Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Dari Minyak Jelantah Kapasitas 15.000 Ton/Tahun

PRA RANCANGAN PABRIK BIODIESEL
DARI MINYAK JELANTAH
DENGAN KAPASITAS 15.000 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik

OLEH :
EDWARD HARIANJA
NIM : 080425041

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2010

Universitas Sumatera Utara

LEMBAR PENGESAHAN
PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN BIODIESEL
DARI MINYAK JELANTAH
DENGAN KAPASITAS 15.000 TON/TAHUN

TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Sains Teknik
OLEH :

EDWARD HARIANJA
NIM : 080425041

Telah Diperiksa/Disetujui
Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

(Dr.Ir.Iriany, M.Si)
NIP. 19640613 199003 2 001

(Dr.Eng.Ir.Irvan, M.Si)
NIP. 19680820 199501 1 001

Mengetahui,
Koordinator Tugas Akhir

(Dr.Eng.Ir.Irvan, M.Si)
NIP. 19680820 199501 1 001

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

Universitas Sumatera Utara

LEMBAR PENGESAHAN
PRA RANCANGAN PABRIK
BIODIESEL DARI MINYAK JELANTAH
DENGAN KAPASITAS 15.000 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik
OLEH :
EDWARD HARIANJA

NIM : 080425041
Telah Diperiksa/Disetujui
Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

(Dr.Ir.Iriany, M.Si)
NIP. 131882286

(Dr.Eng.Ir.Irvan, M.Si)
NIP. 132126842

Dosen Penguji I

(Dr.Ir.Iriany, M.Si)
NIP. 131882286

Dosen Penguji II

Dosen Penguji III

(Ir.Renita Manurung, MT) (Rondang Tambun, ST. MT)
NIP. 132164646
NIP.132282133
Mengetahui,
Koordinator Tugas Akhir

(Dr.Eng.Ir.Irvan, M.Si)
NIP. 132126842

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2010

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR
Puji dan syukur Penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan

kemampuan

dan

kesabaran

kepada

Penulis

sehingga

dapat

menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul “Pra Rancangan Pabrik Biodiesel dari
Minyak Jelantah kapasitas 15.000 ton/tahun”.
Tugas Akhir ini ditulis untuk melengkapi salah satu syarat mengikuti ujian
sarjana di Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini Penulis banyak menerima bantuan,

bimbingan dan fasilitas dari berbagai pihak yaitu:
1. Ibu Dr. Ir. Iriany, MSi, selaku Dosen Pembimbing I yang telah banyak
memberikan masukan, arahan dan bimbingan selama menyelesaikan Tugas
Akhir ini.
2. Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, MSi, selaku Dosen Pembimbing II dan juga
Koordinator Tugas Akhir yang telah memberikan bimbingan dan masukan
kepada Penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
3. Ibu Ir.Renita Manurung, MT, selaku Ketua Departemen Teknik Kimia.
4. Staf Pengajar Departemen Teknik Kimia atas ilmu yang diberikan kepada
Penulis sehingga Penulis dapat mengerjakan Tugas Akhir ini.
5. Para Pegawai Departemen Teknik Kimia atas bantuan dan kemudahan
administratif yang diberikan.
6. Orang Tua Penulis atas doa, bimbingan, nasehat dan materi yang diberikan
hingga saat ini.
7. Rekan Penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir yakni Rini Tri Astuti.
8. Sahabat Penulis Roberto Hutapea dan Zulham Lubis yang selalu memberikan
dukungan dan semangat.
9. Seluruh teman-teman yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang juga
telah memberikan semangat kepada penulis untuk tidak menyerah.

Universitas Sumatera Utara

Penulis menyadari Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan dikarenakan
keterbatasan pengetahuan dan pengalaman Penulis, untuk itu Penulis mengharapkan
saran dan kritik yang membangun. Semoga Tugas Akhir ini bisa bermanfaat bagi
para pembaca.

Medan, Juni 2010
Penulis,

(Edward Harianja)

Universitas Sumatera Utara

INTI SARI

Pabrik Biodiesel dari Minyak Jelantah ini direncanakan berkapasitas bahan
baku minyak jelantah 15.000 ton/tahun dengan hari operasi 320 hari/tahun. Lokasi
pabrik direncanakan didirikan di daerah Kecamatan Labuhan Deli yang merupakan
hilir Sungai Deli, Sumatera Utara dengan luas 13.230 m2.

Tenaga kerja yang dibutuhkan dalam pengoperasian pabrik ini berjumlah 100
orang karyawan dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) dan struktur
organisasi adalah sistem garis.
Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik ini adalah sebagai berikut:
a. Total modal investasi

: Rp. 130.924.651.310,-

b. Biaya Produksi (per tahun)

: Rp. 44.491.648.262,-

c. Hasil penjualan (per tahun)

: Rp. 120.576.275.800,-

d. Laba bersih

: Rp. 53.246.739.277,-

e. Profit Margin (PM)

: 63,10 %

f. Break Even Point (BEP)

: 30,31 %

g. Return on Investment (ROI)

: 23,20 %

h. Pay Out Time (POT)

: 4,3 tahun

i. Return on Network (RON)

: 33,15 %

j. Internal Rate of Return (IRR) : 31,72 %
Dari hasil analisa aspek ekonomi, maka dapat disimpulkan bahwa
perancangan pabrik pembuatan Biodiesel dari Minyak Jelantah berkapasitas 15.000
ton/tahun layak untuk didirikan.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR…………………………………………………………….

i

INTISARI…………………………………………………………………………

iii

DAFTAR ISI……………………………………………………………………...

iv

DAFTAR TABEL…………………………………………………………………

viii

DAFTAR GAMBAR……………………………………………………………..

xii

BAB I

PENDAHULUAN...........................................................................

I-1

1.1

Latar Belakang..................................................................................

I-1

1.2

Perumusan Masalah...........................................................................

I-2

1.3

Tujuan Perancangan Pabrik...............................................................

I-2

1.4

Manfaat Perancangan........................................................................

I-2

TINJAUAN PUSTAKA DAN DESKRIPSI PROSES.....................

II-1

2.1

Biodiesel............................................................................................

II-1

2.2

Proses Esterifikasi-Transesterifikasi (Estrans)..................................

II-3

2.3

Minyak Jelantah................................................................................

II-5

2.4

Seleksi Proses....................................................................................

II-6

2.5

Deskripsi Proses................................................................................

II-7

2.6

Penentuan Kapasitas Minyak Jelantah.............................................

II-8

BAB III

NERACA MASSA..........................................................................

III-1

3.1.1 Neraca Massa di Filter Press (FP-101)...........................................

III-1

3.1.2 Neraca Massa di Reaktor Esterifikasi (R-101)................................

III-2

3.1.3 Neraca Massa di Tangki Pencuci (TP-101).....................................

III-2

3.1.4 Neraca Massa di Dekanter (D-101).................................................

III-3

3.1.5 Neraca Massa di Destilasi Flash (DF-101)......................................

III-3

3.1.6 Neraca Massa di Vacuum Dryer (VD-101).....................................

III-4

3.1.7 Neraca Massa di Mixer (M-101)......................................................

III-4

3.1.8 Neraca Massa di Reaktor Transesterifikasi (R-102)........................

III-5

3.1.9 Neraca Massa di Dekanter (D-102).................................................

III-5

3.1.10 Neraca Massa di Destilasi Flash (DF-102)......................................

III-6

BAB II

Universitas Sumatera Utara

3.1.11 Neraca Massa di Kondensor (HE-102)...........................................

III-6

3.1.12 Neraca Massa di Tangki Pencuci (TP-102).....................................

III-7

3.1.13 Neraca Massa di Dekanter (D-103).................................................

III-7

BAB IV

NERACA PANAS...........................................................................

IV-1

4.1.1 Neraca Panas di Reaktor Esterifikasi (R-101).................................

IV-2

4.1.2 Neraca Panas di Tangki Pencuci (TP-101)......................................

IV-2

4.1.3 Neraca Panas di Destilasi Flash (DF-101).......................................

IV-2

4.1.4 Neraca Panas di Vacuum Dryer (VD-101)......................................

IV-3

4.1.5 Neraca Panas di Cooler (HE-101)...................................................

IV-3

4.1.6 Neraca Panas di Reaktor Transesterifikasi (R-102).........................

IV-3

4.1.7 Neraca Panas di Destilasi Flash (DF-102).......................................

IV-4

4.1.8 Neraca Panas di Kondensor (HE-102).............................................

IV-4

4.1.9 Neraca Panas di Tangki Pencuci (TP-102)......................................

IV-4

4.1.10 Neraca Panas di Vacuum Dryer (VD-102)......................................

IV-4

BAB V

SPESIFIKASI ALAT........................................................................

V-1

5.1

Tangki Bahan Baku Minyak jelantah (T-101)................................... V-1

5.2

Tangki Asam Sulfat 98% (T-102).....................................................

V-1

5.3

Tangki Metanol (T-103)..................................................................

V-1

5.4

Silo (SI-101)....................................................................................

V-2

5.5

Filter Press (FP-101).......................................................................

V-2

5.6

Bak Penampung Cake (BP-101)......................................................

V-2

5.7

Reaktor Esterifikasi (R-101)............................................................

V-3

5.8

Tangki Pencuci-I (TP-101)..............................................................

V-3

5.9

Dekanter-I (D-101)...........................................................................

V-4

5.10

Destilasi Flash (DF-101)..................................................................

V-4

5.11

Vacuum Dryer (VD-101).................................................................

V-4

5.12

Bucket Elevator (BE-101)................................................................

V-5

5.13

Mixer (M-101)..................................................................................

V-5

5.14

Cooler (HE-101)...............................................................................

V-6

5.15

Reaktor Transesterifikasi (R-102).....................................................

V-6

Universitas Sumatera Utara

5.16

Dekanter-II (D-102)..........................................................................

V-6

5.17

Destilasi Flash (DF-102)..................................................................

V-7

5.18

Tangki Pencuci-II (TP-102)..............................................................

V-7

5.19

Dekanter-III (D-103)........................................................................

V-7

5.20

Tangki Gliserol (T-104)....................................................................

V-8

5.21

Tangki Produk Biodiesel (T-105).....................................................

V-8

5.22

Kondensor (HE-102).........................................................................

V-8

5.23

Pompa -1 (P-101)..............................................................................

V-9

5.24

Pompa -2 (P-102)..............................................................................

V-9

5.25

Pompa -3 (P-103)..............................................................................

V-9

5.26

Pompa -4 (P-104).............................................................................. V-10

5.27

Pompa -5 (P-105).............................................................................. V-10

5.28

Pompa -6 (P-106).............................................................................. V-10

5.29

Pompa -7 (P-107).............................................................................. V-11

5.30

Pompa -8 (P-108).............................................................................. V-11

5.31

Pompa -9 (P-109).............................................................................. V-11

5.32

Pompa -10 (P-110)........................................................................... V-12

5.33

Pompa -11 (P-111)........................................................................... V-12

5.34

Pompa -12 (P-112)........................................................................... V-12

5.35

Pompa -13 (P-113)........................................................................... V-13

5.36

Pompa -14 (P-114)........................................................................... V-13

5.37

Pompa -15 (P-115)........................................................................... V-13

5.38

Vacuum Dryer (VD-102).................................................................. V-14

5.39

Pompa -16 (P-116)........................................................................... V-14

BAB VI

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA.................... VI-1

6.1

Instrumentasi....................................................................................

VI-1

6.2

Keselamatan Kerja Pabrik................................................................ VI-15

BAB VII

UTILITAS........................................................................................ VII-1

7.1

Kebutuhan Air.................................................................................. VII-1

7.2

Kebutuhan Bahan Kimia.................................................................. VII-10

7.3

Kebutuhan Listrik............................................................................. VII-11

Universitas Sumatera Utara

7.4

Kebutuhan Bahan Bakar...................................................................VII-11

7.5

Unit Pengolahan Limbah.................................................................. VII-12

7.6

Spesifikasi Peralatan Utilitas............................................................ VII-20

BAB VIII

LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK......................................... VIII-1

8.1

Lokasi Pabrik.................................................................................... VIII-1

8.2

Tata Letak Pabrik............................................................................. VIII-3

8.3

Perincian Luas Tanah....................................................................... VIII-4

BAB IX

ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN…….….…

IX-1

9.1

Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab.……………..…..

IX-1

9.2

Tenaga Kerja dan Jam Kerja……………………………………....

IX-5

9.3

Kesejahteraan Tenaga Kerja.…………………………………….... IX-7

BAB X

ANALISA EKONOMI…………………………………………….

X-1

10.1

Modal Investasi…………………………………………………….

X-1

10.2

Biaya Produksi Total (BPT)………………………………………..

X-3

10.3

Total Penjualan……………………………………….…………….

X-5

10.4

Perkiraan Rugi/Laba Usaha…………………………………….......

X-5

10.5

Analisa Aspek Ekonomi…………………………………………....

X-5

KESIMPULAN……………………………………………………

XI-1

BAB XI

DAFTAR PUSTAKA

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1

Spesifikasi Biodiesel sesuai SNI 04-7182-2006.................................

II-2

Tabel 2.2

Spesifikasi Solar sesuai SK Dirjen Migas..........................................

II-3

Tabel 2.3

Kualitas Biodiesel Hasil Proses Estrans Dibandingkan dengan Standar

II-4

Tabel 2.4

Komposisi Minyak Jelantah dalam % massa.....................................

II-6

Tabel 2.5

Produksi CPO Indonesia....................................................................

II-9

Tabel 2.6

Konsumsi Minyak Goreng Indonesia.................................................

II-9

Tabel 2.7

Perkembangan Luas Lahan Kelapa Sawit Indonesia........................

II-9

Tabel 3.1

Neraca Massa di Tangki Filter Press (FP-101)..................................

III-1

Tabel 3.2

Neraca Massa di Reaktor Esterifikasi (R-101)...................................

III-2

Tabel 3.3

Neraca Massa di Tangki Pencuci (TP-101)........................................

III-2

Tabel 3.4

Neraca Massa di Dekanter (D-101)....................................................

III-3

Tabel 3.5

Neraca Massa di Destilasi Flash (DF-101).........................................

III-3

Tabel 3.6

Neraca Massa di Vacuum Dryer (VD-101)........................................

III-4

Tabel 3.7

Neraca Massa di Mixer (M-101)........................................................

III-4

Tabel 3.8

Neraca Massa di Reaktor Transesterifikasi (R-102)..........................

III-5

Tabel 3.9

Neraca Massa di Dekanter (D-102)...................................................

III-5

Tabel 3.10 Neraca Massa di Destilasi Flash (DF-102)........................................

III-6

Tabel 3.11 Neraca Massa di Kondensor (HE-102)..............................................

III-6

Tabel 3.12 Neraca Massa di Tangki Pencuci (TP-102)........................................

III-7

Tabel 3.13 Neraca Massa di Dekanter (D-103)....................................................

III-7

Tabel 3.14 Neraca Massa di Vacuum Dryer (VD-102)........................................

III-8

Tabel 4.1

Neraca Panas di Reaktor Esterifikasi (R-101)....................................

IV-2

Tabel 4.2

Neraca Panas di Tangki Pencuci (TP-101).........................................

IV-2

Tabel 4.3

Neraca Panas di Destilasi Flash (DF-101).........................................

IV-2

Tabel 4.4

Neraca Panas di Vacuum Dryer (VD-101)........................................

IV-3

Tabel 4.5

Neraca Panas di Cooler (HE-101).....................................................

IV-3

Tabel 4.6

Neraca Panas di Reaktor Transesterifikasi (R-102)...........................

IV-3

Tabel 4.7

Neraca Panas di Destilasi Flash (DF-102).........................................

IV-4

Tabel 4.8

Neraca Panas di Kondensor (HE-102)...............................................

IV-4

Tabel 4.9

Neraca Panas di Tangki Pencuci (TP-102)........................................

IV-4

Universitas Sumatera Utara

Tabel 4.10 Neraca Panas di Vacuum Dryer (VD-102)........................................

IV-4

Tabel 6.1

Jenis Variabel dan pengukuran dan controller yang digunakan........

VI-9

Tabel 6.2

Daftar Penggunaan Instrumentasi pada Pra – Rancangan
Pabrik Pembuatan Biodiesel dari Minyak Jelantah............................

VI-11

Tabel 7.1

Kebutuhan Air Proses pada berbagai alat……...................................

VII-1

Tabel 7.2

Kebutuhan uap sebagai media pemanas pada berbagai alat...............

VII-2

Tabel 7.3

Kualitas Air Sungai Deli....................................................................

VII-3

Tabel 7.4

Kebutuhan Bahan Kimia....................................................................

VII-10

Tabel 7.5

Perincian Kebutuhan Listrik .............................................................

VII-11

Tabel 8.1

Perincian Luas Tanah...……………….……...................................

VIII-4

Tabel 9.1

Jumlah Tenaga Kerja Beserta Tingkat Pendidikannya..……..……..

IX-5

Tabel 9.2

Jadwal Kerja Shift………………………………………………….

IX-7

Tabel LA.2.1 Neraca Massa di Filter Press (FP-101)...........................................

LA-7

Tabel LA.2.2 Neraca Massa di Reaktor Esterifikasi (R-101)................................. LA-11
Tabel LA.2.3 Neraca Massa di Tangki Pencuci (TP-101).....................................

LA-13

Tabel LA.2.4 Neraca Massa di Dekanter (D-101).................................................

LA-14

Tabel LA.2.5 Neraca Massa di Destilasi Flash (DF-101)......................................

LA-16

Tabel LA.2.6 Neraca Massa di Vacuum Dryer (VD-101).....................................

LA-18

Tabel LA.2.7 Neraca Massa di Mixer (M-101)...................................................... LA-19
Tabel LA.2.8 Neraca Massa di Reaktor Transesterifikasi (R-102)........................

LA-22

Tabel LA.2.9 Neraca Massa di Dekanter (D-102).................................................

LA-24

Tabel LA.2.10 Neraca Massa di Destilasi Flash (DF-102)...................................

LA-26

Tabel LA.2.11 Neraca Massa di Kondensor (HE-102).........................................

LA-27

Tabel LA.2.12 Neraca Massa di Tangki Pencuci (TP-102)..................................

LA-29

Tabel LA.2.13 Neraca Massa di Dekanter (D-103)..............................................

LA-30

Tabel LA.2.14 Neraca Massa di Vacuum Dryer (VD-102)...................................

LA-31

Tabel LB.1 Harga Cp Setiap Gugusan...............................................................

LB-2

Tabel LB.2 Neraca Panas Masuk Pada Reaktor Esterifikasi (R-101)................

LB-9

Tabel LB.3 Neraca Panas Keluar Pada Reaktor Esterifikasi (R-101)................

LB-9

Tabel LB.4 Neraca Panas di Reaktor Esterifikasi (R-101)…………….............

LB-10

Tabel LB.5 Neraca Panas Masuk Pada Tangki Pencuci (TP-101)......................

LB-12

Tabel LB.6 Neraca Panas Keluar Pada Tangki Pencuci (TP-101)......................

LB-12

Universitas Sumatera Utara

Tabel LB.7 Neraca Panas di Tangki Pencuci (TP-101)......................................

LB-13

Tabel LB.8 Neraca Panas Masuk Pada Destilasi Flash (DF-101)....................... LB-13
Tabel LB.9 Neraca Panas Keluar Pada Destilasi Flash (DF-101)....................... LB-15
Tabel LB.10 Neraca Panas di Destilasi Flash (DF-101)........................................ LB-15
Tabel LB.11 Neraca Panas Keluar Pada Vacuum Dryer (VD-101)......................

LB-18

Tabel LB.12 Neraca Panas di Vacuum Dryer (VD-101)......................................

LB-18

Tabel LB.13 Neraca Panas Keluar dari Cooler (HE-101)………………............

LB-19

Tabel LB.14 Neraca Panas di Cooler (HE-101)..................................................

LB-20

Tabel LB.15 Neraca Panas Masuk Pada Reaktor Transesterifikasi (R-102) Al 24 LB-21
Tabel LB.16 Neraca Panas Masuk Pada Reaktor Transesterifikasi (R-102) Al 27 LB-21
Tabel LB.17 Neraca Panas Keluar Pada Pada Reaktor Transesterifikasi (R-102). LB-21
Tabel LB.18 Neraca Panas di Reaktor Transesterifikasi (R-102).......................... LB-23
Tabel LB.19 Neraca Panas Masuk Pada Destilasi Flash (DF-102)....................... LB-23
Tabel LB.20 Neraca Panas Keluar Pada Destilasi Flash (DF-102)......................

LB-25

Tabel LB.21 Neraca Panas di Destilasi Flash (DF-102) ......................................

LB-25

Tabel LB.22 Neraca Panas Keluar pada Kondensor (HE-102).............................

LB-26

Tabel LB.23 Neraca Panas di Kondensor (HE-102).............................................

LB-27

Tabel LB.24 Neraca Panas Masuk Pada Tangki Pencuci (TP-102)......................

LB-28

Tabel LB.25 Neraca Panas Keluar Pada Tangki Pencuci (TP-102)......................

LB-28

Tabel LB.26 Neraca Panas di Tangki Pencuci (TP-102)......................................

LB-29

Tabel LB.27 Neraca Panas Masuk Pada Vacuum Dryer (VD-102)......................

LB-29

Tabel LB.28 Neraca Panas Keluar Pada Vacuum Dryer (VD-102)......................

LB-30

Tabel LB.29 Neraca Panas di Vacuum Dryer (VD-102)......................................

LB-31

Tabel LC.1 Data Pada Alur 4 .............................................................................

LC-4

Tabel LC.2 Data Pada Alur 5 dan 25..................................................................

LC-7

Tabel LC.3 Komposisi Umpan Masuk Reaktor..................................................

LC-16

Tabel LC.4 Komposisi Umpan Masuk Filter Press ..........................................

LC-21

Tabel LC.4 Komposisi Umpan Masuk Tangki Pencuci.....................................

LC-22

Tabel LC.5 Komposisi Umpan Masuk Dekanter...............................................

LC-27

Tabel LC.6 Data Pada Alur 13 ..........................................................................

LC-30

Tabel LC.7 Data Pada Alur 17 ..........................................................................

LC-33

Tabel LC.8 Data Pada Alur 27 ..........................................................................

LC-37

Universitas Sumatera Utara

Tabel LC.9 Data Pada Alur 24 dan 27 ...............................................................

LC-46

Tabel LC.10 Komposisi Umpan Masuk Dekanter...............................................

LC-52

Tabel LC.11 Data Pada Alur 32 ..........................................................................

LC-55

Tabel LC.12 Komposisi Umpan Masuk Tangki Pencuci.....................................

LC-59

Tabel LC.13 Komposisi Umpan Masuk Dekanter...............................................

LC-64

Tabel LC.14 Komposisi Umpan Masuk Tangki Gliserol....................................

LC-67

Tabel LC.15 Komposisi Umpan Masuk Tangki Biodiesel..................................

LC-70

Tabel LC.16 Tabel data-data pada alur 42...........................................................

LC-112

Tabel LE.1 Harga Indeks Marshall dan Swift..……..….……………….……..

LE-2

Tabel LE.2 Estimasi Harga Peralatan Proses...……..….……………….……..

LE-4

Tabel LE.3 Estimasi Harga Peralatan Dalam Negeri..….……………….……..

LE-5

Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas…….....….……………….……..

LE-6

Tabel LE.5 Perincian Harga Bangunan dan Sarana Lainnya...………….……..

LE-9

Tabel LE.6 Rincian Biaya Sarana Transportasi……..….……………….……..

LE-10

Tabel LE.7 Perincian Gaji Pegawai Pabrik Biodiesel..……........……….……..

LE-14

Tabel LE.8 Perincian Biaya Kas……………...……..….……………….……..

LE-15

Tabel LE.9 Perincian Modal Kerja…………...……..….……………….……..

LE-17

Tabel LE.10 Aturan Depresiasi UU RI No.17 Tahun 2000..…………….……..

LE-18

Tabel LE.11 Perhitungan Biaya Depresiasi UU RI No.17 Tahun 2000….……..

LE-19

Tabel LE.12 Data Hasil Perhitungan Internal Rate Of Return (IRR)…….……..

LE-27

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1

Reaksi Pembuatan Biodiesel (Ester Alkil) dari Minyak Nabati.... II-1

Gambar 6.1

Diagram Balok Sistem Pengendalian Feedback........................... VI-4

Gambar 6.2

Sebuah Loop Pengendalian ........................................................... VI-4

Gambar 6.3

Suatu Proses Terkendali ............................................................... VI-5

Gambar 6.4

Instrumentasi pada Tangki............................................................ VI-11

Gambar 6.5

Instrumentasi pada Pompa............................................................ VI-12

Gambar 6.6

Instrumentasi pada Reaktor ......................................................... VI-12

Gambar 6.7

Instrumentasi pada Filter Press.................................................... VI-13

Gambar 6.8

Instrumentasi pada Dekanter....................................................... VI-13

Gambar 6.9

Instrumentasi pada Mixer........................................................... VI-14

Gambar 6.10

Instrumentasi pada Kondensor.................................................... VI-14

Gambar 6.11

Tingkat Kerusakan Pada Suatu Pabrik........................................ VI-15

Gambar 7.1

Proses Pengolahan Limbah......................................................... VII-13

Gambar 8.1

Tata Letak Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Biodiesel
dari Minyak Jelantah................................................................... VIII-6

Gambar 9.1

Struktur Organisasi Pabrik Biodiesel dari Minyak Jelantah........ IX-9

Gambar LC.1 Ukuran Tangki…...................................................................….. LC-2
Gambar LD.1 Grafik Kompressi Uap Refrigerasi Pada Diagram P vs H…….. LD-48
Gambar LE.1 Break Even Chart Pabrik Biodiesel……………………….….. LE-26

Universitas Sumatera Utara

INTI SARI

Pabrik Biodiesel dari Minyak Jelantah ini direncanakan berkapasitas bahan
baku minyak jelantah 15.000 ton/tahun dengan hari operasi 320 hari/tahun. Lokasi
pabrik direncanakan didirikan di daerah Kecamatan Labuhan Deli yang merupakan
hilir Sungai Deli, Sumatera Utara dengan luas 13.230 m2.
Tenaga kerja yang dibutuhkan dalam pengoperasian pabrik ini berjumlah 100
orang karyawan dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) dan struktur
organisasi adalah sistem garis.
Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik ini adalah sebagai berikut:
a. Total modal investasi

: Rp. 130.924.651.310,-

b. Biaya Produksi (per tahun)

: Rp. 44.491.648.262,-

c. Hasil penjualan (per tahun)

: Rp. 120.576.275.800,-

d. Laba bersih

: Rp. 53.246.739.277,-

e. Profit Margin (PM)

: 63,10 %

f. Break Even Point (BEP)

: 30,31 %

g. Return on Investment (ROI)

: 23,20 %

h. Pay Out Time (POT)

: 4,3 tahun

i. Return on Network (RON)

: 33,15 %

j. Internal Rate of Return (IRR) : 31,72 %
Dari hasil analisa aspek ekonomi, maka dapat disimpulkan bahwa
perancangan pabrik pembuatan Biodiesel dari Minyak Jelantah berkapasitas 15.000
ton/tahun layak untuk didirikan.

Universitas Sumatera Utara

BAB I
PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang
Persediaan minyak bumi Indonesia diperkirakan hanya dapat memenuhi

kebutuhan maksimal 20 tahun mendatang. Keterbatasan sumber energi terutama
minyak bumi yang selama ini masih dominan digunakan sebagai energi penggerak
pada kendaraan perlu mendapat perhatian yang serius. Pasalnya seiring berjalannya
waktu menjadikan permintaan akan kendaraan sebagai sarana transportasi semakin
meningkat. Hal tersebut tidak sebanding dengan produksi bahan bakar minyak yang
sampai detik ini masih merupakan sumber energi tumpuan industri transportasi dan
masih mendominasi konsumsi bahan bakar nasional (Beni Satria, 2005).
Biodiesel merupakan bahan bakar yang terdiri dari campuran mono-alkyl
ester dari rantai panjang asam lemak, yang dipakai sebagai alternatif bagi bahan
bakar dari mesin diesel dan terbuat dari sumber terbaharui seperti minyak sayur atau
lemak hewan. Biodiesel lebih sering digunakan sebagai penambah untuk diesel
petroleum, meningkatkan jumlah bahan bakar diesel petrol murni ultra rendah
belerang yang rendah pelumas (Wikipedia, 2007).
Pembuatan biodiesel dari minyak jelantah semakin pesat dengan dilarangnya
pemakaian minyak jelantah untuk campuran pakan ternak, karena sifatnya yang
karsinogenik (suatu bahan yang dapat mendorong atau menyebabkan kanker)
(Keputusan Menteri, 2001).
Alasan dikembangkan biodiesel dari minyak jelantah adalah proses ini lebih
ekonomis jika dipandang dari segi biaya bahan baku dibanding menggunakan
minyak sawit murni (CPO), karena minyak jelantah merupakan minyak sisa yang
kurang termanfaatkan. Hal yang sangat mendukung dalam pengembangan biodiesel
minyak jelantah ini adalah pola konsumsi minyak goreng masyarakat yang sebagian

Universitas Sumatera Utara

besar menggunakan minyak goreng kelapa sawit untuk menggoreng makanan yang
akan dikonsumsi. Hal ini merupakan titik awal dalam penyediaan bahan baku
pembuat biodiesel secara kontinu. Jadi biodiesel dapat terus diproduksi selama
masyarakat masih melakukan aktivitas menggoreng (Beni Satria, 2005).
1.2

Perumusan Masalah
Persediaan minyak bumi yang semakin sedikit, tidak sebanding dengan

meningkatnya permintaan akan bahan bakar dari tahun ke tahun. Oleh karena itu
diupayakanlah bahan bakar lain yang bersifat dapat diperbaharui untuk
menggantikan posisi minyak bumi sebagai bahan bakar. Minyak jelantah yang
bersifat karsinogenik dan kurang termanfaatkan, dibuat lebih bermanfaat dengan
menjadikannya sebagai bahan bakar nabati yang lebih ramah lingkungan. Untuk itu
perlu didirikan pabrik pembuatan biodiesel dari minyak jelantah.

1.3

Tujuan Perancangan Pabrik
Tujuan pembuatan pra rancangan pabrik pembuatan biodiesel dari minyak

jelantah adalah untuk menerapkan disiplin ilmu teknik kimia industri khususnya
perancangan, proses dan operasi teknik kimia.

1.4

Manfaat Perancangan
Manfaat pra rancangan pabrik pembuatan biodiesel dari minyak jelantah

adalah memberi gambaran kelayakan (feasibility) pabrik ini untuk dikembangkan di
Indonesia. Dimana nantinya gambaran tersebut menjadi patokan untuk pengambilan
keputusan terhadap pendirian pabrik.

Universitas Sumatera Utara

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA DAN DESKRIPSI PROSES

2.1

Biodiesel
Biodiesel merupakan bahan bakar yang menjanjikan yang dapat diperoleh

dari minyak tumbuhan, lemak binatang atau minyak bekas melalui transesterifikasi
dengan alkohol, disamping itu merupakan bahan bakar terbaharui (biodegradable),
dan tak beracun. Biodiesel merupakan nama lain untuk berbagai bahan bakar
berbahan dasar dari senyawa ester. Biasanya digambarkan sebagai monoalkil ester
yang terbuat dari minyak nabati melalui reaksi transesterifikasi.
CH2COOR1

CH2  OH

CH3COOR1
Katalis

CHCOOR2 + 3 CH3OH

CH3COOR2 + CH

CH2COOR3

CH3COOR3

 OH

CH2  OH

Katalis

minyak nabati + metanol

Metil Ester

+

Gliserin

Gambar 2.1 Reaksi Pembuatan Biodiesel (Ester Alkil) dari Minyak Nabati

Setelah melewati proses ini, biodiesel memiliki sifat pembakaran yang mirip
dengan diesel (solar) dari minyak bumi, dan dapat menggantikannya dalam banyak
kasus. Namun, Biodiesel lebih sering digunakan sebagai penambah untuk diesel
petroleum, meningkatkan bahan bakar diesel petrol murni ultra rendah belerang yang
rendah pelumas.

Universitas Sumatera Utara

Penggunaan biodiesel adalah untuk menggantikan solar. Biodiesel memiliki
keunggulan komparatif dibandingkan dengan bentuk energi lain. Lebih mudah
ditransportasikan; memiliki kerapatan energi per volume yang lebih tinggi; memiliki
karakter pembakaran yang relatif bersih; dan ramah lingkungan.
Biodiesel merupakan kandidat yang paling dekat untuk menggantikan bahan
bakar fosil sebagai sumber energi transportasi utama dunia, karena ia merupakan
bahan bakar terbaharui yang dapat menggantikan diesel petrol di mesin sekarang ini
dan dapat diangkut dan dijual dengan menggunakan infrastruktur sekarang ini
(Wikipedia, 2007).
Dibandingkan bahan bakar solar, biodiesel memiliki beberapa keunggulan, yaitu :
1. Biodiesel diproduksi dari bahan pertanian, sehingga dapat diperbaharui.
2. Biodiesel memiliki nilai cetane yang tinggi, volatil rendah dan bebas sulfur.
3. Ramah lingkungan karena tidak ada emisi SOx.
4. Menurunkan keausan ruang piston karena sifat pelumasan bahan bakar yang
bagus (kemampuan untuk melumasi mesin dan sistem bahan bakar).
5. Aman dalam penyimpanan dan transportasi karena tidak mengandung racun.
Biodiesel tidak mudah terbakar karena memiliki titik bakar yang relatif
tinggi.
6. Meningkatkan nilai produk pertanian Indonesia.
7. Memungkinkan diproduksi dalam skala kecil menengah sehingga bisa
diproduksi dipedesaan.
8. Menurunkan ketergantungan suplai minyak dari negara asing dan fluktuasi
harga (Bambang Susilo, 2006).
Tabel 2.1 Spesifikasi Biodiesel sesuai SNI 04-7182-2006 :
No
Parameter
1 Massa jenis pada 40oC
2

Viskositas kinematik pada 40oC

3

Angka setana

Satuan
kg/m3
mm2/s(cst)

Nilai
850-890
2,3-60
Min 51

Universitas Sumatera Utara

4

Titik nyala (mangkok tertutup)

0

c

Min 100

5

Titik kabut

0

c

Maks 18

6

Korosi lempeng tembaga (3 jam pada
50oC)

Maks no 3

7

Residu karbon
Dalam contoh asli
Dalam 10% ampas distilasi

Maks 0,05
Maks 0,30

8

Air dan sedimen

9

Temperatur destilasi 90%

% vol
0

Maks 0,5*

c

Maks 360

% massa

Maks 0,02

11 Belerang

ppm-m (mg/kg)

Maks 100

12 Fosfor

ppm-m (mg/kg)

Maks 10

mg-KOH/g

Maks 0,8

14 Gliserol bebas

% massa

Maks 0,02

15 Gliserol total

% massa

Maks 0,24

16 Kadar ester alkil **

% massa

Maks 96,5

10 Abu tersulfatkan

13 Angka asam

17 Angka iodium

% massa (g-I2/100
Maks 115
g)

18 Uji Helphen

Negatif

catatan: *dapat diuji terpisah dengan ketentuan kandungan sedimen
maksimum 0,01% vol
Tabel 2.2 Spesifikasi solar sesuai SK Dirjen Migas No. 3675K/24/DJM/2006 :
No

Karakteristik

Unit

Super

Reguler

1 Berat jenis pada suhu 15 0C

kg/m3 820-860

815-870

2 Viskositas kinematik pada suhu 40 0C

mm2/s 2,0-4,5

2,0-5,0

Universitas Sumatera Utara

3 Angka setana / indeks

≥51/48

≥48-45

4 Titik nyala 40 0C

0

C

≥55

≥60

5 Titik tuang

0

C

≤18

≤18

≤kelas 1

≤kelas 1

6 Korosi lempeng tembaga (3 jam pada 50
0
C)
7 Residu karbon

% massa ≤0.30

≤30

8 Kandungan air

mg/kg ≤500

≤50

9 T90/95
10 Stabilitas oksidasi

0

C

g/m3

≤340/360

%m/m ≤0,01

≤0,01

15 Kandungan FAME

%m/m ≤10

≤10

16 Kandungan metanol dan etanol

%v/v

Tak
terditeksi

Tak
terditeksi

17 Partikulat

mg/l

≤10

-

*) SK Dirjen Migas No. 3675/24/DJM/2006 memperbolehkan penambahan
bioetanol sampai dengan 10% (v/v)

2.2

Proses Esterifikasi-Transestrifikasi (Estrans)
Teknologi proses esterifikasi-transesterifikasi disingkat estrans adalah

teknologi proses hasil penemuan R. Sudradjat pada tahun 2003. Keunggulan dari
proses ini adalah kemampuannya dalam mengatasi keasaman pada minyak. Asam
lemak bebas atau yang masih terkandung di dalam biodiesel dapat menyebabkan

Universitas Sumatera Utara

terbentuknya karat (korosif) dan juga dapat menimbulkan kerak di permukaan
injektor mesin diesel (Erliza Hambali dkk, 2006).
Proses estrans adalah proses dua tahap, yaitu sebagai berikut :
1. Tahap pertama, proses esterifikasi dimana asam lemak bebas (penyebab
asamnya biodiesel) diubah menjadi ester dengan mereaksikan minyak dengan
asam kuat seperti HCl atau H2SO4.
2. Tahap kedua, trigliserida dan asam lemak yang masih terikat pada trigliserida
di dalam

minyak dikonversi menjadi

metil ester

melalui proses

transesterifikasi. Berdasarkan hasil pengujian Lemigas, dengan cara ini
diperoleh efisiensi konversi minyak (tanpa gliserol) menjadi biodiesel sebesar
99,75 %.
Keunggulan lain dari proses ini yaitu penggunaan pereaksi metanol/etanol total dapat
ditekan menjadi kurang dari 20% (sampai mendekati stoikiometri) (Sudradjat, 2006).
Biodiesel yang dibuat dengan proses estrans telah diuji kualitasnya di
LEMIGAS (2004). Hasil pengujian menunjukkan bahwa seluruh kriteria memenuhi
syarat kualitas biodiesel internasional menurut ASTM PS-121.
Bilangan asam biodiesel yang paling kruasial menunjukkan angka sekitar 0,3
(standar < 0,6), yaitu suatu penurunan keasaman yang luar biasa dari angka bilangan
asam 40 ketika sebelum diproses. Demikian pula dengan proses estrans, terjadi
penurunan nilai viskositas dan densitas biodiesel dengan sangat signifikan.
Tabel 2.3 Kualitas Biodiesel Hasil Proses Estrans Dibandingkan dengan Standar
Parameter

Satuan

Metil Ester

Standar

Metode
Pengukuran

Indeks setana

-

46,9

min 40

ASTM D-976

Viskositas
kinematik 40
0
C

cst

5,863

1,9 – 6,0

ASTM D-445

Densitas 150C

g/ml

0,8848

0,85 – 0,89

ASTM D1298

Universitas Sumatera Utara

Bilangan Asam

mg koh/g

0,209

maks 0,80

ASTM D-664

Bilangan iod

g 12/100 g

97,8

maks 120c

-

Kadar abu

% (b.b)

tt

0,01 c

ASTM D-482

Kadar abu
sulfat

% (b.b)

tt

maks 0,02

ASTM D-874

Kadar air dan
sedimen

% (v/v)

tt

maks 0,05

ASTM D-96

Residu karbon
Conradson

% (b.b)

0,025

maks 0,05

ASTM D-189

Nilai kalor

kj/g

41,170

-

ASTM D-240

Kandungan
sulfur

%(b/b)

0,0046

maks 0,05

Titik tuang

0

c

0

-15 – 0d

Titik awan

0

c

9

Titik nyala

0

c

191

ASTM D1551
ASTM D-97
ASTM D2500

min 100

ASTM D-92

komposisi metil ester :
Metil laurat

% (b.b)

1,12

Metil miristat

% (b.b)

0,29

Metil palmitat

% (b.b)

31,41

Metil Stearat

% (b.b)

0,27

Metil Oleat

% (b.b)

61,03

Metil linoleat

% (b.b)

2,12

Metil linolenat

% (b.b)

3,52

Total metil
ester

% (b.b)

99,75

Sumber : Sudradjat dkk, 2005

Universitas Sumatera Utara

2.3

Minyak Jelantah
Minyak goreng adalah minyak nabati yang telah dimurnikan dan dapat

digunakan sebagai bahan pangan. Konsumsi minyak goreng biasanya digunakan
sebagai media menggoreng bahan pangan, penambah cita rasa, ataupun shortening
yang membentuk tekstur pada pembuatan roti. Sebanyak 49 % dari total permintaan
minyak goreng adalah konsumsi rumah tangga dan sisanya untuk keperluan industri,
termasuk diantaranya industri perhotelan dan restoran-restoran. Pertumbuhan jumlah
penduduk dan perkembangan industri perhotelan, restoran dan usaha fastfood yang
pesat menyebabkan permintaan akan minyak goreng semakin meningkat. Hal ini
menyebabkan dihasilkannya minyak goreng bekas dalam jumlah yang cukup tinggi.
Selama penggorengan, minyak goreng akan mengalami pemanasan pada suhu
tinggi ± 170–180oC dalam waktu yang cukup lama. Hal ini akan menyebabkan
terjadinya proses oksidasi, hidrolisis dan polimerisasi yang menghasilkan senyawasenyawa hasil degradasi minyak seperti keton, aldehid dan polimer yang merugikan
kesehatan manusia. Proses-proses tersebut menyebabkan minyak mengalami
kerusakan (Wijana dkk, 2005).
Kerusakan utama adalah timbulnya bau dan rasa tengik, sedangkan kerusakan
lain meliputi peningkatan kadar asam lemak bebas (FFA), perubahan indeks refraksi,
angka peroksida, angka karbonil, timbulnya kekentalan minyak, terbentuknya busa
dan adanya kotoran dari bumbu yang digunakan dan dari bahan yang digoreng.
Semakin sering digunakan tingkat kerusakan minyak akan semakin tinggi.
Penggunaan minyak berkali-kali akan mengakibatkan minyak menjadi cepat berasap
atau berbusa dan meningkatkan warna coklat serta flavour yang tidak disukai pada
bahan makanan yang digoreng.
Dalam penggorengan, minyak goreng berfungsi sebagai medium penghantar
panas, penambah rasa gurih, menambah nilai gizi dan kalori dalam bahan pangan.
Namun, minyak goreng yang telah rusak akibat pemanasan secara terus menerus,
dapat menimbulkan terbentuknya senyawa-senyawa karsinogenik. Minyak yang
telah rusak tidak hanya mengakibatkan kerusakan nilai gizi, tetapi juga merusak
tekstur, flavour dari bahan pangan goreng (Ketaren, 1986).

Universitas Sumatera Utara

Sehubungan dengan banyaknya minyak goreng bekas dari sisa industri
maupun rumah tangga dalam jumlah tinggi dan menyadari adanya bahaya konsumsi
minyak goreng bekas, maka perlu dilakukan upaya-upaya untuk memanfaatkan
minyak goreng bekas tersebut agar tidak terbuang dan mencemari lingkungan.
Pemanfaatan minyak goreng bekas ini dapat dilakukan dengan pemurnian agar dapat
digunakan kembali dan digunakan sebagai bahan baku produk berbasis minyak
seperti sabun, shampo, dan bahan bakar diesel (Wijana dkk, 2005).

Tabel 2.4 Komposisi Minyak Jelantah dalam % massa (Sciencedirect, 2003) :
% massa

komposisi
Trigliserida

87,8

FFA

10

Kotoran

2

Air

2.4

0,2

Seleksi Proses
Seleksi proses perlu dilakukan untuk menentukan cara atau langkah terbaik

yang dapat dilakukan dalam proses pembuatan biodiesel dari minyak jelantah.
Adapun alasan pemilihan proses ini dikarenakan keunggulan proses esterifikasitransesterifikasi,

jika

dibandingkan

dengan

hanya

menggunakan

proses

transesterifikasi saja.
Dalam proses pembuatan biodiesel dari minyak jelantah telah diketahui
bahwa kandungan asam lemak bebas pada bahan baku > 2%. Apabila kandungan
asam lemak bebas semakin besar, maka akan terbentuk sabun yang menyebabkan
terhambatnya proses transesterifikasi sehingga memperkecil produksi biodiesel,
bahkan pada kandungan asam lemak bebas yang tinggi proses transesterifikasi
mengalami kegagalan (Suess, 1999). Hal ini dikarenakan pemakaian minyak yang
dilakukan secara berulang-ulang, untuk menghindari kegagalan dalam proses
transesterifikasi pembuatan biodiesel dilakukan dengan proses bertingkat (2 tahap).

Universitas Sumatera Utara

Tahap pertama yaitu esterifikasi, dengan mereaksikan minyak jelantah dan
metanol dengan katalis asam. Proses ini akan mengurangi kadar asam lemak bebas
yang terkandung pada minyak jelantah. Tahap kedua yaitu transesterifikasi, dengan
mereaksikan hasil dari proses esterifikasi dan metanol, dengan katalis basa.
2.5

Deskripsi Proses
Adapun tahapan proses pengolahan biodiesel dari minyak jelantah adalah

sebagai berikut :

2.5.1 Pengendapan dan Pemisahan Kotoran dari Bahan Baku
Sebelum di proses lebih lanjut minyak jelantah harus diendapkan terlebih
dahulu kemudian disaring untuk memisahkan kotoran yang bercampur dengan
minyak jelantah (Beni Satria, 2005). Pengendapan dilakukan di awal proses dengan
menggunakan tangki pengendapan bahan baku minyak jelantah. Agar kotoran pada
minyak jelantah benar-benar hilang, setelah dari tangki pengendapan, minyak
dialirkan ke Filter Press.
2.5.2 Proses Esterifikasi Asam
Bahan baku yang digunakan adalah minyak jelantah yang mengandung kadar
asam lemak bebas (free fatty acid - FFA) tinggi (yakni lebih dari 10%), maka perlu
dilakukan proses esterifikasi untuk menurunkan kadar asam lemak bebas hingga
sekitar 2% (Ramadhas dkk., 2005). Proses esterifikasi asam ini merupakan proses
pendahuluan menggunakan katalis asam untuk menurunkan kadar asam lemak bebas
hingga sekitar 2%. Asam sulfat dan metanol dimasukkan ke dalam reaktor
esterifikasi, bersamaan dengan bahan baku minyak jelantah yang keluar dari Filter
Press, dengan mengasumsikan jumlah metanol sebanyak 20% dari jumlah minyak
jelantah (Ihwan Ulul, 2006).
Proses esterifikasi di atas dilakukan pada temperatur 60oC dan reaksi
berlangsung sekitar 1 jam. Esterifikasi dilakukan di dalam reaktor berpengaduk.
Keberadaan pengaduk ini penting untuk memastikan terjadinya reaksi di seluruh

Universitas Sumatera Utara

bagian reaktor. Keluaran dari reaktor esterifikasi kemudian masuk ke dekanter untuk
memisahkan metanol dengan minyak (akibat perbedaan densitas). Setelah
dipisahkan, selanjutnya masuk ke Destilasi Flash untuk menguapkan metanol dan
dikeringkan dengan teknik tekanan rendah (vakum) menggunakan Vacuum Drier,
untuk menurunkan kadar air yang terdapat pada minyak.
2.5.3 Proses Transesterifikasi
Setelah melalui proses esterifikasi asam pada reaktor esterifikasi, proses
kemudian dilanjutkan dengan proses transesterifikasi. Transesterifikasi pada
dasarnya terdiri atas 4 tahapan, yaitu (Bambang Susilo, 2006) :
1. Pencampuran katalis natrium hidroksida dengan metanol yang menghasilkan
larutan metoksida. Metanol diatur pada rasio molar antara metanol terhadap
minyak sebesar 6:1.
2. Pencampuran metoksida dengan minyak di dalam reaktor transestifikasi yang
dijaga pada temperatur 60oC dan dilengkapi dengan pengaduk berkecepatan
konstan. Keberadaan pengaduk sangat penting untuk memastikan terjadinya
reaksi metanolisis secara menyeluruh di dalam campuran. Reaksi metanolisis
ini dilakukan sekitar 1 jam.
3. Setelah reaksi metanolisis berhenti campuran didiamkan, perbedaan densitas
senyawa dan ketidaksaling melarut di dalam campuran akan mengakibatkan
separasi antara metil ester dan gliserol. Metil ester dipisahkan dari gliserol
dengan menggunakan dekanter (perbedaan densitas), bagian atas metil ester
dan di bagian bawah gliserol.
4. Metil ester (biodiesel) tersebut kemudian dibersihkan menggunakan air
pencuci untuk memisahkan zat-zat pengotor seperti metanol, sisa katalis
alkalin, gliserol, dan sabun-sabun (soaps). Lebih tingginya densitas air
dibandingkan dengan metil ester menyebabkan prinsip separasi gravitasi
berlaku: air berposisi di bagian bawah sedangkan metil ester di bagian atas.

Universitas Sumatera Utara

2.6

Penentuan Kapasitas Minyak Jelantah
Secara historis pertumbuhan produksi minyak sawit dunia selama dua

dasawarsa terakhir mencapai 7.3% per tahun. Perkembangan minyak sawit dunia ini
sangat dipengaruhi oleh produksi minyak sawit Malaysia dan Indonesia yang
memberikan kontribusi sebesar 80% dari produksi dunia. Berdasarkan data oil world
diperkirakan produksi CPO lima tahun kedepan akan meningkat tetapi tetap lebih
kecil dibandingkan dengan konsumsi masyarakat dunia. Sehingga membawa kondisi
investasi yang baik.

Tabel 2.5 Produksi CPO Indonesia
Tahun

2000

2001

2002

2003

2004

2005

Produksi CPO 6.166.154 6.689.899 7.225.956 7.919.64 8.709.064 9.607.981
Sumber: BIRO/1999
Perkembangan industri minyak goreng sawit pada dasawarsa terakhir
mengalami peningkatan sejalan dengan beralihnya pola konsumsi masyarakat dari
minyak goreng kelapa ke minyak goreng kelapa sawit. Konsumsi per kapita minyak
goreng Indonesia mencapai 16,5 kg per tahun dimana konsumsi perkapita khusus
untuk minyak goreng sawit sebesar 12,7 kg per tahun. Berdasarkan perkembangan
berbagai variabel terkait seperti peningkatan konsumsi minyak goreng untuk
keperluan rumah tangga maupun industri diperkirakan total konsumsi minyak goreng
dalam negeri tahun 2005 mencapai 6 juta ton dimana 83.3% terdiri dari minyak
goreng sawit.
Tabel 2.6 Konsumsi Minyak Goreng Indonesia (dalam 000 ton)
Tahun

Minyak
+/- Bagian
+/- Bagian
Minyak
Goreng Sawit (%)
(%) Goreng Kelapa (%) (%)

Total

+/(%)
5,1

1999

2.494,1

4,4

77,5

725,8

7,5

22,5

3.219,9

2000

2.806,1

12.5

78,5

769,5

6,0

21,5

3.575,6 11,0

2001

3.137,9

11,8

79,6

806,5

4,8

20,4

3.944,4 10,3

2002

3.508,1

11,8

80,6

846,9

5,0

19,4

4.355,0 10,4

Universitas Sumatera Utara

2003

3.964,9

13,0

81,8

879,8

3,9

18,2

4.844,7 11,2

2004

4.527,7

14,2

82,9

933,4

6,1

17,1

5.461,1 12,7

2005

5.062,8

11,8

83,8

980,4

5,0

16,2

6.043,3 10,7

Pertumbuhan
Rata-rata (%)

10.1

3.3

8.8

Sumber: BIRO/1999

Untuk memproduksi Biodiesel berkapasitas 15.000 ton/tahun dibutuhkan
1.953,1250 kg/jam minyak jelantah. Diperkirakan pada waktu yang akan datang
produksi minyak goreng akan terus mengalami peningkatan, disebabkan potensi
pengembangan sawit. Perkembangan luas lahan dari kelapa sawit dapat dilihat pada
tabel 2.7 berikut ini :
Tabel