemisahan mampu mencapai 99 %. Hal yang membuat proses ini kurang efisien adalah karena proses ini memerlukan energi yang cukup besar dan komponen-komponen minor yang ada di dalamnya seperti β-karoten mengalami kerusakan.

Temperatur dan tekanan yang tinggi membuat waktu reaksi menjadi semakin singkat. Derajat splitting semakin tinggi walau tanpa menggunakan katalis. Walaupun demikian, pemakaian katalis sangat dimungkinkan untuk semakin meningkatkan derajat splitting. (Gervajio, 2005).

Deskripsi proses :

Lemak/minyak dialirkan ke dalam fat splitting reaktor melalui suatu pompa bertekanan tinggi. Kemudian air dialirkan ke dalam fat splitting reaktor dengan rasio 40-50 % berat lemak/minyak. Proses

splitting dilakukan dengan menambahkan steam pada temperatur 250-260 o

C. (Gervajio, 2005).

4. Proses Hidrolisa Dengan Enzim Lipase

Hidrolisa CPO secara enzimatik dilakukan dengan cara

immobilized enzim lipase. Pada proses ini, kebutuhan energi yang diperlukan relatif kecil jika dibandingkan dengan proses hidrolisa CPO dengan H₂O pada suhu dan tekanan tinggi. Pada proses ini, pemakaian enzim lipase dilakukan dengan cara berulang-ulang (reuse), karena harga enzim lipase yang sangat mahal. Reaksi yang terjadi pada proses hidrolisa secara enzimatik sama sepert reaksi hidrolisis yang terjadi pada proses hirolisis lemak atau minyak ngan menggunakan temperatur dan tekanan tinggi.

Reaksi ini dilakukan pada kondisi optimum aktifitas enzim lipase yaitu pada suhu 35 oC dan pH 4,7-5. Derajat pemisahan pada proses ini mampu mencapai 90 %. (Gervajio, 2005).

B. Pemilihan Proses

1. Berdasarkan Reaksi dan Kondisi Operasi

Dari keempat proses tersebut di atas, yang akan digunakan dalam perancangan pabrik asam stearat adalah proses hidrolisis kontinyu pada tekanan dan temperatur tinggi dengan beberapa pertimbangan sebagai berikut :

1. Proses hidrolisis kontinyu pada tekanan dan temperatur tinggi memiliki konversi yang lebih besar dibandingkan dengan proses yang lainnya.

2. Penggunaan air untuk proses hidrolisis lebih murah dan mudah terjangkau jika dibandingkan dengan penggunaan enzim lipase yang mahal.

3. Proses pemisahan antara air dengan asam lemak setelah proses hidrolisis lebih mudah dan sederhana jika dibandingkan dengan menggunakan enzim lipase ataupun reagen Twitchell.

Perbandingan beberapa proses asam stearat dapat dilihat pada Tabel 2. 1 berikut :

Tabel 2.1. Perbandingan Proses Pembuatan Asam Stearat

No. Item

Jenis Proses Twitchell Process Batch Process Colgate Emery Process Enzymatic Process

1. Konversi 75 % 95 % 99 % 90 %

2. Waktu

hidrolisis 24 Jam 6-10 jam 1-3 Jam 72 Jam

3. Konsumsi

energi Tinggi Tinggi Sedang Rendah

4. Kualitas produk Rendah Tinggi Medium Tinggi

5. Katalis atau reagent

 Twitchell Reagent  Katalis H2SO4

 Katalis Zn  Katalis Mg  Katalis CaO2

- Enzim

Lipase 6. Aspek

lingkungan Kurang baik Kurang baik Baik Baik Sumber : JAOCS, Vol 56, 1979

2. Berdasarkan Keuntungan

Berikut ini merupakan perbandingan konversi stearin menjadi asam lemak dengan menggunakan keempat proses hidrolisis yang telah dijelaskan sebelumnya :

Tabel 2.2. Konversi Proses-proses Pembuatan Asam Stearat

No. Jenis Proses Konversi

1. Proses Twitchell 75%

2. Proses batch dengan menggunakan

autoclave

95% 3. Proses hidrolisis kontinyu pada

temperatur dan tekanan tinggi

97-99% 4. Proses hidrolisis dengan enzim

lipase

90%

Berdasarkan perbandingan konversi antara keempat jenis proses, maka dapat diketahui bahwa proses hidrolisis secara kontinyu pada temperatur dan tekanan tinggi lebih menguntungkan jika dibandingkan dengan ketiga jenis proses yang lainnya.

C. Analisis Kelayakan Ekonomi Awal Basis : 1 kg Crude Stearin

Komposisi Crude Stearin :

 90 % Stearin

 10 % Olein

Massa Stearin = 0,9 x 1 kg = 0,9 kg Massa Olein = 0,1 x 1 kg = 0,1 kg

Mol Stearin = 0,9 kg : 890 kg / kmol = 0,0010 kmol = 1,0112 mol Mol Olein = 0,1 kg : 884 kg / kmol = 0,0001 kmol = 0,1131 mol

Konversi : 98 %

Mol Stearin = 1,0112 mol x 0,98 = 0,9910 mol Mol Olein = 0,1131 mol x 0,98 = 0,1109 mol Stoikiometri :

Reaksi 1 : merupakan reaksi antara stearin dengan air menghasilkan asam stearat dan gliserol.

C57H110O6 (l) + 3 H2O (l) → 3 C17H35COOH (l) + C3H8O3 (l)

Mula-mula : 0,9910 2,9730 0 0 Beraksi : 0,9910 2,9730 2,9730 0,9910 Setimbang : 0 0 2,9730 0,9910 Reaksi 2 : merupakan reaksi antara olein dengan air menghasilkan asam oleat

dan gliserol.

C57H104O6 (l) + 3 H2O (l) → 3 C17H33COOH (l) + C3H8O3 (l)

Mula-mula : 0,1109 0,3326 0 0 Beraksi : 0,1109 0,3326 0,3326 0,1109 Setimbang : 0 0 0,3326 0,1109 Sehingga massa produk asam lemak dan gliserol dapat diperoleh sebagai berikut :

Asam stearat = 2,9730 mol x 284 = 844,3416 gr = 0,8443 kg Asam oleat = 0,3326 mol x 282 = 93,7873 gr = 0,0938 kg Gliserol = (0,9910 + 0,1109) x 92 = 101,3721 gr = 0,1014 kg

Harga :

Asam stearat : Rp 9.579/kg (http://icispricing.com) Asam oleat : Rp 12.834/kg (http://icispricing.com) Gliserol : Rp 12.369/kg (http://icispricing.com) Tristearin : Rp 3.162/kg (http://icispricing.com)

Harga Jual - Modal = Keuntungan

Keuntungan = [ (0,8443 kg x Rp 9.579) + (0,0938 kg x Rp 12.834) + (0,1014 x Rp 12.369) ] – [ 1 kg x Rp 3.162 ]

= Rp 7.383,5995

D. Uraian Singkat Proses Pembuatan Asam Stearat

Menurut Gervajio pada tahun 1995, proses pembuatan asam stearat dari tristearin ini dibagi menjadi beberapa tahapan yaitu :

1. Proses Persiapan Bahan Baku

Bahan baku yang digunakan ialah tristearin yang nantinya akan dihidrolisis menjadi asam lemak dan gliserin dengan menggunakan air. Tristearin yang digunakan sebagai bahan baku berwujud padat, oleh karena itu, sebelum dialirkan ke dalam fat splitting reaktor tristearin yang digunakan dilelehkan terlebih dahulu di dalam feed preheater pada temperatur 120

o F.

Selain stearin, air yang digunakan untuk proses hidrolisis merupakan deminerlized water. Sebelum direaksikan dengan tristearin, air

dipanaskan terlebih dahulu di dalam sebuah heater pada temperatur 140

o F.

2. Proses Hidrolisis Stearin

Setelah dipanaskan, tristearin dan air dialirkan ke dalam reaktor dengan menggunakan pompa bertekanan tinggi.

Tristearin dan air kemudian dikontakkan. Waktu kontak yang diperlukan antara stearin dan air ialah 3 jam. Sedangkan temperatur dan tekanan yang diperlukan di dalam reaktor ialah 260 oC dan 725 psia. Untuk mencapai temperatur tesebut digunakan steam dengan tekanan 800 psia.

Reaksi yang terjadi pada proses hidrolisis adalah sebagai berikut :

CH₂COOC17H35 CH₂OH CHCOOC17H35 + 3 H₂O (l) 3 C17H35COOH (l) + CH₂OH

CH₂COOC17H35 (l) CH₂OH (l)

Tristearin Air Asam Stearat Gliserol

Dari fat splitting reaktor, asam stearat, asam oleat, unreacted feed, gliserol dan air pada temperatur 260 oC keluar dari fat splitting reaktor.

3. Dekantasi Asam Lemak

Crude fatty acid yang keluar dari fat splitting reaktor masih mengandung air dan gliserol. Oleh karena itu diperlukan proses pemisahan untuk memisahkan asam stearat dari air.

Proses pemisahan dilakukan dengan menggunakan sebuah tangki dekantasi. Air dan gliserol yang terkandung didalamnya keluar dari bagian bawah dekanter. Sedangkan asam lemak yang terdiri dari asam oleat dan asam stearat serta unreacted feed keluar dari bagian atas dekanter.

4. Distilasi Asam Lemak

Asam lemak yang keluar dari tangki dekantasi masih mengandung sejumlah stearin dan olein yang tidak bereaksi. Feed yang tidak bereaksi ini dapat mempengaruhi tingkat kemurnian dan kualitas produk akhir. Oleh karena itu perlu dilakukan pemisahan antara campuran asam stearat dan asam oleat dengan lemak yang tidak bereaksi ini.

Proses pemisahan dilakukan dengan menggunakan sebuah kolom distilasi. Asam lemak yang memiliki titik didih lebih rendah akan teruapkan dan keluar melalui bagian atas kolom distilasi. Sedangkan

unreacted feed akan keluar dari bagian bawah kolom distilasi dan di reaksikankembali untuk menghasilkan asam lemak.

5. Kristalisasi Asam Stearat

Setelah keluar dari kolom distilasi, akan dilakukan pemisahan kembali antara asam stearat dengan asam lemak. Pemisahan dilakukan dengan menggunakan perbedaan tingkat kejenuhan asam lemak pada larutan tertentu dan temperatur tertentu.

Proses kristalisasi dilakukan dengan menggunakan pelarut dan pendinginan dengan menggunakan refrigerant amonia pada temperatur -30 o

larutan filtrat-nya yang terdiri dari asam stearat yang tidak mengkristal, asam oleat dan etil asetat di dalam sebuah centrifuge.

6. Drying

Kristal-kristal asam stearat yang telah terpisah dari larutan filtrat-nya masih mengandung sedikit etil asetat dan asam oleat. Oleh karena itu, dilakukan distilasi untuk mengeluarkan toluene, benzene dan xylene dari asam stearat.

7. Purifikasi Asam Oleat

Filtrat yang keluar dari dryer yang masih mengandung solvent akan dikeluarkan solvent-nya untuk digunakan kembali.

Setelah terpisah dari solvent-nya, masing-masing produk kemudian masuk ke dalam tangki penyimpanannya masing-masing.

8. Proses Penanganan Produk Samping

Produk samping yang terbentuk ialah gliserol. Dari proses reaksi hidrolisis tristearin dengan air, dihasilkan gliserol yang masih bercampur dengan air yang disebut dengan sweet water. Untuk meningkatkan nilai jual dari produk samping ini, maka perlu dilakukan proses pemekatan kandungan air yang bercampur dengan gliserol.

E. Basis Perancangan

Kebutuhan asam stearat di Indonesia pada tahun 2006 berdasarkan data Biro Pusat Statistik sebagaimana terlihat pada Gambar 1.1 mencapai 6.759.231 kg/tahun. Perkiraan trend kebutuhan asam stearat di Indonesia pada

tahun 2014 secara pendekatan linier mencapai 39.304 ton/tahun. Kapasitas pabrik asam stearat akan dirancang sebesar 20.000 ton per tahun. Menurut Lurgi (1991) untuk perancangan pabrik dengan kapasitas produksi di atas 50 ton per hari, proses produksi dilaksanakan secara kontinyu.

III. SPESIFIKASI BAHAN

A. Spesifikasi Bahan Baku

Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan asam stearat adalah stearin yang di dalamnya masih mengandung sedikit olein.

Stearin

Bahan baku pembuat asam stearat adalah stearin dengan spesifikasi dibawah ini :

 Rumus Kimia : C57H110O6

 Berat Molekul : 890

 Titik Leleh : 73 oC

 Titik Didih : 466,85 oC

 Bentuk : Solid

 Kemurnian : 90 % (10 % olein)

 Harga : Rp 3.162 / kg (http://icispricing.com)

Dengan olein yang terdapat di dalam stearin memiliki spesifikasi sebagai berikut :

Olein

 Rumus Kimia : C57H104O6

 Titik Leleh : -

 Titik Didih : 461,85 oC

 Bentuk : Liquid

 Kemurnian : 10 % (90 % stearin) B. Spesifikasi Produk

1. Asam Stearat

 Rumus Kimia : C18H36O2

 Berat Molekul : 284

 Temperatur Kritis : 530,85 o

C

 Tekanan Kritis : 13,4221 atm

 Titik Didih : 375,2 oC

 Titik Leleh : 69,6 oC

 SpGr pada 60oF : 0,847

 Bentuk : Solid

 Kemurnian : 99,5 %

 Kelarutan : 0,1027 gr/gr toluene (T = 30 oC) : 0,00000588 gr/gr toluene (T = -30 oC)

 Harga : Rp 9.579/kg (http://icispricing.com) 2. Asam Oleat

 Rumus Kimia : C18H34O2

 Berat Molekul : 282

 Temperatur Kritis : 507,85 o

 Tekanan Kritis : 13,717 atm

 Titik Didih : 359,444 o

C

 Titik Leleh : 13,38 o

C

 SpGr pada 60 o

F : 0,8934

 Bentuk : Liquid

 Kemurnian : 0,0968 %

 Kelarutan : 55,5150 gr/gr toluene (T = 30 oC) : 0,0322 gr/gr toluene (T = -30 oC)

 Harga : Rp 12.834/kg (http://icispricing.com) 3. Gliserol

 Rumus Kimia : C3H8O3

 Berat Molekul : 92

 Temperatur Kritis : 576,85 oC

 Tekanan Kritis : 74,0190 atm

 Titik Didih : 288,85 o

C

 Titik Leleh : 18,18 o

C

 SpGr pada 60 o

F : 1,26533

 Bentuk : Liquid

 Kemurnian : 90,0002 % (0,0121 % asam stearat, 9,9877 % air)

IV. NERACA MASSA DAN PANAS

Perhitungan neraca massa berdasarkan kapasitas produksi yang telah ditetapkan. Kapasitas Produksi : 20.000 ton/tahun

Operasi : 330 hari/tahun

Basis Perhitungan : 1 jam operasi

Kapasitas Produksi :

jam 24

hari 1 hari 330

tahun 1 ton

kg 1000 tahun

ton

20000 _{  }

: 2.525,2525 kg/jam Kemurnian Asam stearat : 99,5 %

Massa Asam stearat : 2.525,2525 kg

Mol Asam stearat :

stearat Asam

BM

stearat Asam

Massa

:

kg/kmol 284

kg 2525,2525

A. Neraca Massa

1. Neraca Massa Overall

Tabel 4.1 Neraca massa overall

Komponen BM Aliran Masuk Aliran Keluar

kg kmol kg kmol

1 2 3 4 5 6

Stearin 890 2639.1278 2.9653 1.0557 0.0012 Olein 884 293.2364 0.3317 0.1173 0.0001 Asam Stearat 284 0.0000 0.0000 2525.4354 8.8924 Asam Oleat 282 0.0000 0.0000 280.5184 0.9947 Gliserol 92 0.0000 0.0000 303.2051 3.2957 Air 18 1495.5055 83.0836 1317.5372 73.1965

Total 4427.8697 86.3807 4427.8697 86.3807

2. Neraca Massa per Alat

1) Neraca Massa di Sekitar Feed Preheater (Q-101) Tabel 4.2 Neraca massa di sekitar Feed Preheater (Q-101)

Komponen BM

Aliran Masuk Aliran Keluar Aliran 1 (F1) Aliran 2 (F2)

kg kmol kg kmol

1 2 3 4 5 6

Stearin 890 2639.1278 2.9653 2639.1278 2.9653 Olein 884 293.2364 0.3317 293.2364 0.3317

2) Neraca Massa di Sekitar Reaktor 1 (R-201) Tabel 4.3 Neraca massa di sekitar Reaktor 1 (R-201)

Aliran Masuk Aliran Keluar

Komponen BM Aliran 2 (F2) Aliran 3 (F3) Aliran 4 (F4)

kg kmol kg kmol kg kmol

1 2 3 4 5 6 7 8

Asam stearat 284 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 2475.9170 8.7180 Asam oleat 282 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 275.0186 0.9752 Stearin 890 2639.1278 2.9653 0.00000 0.00000 52.7826 0.0593 Olein 884 293.2364 0.3317 0.00000 0.00000 5.8647 0.0066 Gliserol 92 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 297.2600 3.2311 Air 18 0.00000 0.00000 1466.1821 81.4546 1291.7034 71.7613

Sub Total 2932.3642 3.2970 1466.1821 81.4546 4398.5463 84.7516

Total 4398.5463 4398.5463

Keterangan : (7) = (3) + (5)

3) Neraca Massa di Sekitar Dekanter 1 (H-210) Tabel 4.4 Neraca massa di sekitar Dekanter 1 (H-210)

Komponen BM

Aliran Masuk Aliran Keluar

Aliran 4 (F4) Aliran 5 (F5) Aliran 6 (F6)

kg kmol kg kmol kg kmol

1 2 3 4 5 6 7 8

Asam stearat 284 2475.9170 8.7180 2475.8783 8.7179 0.0388 0.0001 Asam oleat 282 275.0186 0.9752 275.0186 0.9752 0.0000 0.0000 Stearin 890 52.7826 0.0593 52.7826 0.0593 0.0000 0.0000 Olein 884 5.8647 0.0066 5.8647 0.0066 0.0000 0.0000 Gliserol 92 297.2600 3.2311 0.0000 0.0000 297.2600 3.2311 Air 18 1291.7034 71.7613 0.0000 0.0000 1291.7034 71.7613

Sub Total 4398.5463 84.7516 2809.5442 9.7591 1589.0022 74.9925

4) Neraca Massa di Sekitar Menara Distilasi (D-201) Tabel 4.5 Neraca massa di sekitar Menara Distilasi (D-201)

Komponen BM

Aliran Masuk Aliran Keluar

Aliran 5 (F5) Aliran 14 (F14) Aliran 6 (F6)

kg kmol Kg kmol kg kmol

1 2 3 4 5 6 7 8

Asam stearat 284 2475.8783 8.7179 2475.7192 8.7173 0.1591 0.0006 Asam oleat 282 275.0186 0.9752 275.0186 0.9752 0.0000 0.0000 Stearin 890 52.7826 0.0593 0.0000 0.0000 52.7826 0.0593 Olein 884 5.8647 0.0066 0.0006 0.0000 5.8641 0.0066

Sub Total 2809.5442 9.7591 2750.7384 9.6926 58.8058 0.0665

Total 2809.5442 2809.5442

5) Neraca Massa di Sekitar Reaktor 2 (R-202) Tabel 4.6 Neraca massa di sekitar Reaktor 2 (R-202)

Komponen BM

Aliran Masuk Aliran Keluar Aliran 6 (F6) Aliran 7(F7) Aliran 8 (F8)

kg kmol kg kmol kg kmol

1 2 3 4 5 6 7 8

Asam stearat 284 0.1591 0.0006 0.0000 0.0000 49.6775 0.1749 Asam oleat 282 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 5.4998 0.0195 Stearin 890 52.7826 0.0593 0.0000 0.0000 1.0557 0.0012 Olein 884 5.8641 0.0066 0.0000 0.0000 0.1173 0.0001 Gliserol 92 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 5.9451 0.0646 Air 18 0.0000 0.0000 29.3233 1.6291 25.8338 1.4352

Sub Total 58.8058 0.0665 29.3233 1.6291 88.1292 1.6956

Total 88.1292 88.1292

6) Neraca Massa di Sekitar Dekanter 2 (H-301) Tabel 4.7 Neraca massa di sekitar Dekanter 2 (H-301)

Komponen BM

Aliran Masuk Aliran Keluar

Aliran 8 (F8) Aliran 9 (F9) Aliran 10 (F10)

kg kmol kg kmol kg kmol

1 2 3 4 5 6 7 8

Asam stearat 284 49.6775 0.1749 49.6767 0.1749 0.0008 0.0000 Asam oleat 282 5.4998 0.0195 5.4998 0.0195 0.0000 0.0000 Stearin 890 1.0557 0.0012 1.0557 0.0012 0.0000 0.0000 Olein 884 0.1173 0.0001 0.1173 0.0001 0.0000 0.0000 Gliserol 92 5.9451 0.0646 0.0000 0.0000 5.9451 0.0646 Air 18 25.8338 1.4352 0.0000 0.0000 25.8338 1.4352

Sub Total 88.1292 1.6956 56.3494 0.1957 31.7797 1.4998

Total 88.1292 88.1292

7) Neraca Massa di Sekitar Mixing Tank (M-301) Tabel 4.8 Neraca massa di sekitar Mixing Tank (M-301)

Komponen BM

Aliran Masuk Aliran Keluar

Aliran 15 (F15) Aliran 33 (F33) Aliran 16 (F16)

kg kmol kg kmol kg kmol

1 2 3 4 5 6 7 8

Asam stearat 284 2525.3958 8.8922 0.0019 0.0000 2525.3977 8.8922 Asam oleat 282 280.5184 0.9947 3.4758 0.0123 283.9942 1.0071 Stearin 890 1.0557 0.0012 0.0001 0.0000 1.0558 0.0012 Olein 884 0.1179 0.0001 0.0002 0.0000 0.1180 0.0001 Toluene 92.141 0.0000 0.0000 24593.1519 266.9078 24593.1519 266.9078 Benzene 78.114 0.0000 0.0000 246.4244 3.1547 246.4244 3.1547 Xylene 106.167 0.0000 0.0000 246.4244 2.3211 246.4244 2.3211

Sub Total 2807.0878 9.8883 25089.4786 272.3959 27896.5664 282.2842

Total 27896.5664 27896.5664

8) Neraca Massa di Sekitar Crystallizer (CR-301) Tabel 4.9 Neraca massa di sekitar Crystallizer (CR-301)

Komponen BM

Aliran Masuk Aliran Keluar Aliran 16 (F16) Aliran 17 (F17)

kg kmol kg kmol

1 2 3 4 5 6

Asam stearat (k)* 284 0.0000 0.0000 2525.2512 8.8917 Asam stearat (nk)** 284 2525.3977 8.8922 0.1465 0.0005 Asam oleat 282 283.9942 1.0071 283.9942 1.0071 Stearin 890 1.0558 0.0012 1.0558 0.0012 Olein 884 0.1180 0.0001 0.1180 0.0001 Toluene 92.141 24593.1519 266.9078 24593.1519 266.9078 Benzene 78.114 246.4244 3.1547 246.4244 3.1547 Xylene 106.167 246.4244 2.3211 246.4244 2.3211

Sub Total 27896.5664 282.2842 27896.5664 282.2842

Total 27896.5664 27896.5664

Keterangan : * Asam stearat kristal ** Asam stearat non-kristal

9) Neraca Massa di Sekitar Centrifuge (H-302)

Tabel 4.10 Neraca massa di sekitar Centrifuge (H-302)

Komponen BM

Aliran Masuk Aliran Keluar

Aliran 17 (F17) Aliran 18 (F18) Aliran 19 (F19)

kg kmol kg kmol kg kmol

1 2 3 4 5 6 7 8

Asam stearat (k)* 284 2525.2512 8.8917 2525.2512 8.8917 0.0000 0.0000 Asam stearat (nk)** 284 0.1465 0.0005 0.0013 0.0000 0.1452 0.0005 Asam oleat 282 283.9942 1.0071 2.4580 0.0087 281.5363 0.9984 Stearin 890 1.0558 0.0012 0.0091 0.0000 1.0466 0.0012 Olein 884 0.1180 0.0001 0.0010 0.0000 0.1170 0.0001 Toluen 92.141 24593.1519 266.9078 212.8521 2.3101 24380.2998 264.5977 Benzen 78.114 246.4244 3.1547 2.1328 0.0273 244.2916 3.1274 Xylen 106.167 246.4244 2.3211 2.1328 0.0201 244.2916 2.3010

Sub Total 27896.5664 282.2842 2744.8383 11.2579 25151.7281 271.0263

Total 27896.5664 27896.5664

Keterangan : * Asam stearat kristal ** Asam stearat non-kristal

10)Neraca Massa di Sekitar Rotary Dryer (B-301)

Tabel 4.11 Neraca massa di sekitar Rotary Dryer (B-301)

Komponen BM

Aliran Masuk Aliran Keluar

Aliran 18 (F18) Aliran 20 (F20) Aliran 21 (F21)

kg kmol kg kmol kg kmol

1 2 3 4 5 6 7 8

Asam stearat (k)* 284 2525.2512 8.8917 2525.2512 8.8917 0.0000 0.0000 Asam stearat

(nk)** 284 0.0013 0.0000 0.0013 0.0000 0.0000 0.0000 Asam oleat 282 2.4580 0.0087 2.4580 0.0087 0.0000 0.0000 Stearin 890 0.0091 0.0000 0.0091 0.0000 0.0000 0.0000 Olein 884 0.0010 0.0000 0.0010 0.0000 0.0000 0.0000 Toluene 92.141 212.8521 2.3101 10.0195 0.1087 202.8326 2.2013 Benzene 78.114 2.1328 0.0273 0.1004 0.0013 2.0324 0.0260 Xylene 106.167 2.1328 0.0201 0.1004 0.0009 2.0324 0.0191 Udara 28.951 12868.9728 444.5088 0.0000 0.0000 12868.9728 444.5088

Sub Total 15613.8111 455.7667 2537.9410 9.0114 13075.8702 446.7552

Total 15613.8111 15613.8111

Keterangan : * Asam stearat kristal ** Asam stearat non-kristal

11)Neraca Massa di Sekitar Vaporizer 1 (V-301)

Tabel 4.12 Neraca massa di sekitar Vaporizer 1 (V-301)

Komponen BM

Aliran Masuk Aliran Keluar

Aliran 19 (F19) Aliran 25 (F25) Aliran 26 (F26)

kg kmol kg kmol kg kmol

1 2 3 4 5 6 7 8

Asam stearat 284 0.1452 0.0005 0.0007 0.0000 0.1445 0.0005 Asam oleat 282 281.5363 0.9984 1.0842 0.0038 280.4520 0.9945 Stearin 890 1.0466 0.0012 0.0001 0.0000 1.0466 0.0012 Olein 884 0.1170 0.0001 0.0001 0.0000 0.1169 0.0001 Toluene 92.141 24380.2998 264.5977 24157.1447 262.1758 223.1552 2.4219 Benzene 78.114 244.2916 3.1274 243.2885 3.1145 1.0031 0.0128 Xylene 106.167 244.2916 2.3010 238.7356 2.2487 5.5560 0.0523

Sub Total 25151.7281 271.0263 24640.2538 267.5429 511.4742 3.4834

12)Neraca Massa di Sekitar Flash Drum 2 (H-304)

Tabel 4.13 Neraca massa di sekitar Flash Drum 2 (H-304)

Komponen BM

Aliran Masuk Aliran Keluar

Aliran 26 (F26) Aliran 27 (F27) Aliran 28 (F28)

kg kmol kg kmol kg kmol

1 2 3 4 5 6 7 8

Asam stearat 284 0.1445 0.0005 0.0006 0.0000 0.1439 0.0005 Asam oleat 282 280.4520 0.9945 1.1219 0.0040 279.3301 0.9905 Stearin 890 1.0466 0.0012 0.0000 0.0000 1.0465 0.0012 Olein 884 0.1169 0.0001 0.0000 0.0000 0.1169 0.0001 Toluene 92.141 223.1552 2.4219 202.3766 2.1964 20.7786 0.2255 Benzene 78.114 1.0031 0.0128 0.9529 0.0122 0.0501 0.0006 Xylene 106.167 5.5560 0.0523 4.5583 0.0429 0.9977 0.0094

Sub Total 511.4742 3.4834 209.0103 2.2555 302.4639 1.2279

Total 511.4742 511.4742

13)Neraca Massa di Sekitar Flash Drum 3 (H-305)

Tabel 4.14 Neraca massa di sekitar Flash Drum 3 (H-305)

Komponen BM

Aliran Masuk Aliran Keluar

Aliran 28 (F28) Aliran 29 (F29) Aliran 30 (F30)

kg kmol kg kmol kg kmol

1 2 3 4 5 6 7 8

Asam stearat 284 0.1439 0.0005 0.0006 0.0000 0.1433 0.0005 Asam oleat 282 279.3301 0.9905 1.2697 0.0045 278.0605 0.9860 Stearin 890 1.0465 0.0012 0.0000 0.0000 1.0465 0.0012 Olein 884 0.1169 0.0001 0.0000 0.0000 0.1168 0.0001 Toluene 92.141 20.7786 0.2255 14.1807 0.1539 6.5979 0.0716 Benzene 78.114 0.0501 0.0006 0.0398 0.0005 0.0103 0.0001 Xylene 106.167 0.9977 0.0094 0.5281 0.0050 0.4696 0.0044

Sub Total 302.4639 1.2279 16.0189 0.1639 286.4450 1.0640

14)Neraca Massa di Sekitar Flash Drum 1 (H-303)

Tabel 4.15 Neraca massa di sekitar Flash Drum 1 (H-303)

Komponen BM

Aliran Masuk Aliran Keluar

Aliran 11 (F11) Aliran 13 (F13) Aliran 12 (F12)

kg kmol kg kmol kg kmol

1 2 3 4 5 6 7 8

Asam stearat 284 0.0395 0.0001 0.0395 0.0001 0.0001 0.0000 Gliserol 92 303.2051 3.2957 301.7881 3.2803 1.4171 0.0154 Air 18 1317.5372 73.1965 30.0782 1.6710 1287.4591 71.5255

Sub Total 1620.7819 76.4924 331.9057 4.9515 1288.8762 71.5409

Total 1620.7819 1620.7819

15)Neraca Massa di Sekitar Kondenser 3 (E-310)

Tabel 4.16 Neraca massa di sekitar Kondenser 2 (E-310)

Aliran Masuk Aliran Keluar

Komponen BM Aliran 21 (F21) Aliran Vapor (F23)

Aliran Liquid (F22)

kg kmol kg kmol kg kmol

1 2 3 4 5 6 7 8

Udara 28.951 12868.9728 444.5088 12868.8387 444.5041 0.1342 0.0046 Toluene 92.141 202.8326 2.2013 30.3552 0.3294 172.4774 1.8719 Benzene 78.114 2.0324 0.0260 0.9224 0.0118 1.1100 0.0142 Xylene 106.167 2.0324 0.0191 0.0461 0.0004 1.9862 0.0187

Sub Total 13075.8702 446.7552 12900.1624 444.8458 175.7078 1.9094

16)Neraca Massa di Sekitar Mix Point 1 (MP-1)

Tabel 4.17 Neraca massa di sekitar Mix Point 1 (MP-1)

Komponen BM

Aliran Masuk Aliran Keluar

Aliran 6 (F6) Aliran 10 (F10) Aliran 11 (F11)

kg kmol kg kmol kg kmol

1 2 3 4 5 6 7 8

Asam stearat 284 0.0388 0.0001 0.0008 0.000003 0.0395 0.0001 Gliserol 92 297.2600 3.2311 5.9451 0.0646 303.2051 3.2957 Air 18 1291.7034 71.7613 25.8338 1.4352 1317.5372 73.1965

Sub Total 1589.0022 74.9925 31.7797 1.4998 1620.7819 76.4924

Total 1620.7819 1620.7819

Note : (7) = (3) + (5)

17)Neraca Massa di Sekitar Mix Point 2

Tabel 4.18 Neraca massa di sekitar Mix Point 2 (MP-2)

Komponen BM

Aliran Masuk Aliran Keluar

Aliran 14 (F14) Aliran 9 (F9) Aliran 15 (F15)

kg kmol kg kmol kg kmol

1 2 3 4 5 6 7 8

Asam stearat 284 2475.7192 8.7173 49.6767 0.1749 2525.3958 8.8922 Asam oleat 282 275.0186 0.9752 5.4998 0.0195 280.5184 0.9947 Stearin 890 0.0000 0.0000 1.0557 0.0012 1.0557 0.0012 Olein 884 0.0006 0.0000 0.1173 0.0001 0.1179 0.0001

Sub Total 2750.7384 9.6926 56.3494 0.1957 2807.0878 9.8883

Total 2807.0878 2807.0878

18)Neraca Massa di Sekitar Mix Point 3 (MP-3)

Tabel 4.19 Neraca massa di sekitar Mix Point 3 (MP-3)

Komponen BM

Aliran Masuk Aliran Keluar

Aliran 25 (F25) Aliran 27 (F27) Aliran 29 (F29) Aliran 31 (F31)

kg kmol kg kmol kg kmol kg kmol

1 2 3 4 5 6 7 8 11 12

Asam Stearat 284 0.0007 0.0000 0.0006 0.0000 0.0006 0.0000 0.0019 0.0000 Asam Oleat 282 1.0842 0.0038 1.1219 0.0040 1.2697 0.0045 3.4758 0.0123 Stearin 890 0.0001 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0001 0.0000 Olein 884 0.0001 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0002 0.0000 Toluene 92.141 24157.1447 262.1758 202.3766 2.1964 14.1807 0.1539 24373.7019 264.5261 Benzene 78.114 243.2885 3.1145 0.9529 0.0122 0.0398 0.0005 244.2812 3.1272 Xylene 106.167 238.7356 2.2487 4.5583 0.0429 0.5281 0.0050 243.8219 2.2966

Sub Total 24640.2538 267.5429 209.0103 2.2555 16.0189 0.1639 24865.2830 269.9623

Total 24865.2830 24865.2830

Keterangan : (11) = (3) + (5) + (7)

19)Neraca Massa di Sekitar Mix Point 4 (MP-4)

Tabel 4.20 Neraca massa di sekitar Mix Point 4 (MP-4)

Komponen BM

Aliran Masuk Aliran Keluar

Aliran 24 (F24) Aliran 23 (F23) Aliran 32 (F32) Aliran 33 (F33)

kg kmol kg kmol kg kmol kg kmol

1 2 3 4 5 6 7 8 11 12

Asam Stearat 284 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0019 0.0000 0.0019 0.0000 Asam Oleat 282 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 3.4758 0.0123 3.4758 0.0123 Stearin 890 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0001 0.0000 0.0001 0.0000 Olein 884 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0002 0.0000 0.0002 0.0000 Toluene 92.141 46.9726 0.5098 172.4774 1.8719 24373.7019 264.5261 24593.1519 266.9078 Benzene 78.114 1.0331 0.0132 1.1100 0.0142 244.2812 3.1272 246.4244 3.1547 Xylene 106.167 0.6162 0.0058 1.9862 0.0187 243.8219 2.2966 246.4244 2.3211

Sub Total 48.6219 0.5288 175.5736 1.9048 24865.2830 269.9623 25089.4786 272.3959

Total 25089.4786 25089.4786

20)Neraca Massa di Sekitar Divider

Tabel 4.21 Neraca massa di sekitar Divider

Komponen BM

Aliran Masuk Aliran Keluar

Aliran 5 (F5) Aliran 6 (F6) Aliran 7 (F7)

kg kmol kg kmol kg kmol

1 2 3 4 5 6 7 8

Air 18 1495.5055 83083.6368 1466.1821 81454.5619 29.3233 1629.0749

Sub Total 1495.5055 83083.6368 1466.1821 81454.5619 29.3233 1629.0749

Total 1495.5055 1495.5055

2. Neraca Energi

1) Neraca Panas di Sekitar Feed Preheater (Q-101)

Tabel 4.22 Neraca panas di sekitar Feed Preheater (Q-101)

Aliran Panas Masuk Aliran Panas Keluar

Komponen Q1 QSi Q2 QSo

(kJ) (kJ) (kJ) (kJ)

1 2 3 4 5

Stearin 7062.8794 0.0000 652881.8141 0.0000 Olein 701.4251 0.0000 67078.34583 0.0000 Steam 0.0000 712413.9015 0.0000 218.0461

Sub Total 7764.3045 712413.9015 719960.1599 218.0461

Total 720178.2060 720178.2060

2) Neraca Panas di Sekitar Water Heater (E-101)

Tabel 4.23 Neraca panas di sekitar Water Heater (E-101)

Panas Aliran Masuk Panas Aliran Keluar

Komponen Q4 QSi Q5 QSo

kJ kJ kJ kJ

1 2 3 4 5

Air 86252.3804 0.0000 5118430.9768 0.0000 Steam 0.0000 6572831.8235 0.0000 1540653.2271

Sub Total 86252.3804 6572831.8235 5118430.9768 1540653.2271

3) Neraca Panas di Sekitar Divider

Tabel 4.24 Neraca panas di sekitar Divider

Panas Aliran Masuk Panas Aliran Keluar

Komponen Q5 Q7 Q6

kJ kJ kJ

1 2 3 4

Air 5118430.9768 5018070.5690 100360.4078

Sub Total 5118430.9768 5018070.5690 100360.4078

Total 5118430.9768 5118430.9768

4) Neraca Panas di sekitar Reaktor 1 (R-201)

Tabel 4.25 Neraca panas di sekitar Reaktor 1 (R-201)

Aliran Panas Masuk

Panas

Terkonsumsi Aliran Panas Keluar

Komponen Q3 Q7 QSi Panas Reaksi Q8 QSo

(kJ) (kJ) (kJ) (kJ) (kJ)

1 2 3 4 5 6 7

Tristearin 0.0000 652881.8141 0.0000 0.0000 13057.6363 0.0000 Triolein 0.0000 67078.3458 0.0000 0.0000 1341.5669 0.0000 Asam Stearat 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 1561738.2485 0.0000 Asam Oleat 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 172716.2076 0.0000 Gliserol 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 212253.3778 0.0000 Air 5018070.5690 0.0000 0.0000 0.0000 4420909.8131 0.0000 Steam 0.0000 0.0000 5085424.9134 0.0000 0.0000 1192009.2457 Panas Reaksi 0.0000 0.0000 0.0000 3249429.5464 0.0000 0.0000

Sub Total 5018070.5690 719960.1599 5085424.9134 3249429.5464 6382016.8502 1192009.2457

5) Neraca Panas di Sekitar Decanter 1 (H-201)

Tabel 4.26 Neraca panas di sekitar Decanter 1 (H-201)

Aliran Panas Masuk Aliran Panas Keluar

Komponen Q8 Q10 Q9

(kJ) (kJ) (kJ)

1 2 3 4

Asam stearat 1561738.2485 1561713.8054 24.4431 Asam oleat 172716.2076 172716.2076 0.0000 Stearin 13057.6363 13057.6363 0.0000 Olein 1341.5669 1341.5669 0.0000 Gliserol 212253.3778 0.0000 212253.3778 Air 4420909.8131 0.0000 4420909.8131

Sub Total 6382016.8502 1748829.2162 4633187.6340

Total 6382016.8502 6382016.8502

6) Neraca Panas di Sekitar Heater Menara Distilasi (E-201) Tabel 4.27 Neraca panas di sekitar Heater Menara Distilasi (E-201)

Panas Aliran Masuk Panas Aliran Keluar

Komponen Q11 QDow in Q12 QDow out

kJ kJ kJ kJ

1 2 3 4 5

Asam stearat 1561713.8054 0.0000 2533024.8225 0.0000 Asam oleat 172716.2076 0.0000 280660.1627 0.0000 Stearin 13057.6363 0.0000 20933.1364 0.0000 Olein 1341.5669 0.0000 2159.7482 0.0000 Dowtherm A 0.0000 22414722.5068 0.0000 21326773.8533

Sub Total 1748829.2162 22414722.5068 2836777.8697 21326773.8533

7) Neraca Panas di Sekitar Menara Distilasi (D-201)

Tabel 4.28 Neraca panas di sekitar Menara Distilasi (D-201)

Aliran Panas Masuk Aliran Panas Keluar

Komponen Q12 Q16 Q19

(kJ) (kJ) (kJ)

1 2 3 4

Asam stearat 2533024.8225 303.6727 2458445.1987 Asam oleat 280660.1627 0.0000 272350.9524 Stearin 20933.1364 37538.2373 0.0000 Olein 2159.7482 3920.6367 0.2098

Sub Total 2836777.8697 41762.5467 2730796.3609

Air pendingin 216142.9044 864778.4034 Dowtherm A 8047054.6261 7462638.0892

Total 11099975.4002 11099975.4002

8) Neraca Panas di Sekitar Cooler Reaktor 2 (E-204)

Tabel 4.29 Neraca panas di sekitar Cooler Reaktor 2 (E-204)

Panas Aliran Masuk Panas Aliran Keluar

Komponen Q20 Qair in Q21 Qair out

kJ kJ kJ kJ

1 2 3 4 5

Asam stearat 303.6727 0.0000 100.3696 0.0000 Asam oleat 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 Stearin 37538.2373 0.0000 13057.6363 0.0000 Olein 3920.6367 0.0000 1341.4328 0.0000 Air 0.0000 9084.8055 0.0000 36347.9135

Sub Total 41762.5467 9084.8055 14499.4387 36347.9135

9) Neraca Panas di Sekitar Reaktor 2 (R-202)

Tabel 4.30 Neraca panas di sekitar Reaktor 2 (R-202)

Aliran Panas Masuk

Panas

Terkonsumsi Aliran Panas Keluar

Komponen Q6 Q21 QSi

Panas

Reaksi Q22 QSo

(kJ) (kJ) (kJ) (kJ) (kJ)

1 2 3 4 5 6 7

Tristearin 0.0000 13057.6363 0.0000 0.0000 261.1527 0.0000 Triolein 0.0000 1341.4328 0.0000 0.0000 26.8287 0.0000 Asam Stearat 0.0000 100.3696 0.0000 0.0000 31335.1346 0.0000 Asam Oleat 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 3453.9787 0.0000 Gliserol 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 4245.0248 0.0000 Air 100360.4078 0.0000 0.0000 0.0000 88417.3129 0.0000 Steam 0.0000 0.0000 105017.6341 0.0000 0.0000 24615.8370 Panas Reaksi 0.0000 0.0000 0.0000 67522.2112 0.0000 0.0000

Sub Total 100360.4078 14499.4387 105017.6341 67522.2112 127739.4324 24615.8370

Total 219877.4807 219877.4807

10)Neraca Panas di Sekitar Dekanter 2 (H-301)

Tabel 4.31 Neraca panas di sekitar Dekanter 2 (H-301)

Aliran Panas Masuk Aliran Panas Keluar

Komponen Q22 Q24 Q23

(kJ) (kJ) (kJ)

1 2 3 4

Asam stearat 31335.1346 31334.6458 0.4889 Asam oleat 3453.9787 3453.9787 0.0000 Stearin 261.1527 261.1527 0.0000 Olein 26.8287 26.8287 0.0000 Gliserol 4245.0248 0.0000 4245.0248 Air 88417.3129 0.0000 88417.3129

Sub Total 127739.4324 35076.6059 92662.8266

11)Neraca Panas di Sekitar Mix Point 2

Tabel 4.32 Neraca panas di sekitar Mix Point 2 (MP-2)

Panas Aliran Masuk Panas Aliran Keluar

Komponen Q16 Q25 Q26

(kJ) (kJ) (kJ)

1 2 3 4

Asam stearat 2458445.1987 31334.6458 2489652.3528 Asam oleat 272350.9524 3453.9787 275774.8213 Stearin 0.0000 261.1527 403.9296 Olein 0.2098 26.8287 41.8631

Sub Total 2730796.3609 35076.6059 2765872.9668

Total 2765872.9668 2765872.9668

12)Neraca Panas di Sekitar HE-5 (E-305)

Tabel 4.33 Neraca panas di sekitar HE-5 (E-305)

Panas Aliran Masuk Panas Aliran Keluar

Komponen Q26 QAi Q27 QAo

kJ kJ kJ kJ

1 2 3 4 5

Asam stearat 2489652.3528 0.0000 30358.4003 0.0000 Asam oleat 275774.8213 0.0000 3411.2535 0.0000 Stearin 403.9296 0.0000 5.1380 0.0000 Olein 41.8631 0.0000 0.5202 0.0000 Ammonia 0.0000 -522915.1264 0.0000 2209182.5284

Sub Total 2765872.9668 -522915.1264 33775.3120 2209182.5284

13)Neraca Panas di Sekitar Mixing Tank (M-301)

Tabel 4.34 Neraca panas di sekitar Mixing Tank (M-301)

Aliran Panas Masuk

Panas Kelarutan

Aliran Panas Keluar Komponen Aliran 13 Aliran 20 Aliran 14

(kJ) (kJ) (kJ)

Asam Stearat 30358.4003 0.0225 0.0000 30365.8466 Asam Oleat 3411.2535 42.2673 0.0000 3454.3647 Tristearin 5.1380 0.0006 0.0000 5.1399 Triolein 0.5202 0.0007 0.0000 0.5210 Toluene 0.0000 209754.5640 0.0000 209805.9201 Benzene 0.0000 2161.5366 0.0000 2162.0658 Xylene 0.0000 2167.3971 0.0000 2167.9273 0.0000 0.0000 60.6846 0.0000

Sub Total 33775.3120 214125.7888 60.6846 247961.7854

Total 247961.7854 247961.7854

14)Neraca Panas di Sekitar Crystallizer (CR-301)

Tabel 4.35 Neraca panas di sekitar Crystallizer (CR-301)

Aliran Panas Masuk

Aliran Panas

Terkonsumsi Aliran Panas Keluar

Komponen Q28 QAi

Panas

Kristalisasi Q29 QAo

(kJ/jam) (kJ/jam) (kJ/jam) (kJ/jam)

1 2 3 4 5 6

Asam Stearat (k) 0.0000 0.0000 0.0000 -203922.8600 0.0000 Asam Stearat (nk) 30365.8466 0.0000 0.0000 -21.9471 0.0000 Asam Oleat 3454.3647 0.0000 0.0000 -36344.9396 0.0000 Tristearin 5.1399 0.0000 0.0000 -42.7620 0.0000 Triolein 0.5210 0.0000 0.0000 -4.8922 0.0000 Toluene 209805.9201 0.0000 0.0000 -2202061.9202 0.0000 Benzene 2162.0658 0.0000 0.0000 -22760.8688 0.0000 Xylene 2167.9273 0.0000 0.0000 -15136.9894 0.0000 Q Kristalisasi 0.0000 0.0000 -743348.6069 0.0000 0.0000 Q ammonia 0.0000 -379905.7654 0.0000 0.0000 1605004.5924

Sub Total 247961.7854 -379905.7654 -743348.6069 -2480297.1793 1605004.5924

15)Neraca Panas di Sekitar Centrifuge (H-302)

Tabel 4.36 Neraca panas di sekitar Centrifuge (H-302)

Aliran Panas Masuk Aliran Panas Keluar

Komponen Q29 Q31 Q30

(kJ) (kJ) (kJ)

1 2 3 4

Asam stearat (k) -203922.8600 -203258.9964 0.0000 Asam stearat (nk) -21.9471 -0.1603 -18.3628 Asam oleat -36344.9396 -318.1877 -36445.5425 Stearin -42.7620 -0.4767 -54.6031

Olein -4.8922 -0.0478 -5.4710

Toluene -2202061.9202 -18990.1322 -2175149.2515 Benzene -22760.8688 -201.4758 -23077.2501 Xylene -15136.9894 -197.1354 -22580.0862

Sub Total -2480297.1793 -222966.6123 -2257330.5671

Total -2480297.1793 -2480297.1793

16)Neraca Panas di Sekitar Rotary Dryer (B-301)

Tabel 4.37 Neraca panas di sekitar Rotary Dryer (B-301)

Aliran Panas Masuk Aliran Panas Keluar Keterangan Qin (kJ) Keterangan Qout (kJ)

1 2 3 4

HS1 950192.4695 HS2 1100126.8504

HG 5332753.9990 HG1 5182819.6181

17)Neraca Panas di Sekitar Mix Point 1

Tabel 4.38 Neraca panas di sekitar Mix Point 1 (MP-1)

Panas Aliran Masuk Panas Aliran Keluar

Komponen Q9 Q23 Q38

(kJ) (kJ) (kJ)

1 2 3 4

Asam stearat 24.4431 0.4889 24.9320 Gliserol 212253.3778 4245.0248 216498.4026 Air 4420909.8131 88417.3129 4509327.1260

Sub Total 4633187.6340 92662.8266 4725850.4606

Total 4725850.4606 4725850.4606

18)Neraca Panas di Sekitar Heat Exchanger 6 (E-306)

Tabel 4.39 Neraca panas di sekitar Heat Exchanger 6 (E-306)

Komponen

Panas Aliran Masuk Panas Aliran Keluar Q50

(kJ)

Q38

(kJ)

Q51

(kJ)

Q39

(kJ)

1 2 3 4 5

Asam stearat 37.2120 24.9320 60.7396 24.5727 Asam oleat 72260.4677 0.0000 117555.9418 0.0000 Stearin 107.1549 0.0000 173.6919 0.0000 Olein 10.9851 0.0000 17.8837 0.0000 Toluene 42492.4195 0.0000 72044.0509 0.0000 Benzene 195.8791 0.0000 331.8894 0.0000 Xylene 1066.7019 0.0000 1783.3318 0.0000 Gliserol 0.0000 216498.4026 0.0000 213448.0048 Air 0.0000 4509327.1260 0.0000 4436581.1744

Sub Total 116170.8201 4725850.4606 191967.5289 4650053.7518

19)Neraca Panas di Sekitar Flash Drum 2 (H-304)

Tabel 4.40 Neraca panas di sekitar Flash Drum 2 (H-304)

Aliran Panas Masuk Aliran Panas Keluar

Komponen Q51 Q52 Q53

(kJ) (kJ) (kJ)

1 2 3 4

Asam stearat 60.7396 0.2451 60.4944 Asam oleat 117555.9418 470.2504 117085.6914 Stearin 173.6919 0.0063 173.6856 Olein 17.8837 0.0075 17.8761 Toluene 72044.0509 65335.8306 6708.2203 Benzene 331.8894 315.3022 16.5871 Xylene 1783.3318 1463.0859 320.2458

Sub Total 191967.5289 67584.7281 124382.8008

Total 191967.5289 191967.5289

20)Neraca Panas di Sekitar Heat Exchanger 7 (E-307)

Tabel 4.41 Neraca panas di sekitar Heat Exchanger 7 (E-307)

Komponen

Panas Aliran Masuk Panas Aliran Keluar Q53 (kJ) Q39 (kJ) Q54 (kJ) Q40 (kJ)

1 2 3 4 5

Asam stearat 60.4944 24.5727 84.3170 24.3390 Asam oleat 117085.6914 0.0000 162985.0265 0.0000 Stearin 173.6856 0.0000 240.8266 0.0000 Olein 17.8761 0.0000 24.8573 0.0000 Toluene 6708.2203 0.0000 9743.3085 0.0000 Benzene 16.5871 0.0000 24.0928 0.0000 Xylene 320.2458 0.0000 461.3116 0.0000 Gliserol 0.0000 213448.0048 0.0000 211464.0749 Air 0.0000 4436581.1744 0.0000 4389384.3984

Sub Total 124382.8008 4650053.7518 173563.7404 4600872.8123

21)Neraca Panas di Sekitar Flash Drum 3 (H-305)

Tabel 4.42 Neraca panas di sekitar Flash Drum 3 (H-305)

Aliran Panas Masuk Aliran Panas Keluar

Komponen Q54 Q55 Q56

(kJ) (kJ) (kJ)

1 2 3 4

Asam stearat 84.3170 0.3301 83.9870 Asam oleat 162985.0265 740.8278 162244.1987 Stearin 240.8266 0.0075 240.8192 Olein 24.8573 0.0092 24.8482 Toluene 9743.3085 6649.4916 3093.8169 Benzene 24.0928 19.1188 4.9740 Xylene 461.3116 244.1650 217.1466

Sub Total 173563.7404 7653.9498 165909.7906

Total 173563.7404 173563.7404

22)Neraca Panas di Sekitar Condenser 2 (E-309)

Tabel 4.43 Neraca panas di sekitar Condenser 2 (E-309)

Panas Aliran Masuk Panas Aliran Keluar Komponen Q58 Qair in Q59 Qair out

kJ kJ kJ kJ

1 2 3 4 5

Asam Stearat 1.1327 0.0000 0.4844 0.0000 Asam Oleat 2151.1187 0.0000 901.2847 0.0000 Stearin 0.0191 0.0000 0.0135 0.0000 Olein 0.0383 0.0000 0.0158 0.0000 Toluene 4698794.3919 0.0000 4672729.6724 0.0000 Benzene 48146.4603 0.0000 48027.0466 0.0000 Xylene 47393.9039 0.0000 47122.4570 0.0000 Air Pendingin 0.0000 9232.4193 0.0000 36938.5097

Sub Total 4796487.0649 9232.4193 4768780.9744 36938.5097

23)Neraca Panas di Sekitar Condenser 3 (E-310)

Tabel 4.44 Neraca panas di sekitar Condenser 3 (E-310)

Aliran Panas Masuk Aliran Panas Keluar

Komponen Q35 QAi Q36 Q37 QAo

(kJ) (kJ) (kJ) (kJ) (kJ)

1 2 3 4 5 6

Udara 72783838.0528 0.0000 -69067129.3986 0.0000 0.0000 Toluene 11322.3678 0.0000 -2745.3711 -15599.1099 0.0000 Benzene 116.5570 0.0000 -86.0544 -103.5636 0.0000 Xylene 116.3866 0.0000 -4.3238 -186.1044 0.0000 Ammonia 0.0000 -27155781.8216 0.0000 0.0000 114725465.4682

Sub Total 72795393.3641 -27155781.8216 -69069965.1478 -15888.77793 114725465.4682

Total 45639611.5425 45639611.5425

24)Neraca Panas di Sekitar Heat Exchanger 1 (E-301)

Tabel 4.45 Neraca panas di sekitar Heat Exchanger 1 (E-301)

Panas Aliran Masuk Panas Aliran Keluar

Komponen Q44 Q30 Q45 Q46

kJ kJ kJ kJ

1 2 3 4 5

Asam stearat 10.9567 -18.3628 0.4744 -17.2769 Asam oleat 0.0000 -36445.5425 0.0000 -34263.4912 Stearin 0.0000 -54.6031 0.0000 -51.3101 Olein 0.0000 -5.4710 0.0000 -5.1450 Gliserol 94178.9822 0.0000 4180.3444 0.0000 Air 45774.9948 0.0000 1883.7074 0.0000 Toluene 0.0000 -2175149.2515 0.0000 -2046140.6685 Benzene 0.0000 -23077.2501 0.0000 -21709.7793 Xylene 0.0000 -22580.0862 0.0000 -21242.4885

Sub Total 139964.9338 -2257330.5671 6064.5262 -2123430.1595

25)Neraca Panas di Sekitar Heat Exchanger 2 (E-302)

Tabel 4.46 Neraca panas di sekitar Heat Exchanger 2 (E-302)

Panas Aliran Masuk Panas Aliran Keluar

Komponen Q46 Q56 Q47 Q57

kJ kJ kJ kJ

1 2 3 4 5

Asam stearat -17.2769 83.9870 -15.9575 1.7229 Asam oleat -34263.4912 162244.1987 -31617.4833 3381.3635 Stearin -51.3101 240.8192 -47.3218 5.0935 Olein -5.1450 24.8482 -4.7494 0.5157 Toluene -2046140.6685 3093.8169 -1889615.4521 56.2732 Benzene -21709.7793 4.9740 -20050.5177 0.0908 Xylene -21242.4885 217.1466 -19618.0775 4.1307

Sub Total -2123430.1595 165909.7906 -1960969.5593 3449.1903

Total -1957520.3689 -1957520.3689

26)Neraca Panas di Sekitar Heat Exchanger 3 (E-303)

Tabel 4.47 Neraca panas di sekitar Heat Exchanger 3 (E-303)

Panas Aliran Masuk Panas Aliran Keluar

Komponen Q61 Q47 Q62 Q48

kJ kJ kJ kJ

1 2 3 4 5

Asam stearat 0.4788 -15.9575 0.0225 20.4940 Asam oleat 890.9808 -31617.4833 42.2673 39917.2008 Stearin 0.0133 -47.3218 0.0006 59.1422 Olein 0.0157 -4.7494 0.0007 6.0389 Toluene 4657495.1511 -1889615.4521 209754.5640 2486324.4244 Benzene 47860.4713 -20050.5177 2161.5366 26475.7969 Xylene 47060.1959 -19618.0775 2167.3971 25408.8616

Sub Total 4753307.3068 -1960969.5593 214125.7888 2578211.9587

27)Neraca Panas di Sekitar Heat Exchanger 4 (E-304)

Tabel 4.48 Neraca panas di sekitar Heat Exchanger 4 (E-304)

Panas Aliran Masuk Panas Aliran Keluar

Komponen Qair in Q40 Qair out Q41

kJ kJ kJ kJ

1 2 3 4 5

Asam stearat 0.0000 24.3390 0.0000 10.9737 Gliserol 0.0000 211464.0749 0.0000 97024.8274 Air 885480.2765 4389384.3984 3542768.2528 1846549.0348

Sub Total 885480.2765 4600872.8123 3542768.2528 1943584.8359

Total 5486353.0888 5486353.0888

28)Neraca Panas di Sekitar Heater Udara (E-308)

Tabel 4.49 Neraca panas di sekitar Heater Udara (E-308)

Aliran Panas Masuk Aliran Panas Keluar Komponen Qudara in Qsteam in Q32 Qsteam out

(kJ) (kJ) (kJ) (kJ)

1 2 3 4 5

Udara 64653.7195 0.0000 5332753.9990 0.0000 Steam 0.0000 5274630.1705 0.0000 6529.8910

Sub Total 64653.7195 5274630.1705 5332753.9990 6529.8910

29)Neraca Panas di Sekitar Mix Point 3 (MP-3)

Tabel 4.50 Neraca panas di sekitar Mix Point 3 (MP-3)

Panas Aliran Masuk Panas Aliran Keluar

Komponen Q49 Q52 Q55 Q58

kJ kJ kJ kJ

1 2 3 4 6

Asam stearat 0.1861 0.2451 0.3301 0.4844 Asam oleat 279.3630 470.2504 740.8278 901.2847 Stearin 0.0062 0.0063 0.0075 0.0135 Olein 0.0071 0.0075 0.0092 0.0158 Toluene 4599918.5254 65335.8306 6649.4916 4672729.6724 Benzene 47509.1710 315.3022 19.1188 48027.0466 Xylene 45835.0378 1463.0859 244.1650 47122.4570

Sub Total 4693542.2965 67584.7281 7653.9498 4768780.9744

Total 4768780.9744 4768780.9744

30)Neraca Panas di Sekitar Mix Point 4 (MP-4)

Tabel 4.51 Neraca panas di sekitar Mix Point 4 (MP-4)

Panas Aliran Masuk Panas Aliran Keluar

Komponen Q59 Q37 Q60 Q61

kJ kJ kJ kJ

1 2 3 4 5

Asam stearat 0.4844 0.0000 0.0000 0.4788 Asam oleat 901.2847 0.0000 0.0000 890.9808 Stearin 0.0135 0.0000 0.0000 0.0133 Olein 0.0158 0.0000 0.0000 0.0157 Toluene 4672729.6724 -15599.1099 400.6287 4657495.1511 Benzene 48027.0466 -103.5636 9.0620 47860.4713 Xylene 47122.4570 -186.1044 5.4196 47060.1959

Sub Total 4768780.9744 -15888.7779 415.1104 4753307.3068

V. SPESIFIKASI PERALATAN

A. Peralatan Proses

1. Stearine Storage (F-102) Alat : Gudang Stearine Kode : F-102

Fungsi : Menyimpan bahan baku stearin 90 %

Jenis : Gudang pesegi empat flat bottom atap meruncing Dimensi : W = 18 ft

: L = 9 ft : H = 18 ft Jumlah : 1 Buah

2. Screw Conveyor 1 (J-101)

Alat : Screw Conveyor 1 Kode Alat : J-101

Fungsi : Untuk mengangkut stearine dan olein dari gudang penyimpanan menuju ke Melter (Q-101) Tipe : Helicoid screw conveyor

: Kecepatan screw = 40 rpm : Diameter flights = 9 in : Diameter pipa = 2.5 in : Max. kapasitas torque = 7600 in.lb : Panjang screw = 15 ft

Daya motor : 1 hp

Jumlah : 1 buah

3. Screw Conveyor 2 (J-301)

Alat : Screw Conveyor 2 Kode Alat : J-301

Fungsi : Untuk mengangkut kristal asam stearat dari crystallizer (CR-301) menuju ke centrifuge (H-302)

Tipe : Helicoid screw conveyor

Dimensi : Kapasitas screw = 1400 ft3/jam : Kecepatan screw = 65 rpm : Diameter flights = 14 in : Diameter pipa = 3.5 in : Max. kapasitas torque = 7600 in.lb : Panjang screw = 15 ft

Daya motor : 3 hp

4. Screw Conveyor 3 (J-302)

Alat : Screw Conveyor 3 Kode Alat : J-302

Fungsi : Untuk mengangkut asam stearat padat dari rotary dryer (B-301) menuju ke silo.

Tipe : Helicoid screw conveyor

Dimensi : Kapasitas screw = 200 ft3/jam : Kecepatan screw = 40 rpm : Diameter flights = 9 in : Diameter pipa = 2.5 in : Max. kapasitas torque = 7600 in.lb : Panjang screw = 15 ft

Daya motor : 1 hp

Jumlah : 1 buah

5. Bucket Elevator 1 (J-102)

Alat : Bucket Elevator 1 Kode Alat : J-102

Fungsi : Untuk mengangkut stearin dari Tipe Spaced – Bucket Centrifugal-

: Discharge Elevator

Kapasitas : 2932.3642 kg/jam

Power Motor : 2 hp

6. Bucket Elevator 2 (J-303)

Alat : Bucket Elevator 2

Kode Alat : J-303

Fungsi : Untuk mengangkut asam stearat dari screw conveyor menuju ke silo. Tipe : Spaced – Bucket Centrifugal-

Discharge Elevator

Kapasitas : 2537.9410 kg/jam

Power Motor : 2 hp

Jumlah : 1

7. Hopper (F-103) Alat : Hopper Kode Alat : F-103

Fungsi : Untuk mengumpankan stearin menuju ke dalam Feed Preheater (Q-101)

Jenis : Tangki silinder vertical dengan conical bottom heads Dimensi : Diameter (D) = 4.5720 m

: Tinggi (H) = 4.5720 m : Diameter konis (d) = 1.1430 m : Tinggi konis (h) = 1.7145 m : Tebal shell = 0.7500 in : Tebal konis = 0.7500 in

8. Feed Preheater(Q-101)

Alat : Feed Preheater

Kode : Q-101

Fungsi : Tempat melelehkan stearin padat sebelum diumpankan ke dalam reaktor 1 (R-201)

Jenis : Tangki vertikal dilengkapi dengan pengaduk dan coil pendingin. Dimensi : ID shell = 1.1430 m

: Tinggi shell = 1.7145 m : Tebal shell = 0.2500 in

: Tipe head = Torispherical dished head

: Tebal head = 0.2500 in

: Jenis pengaduk = Six flat blade open turbine

: Jumlah pengaduk = 3 Buah

Power motor : 5 hp

Jumlah : 1 Buah

9. Water Preheater (E-101)

Fungsi : Untuk memanaskan air sebelum diumpankan ke dalam reaktor 1(R-201) dan reaktor 2 (R-202). Kode Alat : E-101

Jenis : Double pipe heat exchanger

Dimensi Inner pipe

: IPS = 3 in

: ID = 3.0680 in

: OD = 3.5000 in

: a" = 0.9170 ft2/ft Annulus

: IPS = 4 in

: Sch. No. = 40

: ID = 4.0260 in

: OD = 4.5000 in

: a' = 1.1780 ft2/ft

Surface area : 110.0400 ft2

Pressure drop : Inner pipe (ΔPp) = 0.0091 psi

: Annulus (ΔPa) = 0.3009 psi

Fouling factor : 0.0003 (hr)(ft2)(oF)/Btu

Bahan konstruksi : Carbon steel SA 285 Grade C

Jumlah : 3 buah (inner pipe paralel)

10.Heat Exchanger 1 (E-301)

Fungsi : Untuk nemukarkan panas output flash drum 1 (H-303) dengan output centrifuge (H-302).

Kode Alat : E-301

Jenis : Double pipe heat exchanger

Dimensi Inner pipe

: IPS = 2 1/2 in

: ID = 2.4690 in

: OD = 2.8800 in

: a" = 0.7530 ft2/ft Annulus

: IPS = 3 in

: Sch. No. = 40

: ID = 3.0680 in

: OD = 3.5000 in

: a' = 0.9170 ft2/ft

Surface area : 30.1200 ft2

Pressure drop : Inner pipe (ΔPp) = 0.2462 psi

: Annulus (ΔPa) = 0.9406 psi

Fouling factor : 0.0104 (hr)(ft2)(oF)/Btu

Bahan konstruksi : Carbon steel SA 285 Grade C

Jumlah : 2 buah

11.Heat Exchanger 2 (E-302)

Fungsi : Untuk menukarkan panas antara output heat exchanger 1 (E-301) dengan output flash drum 2 (H-304)

Kode Alat : E-302

Jenis : Double pipe heat exchanger

Dimensi Inner pipe

: IPS = 2 1/2 in

EV-501 Ammonia Expansion Valve G-502 Blower Ammonia 1

G-503 Ammonia Compresser G-504 Blower Ammonia 2 L-523 Pompa Ammonia 1 L-524 Pompa Ammonia 2

LEGENDA Q-501 Furnace

F-519 Tangki Bahan Bakar F-520 Tangki Dowtherm G-525 Pompa Dowtherm A 1 G-526 Pompa Bahan Bakar G-527 Pompa Dowtherm A 2

P-501 Steam Generator G-501 Blower Steam F-518 Tangki Air Boiler F-519 Tangki Bahan Bakar

LEGENDA H-502 Cyclone D-505 Air Dryer G-505 Air Compressor G-506 Air Blower 1 G-507 Air Blower 2 G-508 Air Blower 3 G-509 Air Blower 4

LEGEND

MAIN FLOW AIR FLOW DOWTHERM A AMMONIA COOLER WATER STEAM PNEUMATIC SIGNAL STREAM NUMBER PRESSURE TEMPERATURE TEMPERATURE CONTROLLER PRESSURE CONTROLLER LEVEL CONTROLLER FLOW CONTROLLER LEVEL INDICATOR TC PC LC FC LI

Tabel 2.3. Ekspor Stearine

NO. Tahun Stearine

( ribu metrik ton)

1. 2001 930

2. 2002 970

3. 2003 1,200

4. 2004 1,430

5. 2005 1,600

6. 2006 1,650