Pembuatan Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit Dengan Reaksi Metanolis Kapasitas 13.000 Ton / Tahun

I-1

PRA RA NCANGAN PABRIK

PEMBUATAN BIODIESEL BERBAHAN BAKU CPO PARIT
DENGAN REAKSI METANOLISIS
KAPASITAS 13.000 TON / TAHUN

TUGAS AK HIR

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia

Oleh :
RI ZKI HAKIKI
NIM. 040405032

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN

2009

Rizki Hakiki : Pembuatan Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit Dengan Reaksi Metanolis Kapasitas 13.000 Ton / Tahun, 2009.

I-1

LEMBAR PENGESAHAN
PRA RANCANGAN PABRIK
PEMBUATAN BIODIESEL BERBAHAN BAKU CPO PARIT DENGAN
REAKSI METANOLISIS
KAPASITAS 13.000 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR
Telah disidangkan pada tanggal
18 Juli 2009
Oleh :
RIZKI HAKIKI
NIM : 040405032
Telah Diperiksa/Disetujui :
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II

Faridah Hanum, ST, MT
NIP : 132 296 722

Ir. Netty Herlina, MT
NIP : 132 243 746

Dosen Penguji I,

Telah Diuji / Disetujui,
Dosen Penguji II,

Ir. Netty Herlina, MT Dr.Eng.Ir.Irvan, MSi
NIP : 131 882 284
NIP: 132 126 842

Dosen Penguji III,

Dr.Ir.Rosdanelli Hasibuan, MT
NIP: 132 096 129

Mengetahui,
Koordinator Tugas Akhir

Dr.Eng.Ir.Irvan, M.Si
NIP : 132 126 842
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2009

Rizki Hakiki : Pembuatan Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit Dengan Reaksi Metanolis Kapasitas 13.000 Ton / Tahun, 2009.

I-1

KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT sebagai Zat yang
tidak pernah berhenti mengalirkan nikmat pada hambaNya sehingga penulis akhirnya
dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Pra Rancangan Pabrik

Pembuatan Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit dengan Reaksi Metanolisis
dengan Kapasitas Produksi 13.000 Ton/Tahun”. Sholawat dan salam penulis
hadiahkan kepada Nabi Muhammad SAW yang dengan pesannya ”Tuntutlah ilmu
hingga ke liang lahat” selalu menjadi motivasi bagi penulis untuk terus menggali
ilmu, salah satunya di Jurusan Teknik Kimia ini.
Tugas akhir ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat mengikuti ujian
sarjana pada Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera
Utara.
Dalam menyelesaikan tugas akhir ini, penulis banyak menerima bantuan dan
bimbingan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima
kasih kepada :
1. Ibu Ir. Netty Herlina, MT, sebagai

Dosen

Pembimbing I yang

telah

membimbing dan memberikan masukan serta arahan kepada penulis selama

menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Ibu Farida Hanum, ST. MT, sebagai Dosen Pembimbing II yang telah
membimbing dan memberikan masukan serta arahan kepada penulis selama
menyelesaikan tugas akhir ini.
3. Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si., sebagai Koordinator Tugas Akhir.
4. Ibu Ir. Renita Manurung, MT, sebagai Ketua Departemen Teknik Kimia USU.
5. Bapak M.Ansori Nasution, ST atas segala kesempatan berdiskusi yang diberikan
dalm penyusunan skripsi ini.
6. Almarhum Ibunda tercinta, yang dulu senantiasa menyemangati penulis dalam
untaian doa dan nasehat agar tekun dan jujur dalam menimba ilmu hingga
nantinya mampu memberi manfaat bagi orang lain dengan ilmu tersebut.
7. Ayahanda tercinta, yang meski telah usia renta, namun tetap teguh dan sabar
memperjuangkan kuliah penulis hingga batas akhir.

i

Rizki Hakiki : Pembuatan Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit Dengan Reaksi Metanolis Kapasitas 13.000 Ton / Tahun, 2009.

I-1

8. Saudara kandung penulis, kak Pia, bang Rivai, adik penulis, Rini, dan seluruh
keluarga besar di Sibolga atas doa dan cintanya sehingga penulis tidak pernah
mengenal kata menyerah dalam menyelesaikan studi.
9. Keponakan tersayang, Zakirul Fachry Syauqi, yang selalu menjadi katalisator
penulis dalam menamatkan studi.
10. Partner penulis, Christin Dameria Puteri, atas kerjasamanya dalam penulisan
tugas akhir ini.
11. Teman-teman penulis, Ryza, Idel, dan Rani, yang tidak pernah jemu menanyakan
kemajuan skripsi dan terus menyemangati serta menambah ilmu penulis selama
penyusunan skripsi.
12. Teman-teman Teknik Kimia Stambuk 2004 untuk segala dukungan dan saran
yang membangun sehingga penulis terus termotivasi untuk segera menyusul
teman-teman yang terlebih dahulu menamatkan kuliah di Teknik Kimia.

Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis menyadari masih banyak terdapat
kekurangan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik dari
pembaca yang bersifat konstruktif demi kesempurnaan penulisan ini. Akhir kata,
semoga tulisan ini bermanfaat bagi kita semua. Terima Kasih.

Medan, Juli 2009

Penulis,

ii
Rizki Hakiki : Pembuatan Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit Dengan Reaksi Metanolis Kapasitas 13.000 Ton / Tahun, 2009.

I-1

INTISARI
Biodiesel sebagai alternatif pengganti bahan bakar diesel sangat menjanjikan
dalam mengatasi krisis energi yang terjadi dewasa ini. Dalam skala perdagangan
nasional dan internasional biodiesel merupakan salah satu komoditas ekonomi yang
meningkat jumlah permintaannya dari tahun ke tahun. Pembuatan biodiesel
menggunakan bahan baku CPO parit dan metanol serta katalis asam dan basa melalui
reaksi esterifikasi dan transesterifikasi. Pemilihan bahan baku CPO parit adalah
karena selain dapat mengurangi pencemaran lingkungan juga dapat bernilai
ekonomis.
Biodiesel berbahan baku CPO parit diproduksi dengan kapasitas 13.000
ton/tahun dengan 330 hari kerja dalam 1 tahun. Lokasi pabrik direncanakan
beroperasi di daerah Sungai Silau, Asahan, Propinsi Sumatera Utara, dengan luas
area 8.063 m2, tenaga kerja yang dibutuhkan sebanyak 120 orang, dengan bentuk

badan usaha Perseoran Terbatas (PT), dengan sistem organisasi garis.
Hasil analisa ekonomi Pabrik Pembuatan Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit
dengan Reaksi Metanolisis adalah sebagai berikut :


Modal Investasi

: Rp 400.544.849.522



Biaya Produksi

: Rp 183.780.201.373



Hasil Penjualan

: Rp 190.697.487.690



Laba Bersih

: Rp 133.505.741.383



Profit Margin

: 50,79 %



Break Event Point

: 44,85 %



Return of Investment

: 33,33 %



Pay Out Time

: 3 tahun



Return on Network

: 55,55 %



Internal Rate of Return

: 31,47 

Dari hasil analisa ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan Biodiesel
Berbahan Baku CPO Parit dengan Reaksi Metanolisis ini layak untuk didirikan.

iii
Rizki Hakiki : Pembuatan Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit Dengan Reaksi Metanolis Kapasitas 13.000 Ton / Tahun, 2009.

I-1

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ................................................................................. i
INTISARI ................................................................................................... iii
DAFTAR ISI ............................................................................................... iv
DAFTAR GAMBAR................................................................................... vii
DAFTAR TABEL ....................................................................................... viii

BAB I

PENDAHULUAN ..................................................................... I-1
1.1 Latar Belakang ..................................................................... I-1
1.2 Perumusan Masalah ............................................................. I-3
1.3 Tujuan Perancangan ............................................................. I-3
1.4 Manfaat ............................................................................... I-4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA ........................................................... II-1
2.1 Biodiesel ............................................................................... II-1
2.2 CPO parit.............................................................................. II-9
2.3 Deskripsi Proses Pengolahan Biodiesel Berbahan Baku CPO
Parit ..................................................................................... II-6
2.4 Sifat-Sifat Bahan dan Produk ................................................ II-8

BAB III

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

BAB IV

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

BAB V

SPESIFIKASI PERALATAN .................................................. V-1
5.1 Tangki-tangki Penyimpanan Bahan Baku dan Produk ........... V-1
5.2 Bucket Elevator .................................................................... V-4
5.3 Mixer .................................................................................... V-7
5.4 Immerced Coil Heater........................................................... V-9
5.5 Centrifuge I .......................................................................... V-10

iv
Rizki Hakiki : Pembuatan Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit Dengan Reaksi Metanolis Kapasitas 13.000 Ton / Tahun, 2009.

I-1

5.6 Reaktor Esterifikasi .............................................................. V-10
5.7 Centrifuge II ........................................................................ V-12
5.8 Reaktor Transesterifikasi I .................................................... V-12
5.9 Centrifuge III ........................................................................ V-14
5.10 Reaktor Transesterifikasi II ................................................. V-14
5.11 Centrifuge IV ...................................................................... V-16
5.12 Tangki Pencucian ............................................................... V-16
5.13 Dekanter ............................................................................ V-17
5.14. Evaporator ........................................................................ V-18
5.15. Cooler ............................................................................... V-19
5.16 Heater ................................................................................ V-20
5.17 Kolom Destilasi ................................................................. V-21
5.18 Kondensor ......................................................................... V-21
5.19 Reboiler ............................................................................. V-22
5.20 Rflux Drum ........................................................................ V-23
5.21 Pompa ................................................................................ V-24

BAB VI

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ............ VI-1
6.1 Instrumentasi ........................................................................ VI-1
6.2 Keselamatan Kerja ................................................................ VI-7
6.3 Keselamatan Kerja pada Pabrik Pembuatan Biodiesel ........... VI-8

BAB VII UTILITAS................................................................................. VII-1
7.1 Kebutuhan Uap (Steam) ....................................................... VII-1
7.2 Kebutuhan Air ...................................................................... VII-2
7.3 Kebutuhan Bahan Kimia ....................................................... VII-12
7.4 Kebutuhan Listrik ................................................................. VII-12
7.5 Kebutuhan Bahan Bakar ....................................................... VII-13
7.6 Unit Pengolahan Limbah ...................................................... VII-15
7.7 Spesifikasi Peralatan Utilitas ................................................. VII-17

v
Rizki Hakiki : Pembuatan Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit Dengan Reaksi Metanolis Kapasitas 13.000 Ton / Tahun, 2009.

I-1

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 Organisasi Perusahaan .......................................................... IX-1
9.2 Manajemen Perusahaan......................................................... IX-3
9.3 Bentuk Hukum Badan Usaha ................................................ IX-4
9.4 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab ................... IX-6
9.5 Sistem Kerja ......................................................................... IX-8
9.6 Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan ............................ IX-9
9.7 Fasilitas Tenaga Kerja........................................................... IX-11
9.8 Sistem Penggajian ................................................................ IX-12

BAB X

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

BAB XI

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

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. DP-1
LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA.............................. LA-1
LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS .............................. LB-1
LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN ............ LC-1
LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN
UTILITAS ................................................................................................... LD-1
LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI ........................... LE-1

vi
Rizki Hakiki : Pembuatan Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit Dengan Reaksi Metanolis Kapasitas 13.000 Ton / Tahun, 2009.

I-1

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Reaksi Transesterifikasi dari Trigliserida Menjadi Metil Ester ... II-1
Gambar 2.2 Diagram Alir Proses Pembuatan Biodiesel ................................ II-6
Gambar 6.1 Instrumentasi pada Alat ............................................................. VI-4
Gambar 7.1 Skema Sistem Pengolahan Air Limbah ...................................... VII-16
Gambar 8.1 Tata Letak Pabrik Pembuatan Biodiesel ..................................... VIII-6
Gambar 9.1 Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pabrik Pembuatan
Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit .......................................... IX-14
Gambar LD.1 Sketsa Bar Screen, satuan mm ............................................... LD-2
Gambar LD.2 Kurva Entalpi vs Temperatur Cairan pada
Cooling Tower (CT) ..................................................................................... LD-70
Gambar LD.3 Kurva Hy vs 1/(Hy*– Hy) ...................................................... LD-71
Gambar LE.1 Kurva Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage)
dan Tangki Pelarutan ................................................................................... LE-5
Gambar LE.2 Kurva Harga Peralatan untuk Kolom Distilasi ......................... LE-6
Gambar LE.3 Kurva Harga Tiap Tray dalam Kolom Distilasi ....................... LE-7
Gambar LE.4 Kurva Break Event Point (BEP) Pabrik Pembuatan Biodiesel
Berbahan Baku CPO Parit ...................................................... LE-32

vii
Rizki Hakiki : Pembuatan Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit Dengan Reaksi Metanolis Kapasitas 13.000 Ton / Tahun, 2009.

I-1

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Tabel Proyeksi Kebutuhan Biodiesel di Indonesia ......................... I-1
Tabel 1.2 Tabel Potensi Produksi Biodiesel dari CPO Parit ........................... I-2
Tabel 2.1 Spesifikasi Biodiesel Sesuai Standar RSNI EB 020551 ................. II-7
Tabel 2.2 Spesifikasi Biodiesel Sesuai Standar ASTM D 6751 .................... II-7
Tabel 2.3 Perkiraan Potensi Produksi Biodiesel dari CPO Parit
Menurut Wilayah ......................................................................... II-12
Tabel 3.1 Neraca Massa Immersed Coil Heater (E-101)................................ III-1
Tabel 3.2 Neraca Massa Centrifuge I (FF-101) ............................................. III-1
Tabel 3.3 Neraca Massa Mixer I (M-101)...................................................... III-2
Tabel 3.4 Neraca Massa Reaktor Esterifikasi (R-101) ................................... III-2
Tabel 3.5 Neraca Massa Centrifuge II (FF-102) ............................................ III-3
Tabel 3.6 Neraca Massa Mixer II (M-102) .................................................... III-3
Tabel 3.7 Neraca Massa Reaktor Transesterifikasi I (R-102) ......................... III-4
Tabel 3.8 Neraca Massa Centrifuge III (FF-103) ........................................... III-4
Tabel 3.9 Neraca Massa Reaktor Transesterifikasi II (R-103)........................ III-5
Tabel 3.10 Neraca Massa Centrifuge IV (FF-104) ........................................ III-5
Tabel 3.11 Neraca Massa Tangki Pencucian (T-101) .................................... III-6
Tabel 3.12 Neraca Massa Dekanter (FL-101) ............................................... III-6
Tabel 3.13 Neraca Massa Evaporator (FE-101) ............................................ III-7
Tabel 3.14 Neraca Massa Cooler (E-102) .................................................... III-7
Tabel 3.15 Neraca Massa Heater (E-103) .................................................... III-8
Tabel 3.16 Unit Destilasi Tray (T-102) ........................................................ III-8
Tabel 3.17 Kondensor (E-104) ..................................................................... III-9
Tabel 3.18 Reflux Drum (D-101) ................................................................. III-9
Tabel 3.19 Reboiler (E-105) ......................................................................... III-9
Tabel 4.1 Neraca Panas Immersed Coil Heater (E-101) ................................ IV-1
Tabel 4.2 Neraca Panas Reaktor Esterifikasi (R-101) .................................... IV-1
Tabel 4.3 Neraca Panas Reaktor Transesterifikasi I (R-102).......................... IV-2
Tabel 4.4 Neraca Panas Reaktor Transesterifikasi II (R-103) ........................ IV-2
Tabel 4.5 Neraca Panas Evaporator (FE-101) ............................................... IV-3

viii
Rizki Hakiki : Pembuatan Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit Dengan Reaksi Metanolis Kapasitas 13.000 Ton / Tahun, 2009.

I-1

Tabel 4.6 Neraca Panas Cooler (E-102) ........................................................ IV-3
Tabel 4.7 Neraca Panas Heater (E-103) ........................................................ IV-3
Tabel 4.8 Neraca Panas Kondensor (E-104) ................................................. IV-4
Tabel 4.9 Neraca Panas Reboiler (E-105) ..................................................... IV-4
Tabel 6.1 Daftar Penggunaan Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik
Biodiesel dari CPO Parit .............................................................. VI-4
Tabel 7.1 Kebutuhan Uap Sebagai Media Pemanas ....................................... VII-1
Tabel 7.2 Pemakaian Air untuk Berbagai Kebutuhan .................................... VII-4
Tabel 7.3 Kualitas Air Sungai Silau, Daerah Kawasan Industri Medan.......... VII-5
Tabel 7.4 Komposisi Air Limbah Proses ....................................................... VII-15
Tabel 8.1 Perincian Luas Tanah ................................................................... VIII-4
Tabel 9.1 Jadwal Kerja Karyawan Shift......................................................... IX-9
Tabel 9.2 Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya ............................................ IX-10
Tabel 9.3 Perincian Gaju Karyawan ............................................................. IX-12
Tabel LA.1 Berat Molekul Senyawa ............................................................ LA-1
Tabel LB.1 Data Cp (J/mol K) ..................................................................... LB-1
Tabel LB.2 Kontribusi Gusus untuk Metode Missenard (J/mol K) ............... LB-2
Tabel LB.3 Kontribusi Elemen Atom untuk Metode Hurst dan Harisson ...... LB-5
Tabel LB.4 Kontribusi Gugus untuk Metode Joback (kJ/mol) ...................... LB-7
Tabel LB.5 Panas Reaksi Pembentukan (kJ/mol) ......................................... LB-10
Tabel LB.6 Nilai Panas Laten Penguapan ∆HVL ............................................ LB-10
Tabel LB.7 Data Air Pemanas dan Pendingin yang Digunakan ................... LB-11
Tabel LB.8 Perhitungan Panas Masuk Immersed Coil Heater (E-101) ........ LB-12
Tabel LB.9 Perhitungan Panas Keluar Immersed Coil Heater (E-101) ......... LB-13
Tabel LB.10 Perhitungan Panas Bahan Masuk Reaktor Esterifikasi (R-101) LB-16
Tabel LB.11 Perhitungan Panas Bahan Keluar Reaktor Esterifikasi (R-101) LB-18
Tabel LB.12 Perhitungan Panas Masuk Reaktor Transesterifikasi I (R-102).. LB-21
Tabel LB.13 Perhitungan Panas Masuk Reaktor Transesterifikasi I (R-102).. LB-22
Tabel LB.14 Perhitungan Panas Keluar Reaktor Transesterifikasi I (R-101).. LB-24
Tabel LB.15 Perhitungan Panas Masuk Reaktor Transesterifikasi II (R-103) LB-27
Tabel LB.16 Perhitungan Panas Masuk Reaktor Transesterifikasi II (R-103) LB-28
Tabel LB.17 Perhitungan Panas Keluar Reaktor Transesterifikasi II (R-103) LB-29

ix
Rizki Hakiki : Pembuatan Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit Dengan Reaksi Metanolis Kapasitas 13.000 Ton / Tahun, 2009.

I-1

Tabel LB.18 Perhitungan Panas Bahan Masuk Evaporator (FE-101) ............. LB-31
Tabel LB.19 Perhitungan Panas Bahan Keluar Evaporator (FE-101) ............. LB-33
Tabel LB.20 Perhitungan Panas Bahan Keluar Evaporator (FE-101) ............. LB-34
Tabel LB.21 Neraca Panas Bahan Masuk Cooler (E-102) ............................ LB-36
Tabel LB.22 Neraca Panas Bahan Keluar Cooler (E-102) ............................. LB-37
Tabel LB.23 Perhitungan Panas Bahan Masuk Heater (E-103) ..................... LB-39
Tabel LB.24 Perhitungan Panas Bahan Keluar Heater (E-103) ..................... LB-41
Tabel LB.25 Perhitungan Panas Bahan Masuk Kondensor (E-104) .............. LB-46
Tabel LB.26 Perhitungan Panas Bahan Keluar Kondensor (E-105) ............... LB-47
Tabel LB.27 Perhitungan Panas Bahan Masuk Reboiler (E-105) .................. LB-48
Tabel LB.28 Perhitungan Panas Bahan Keluar Reboiler (E-105) .................. LB-49
Tabel LB.29 Perhitungan Panas Bahan Keluar Reboiler (E-105) .................. LB-50
Tabel LD.1 Perhitungan Entalpi dalam Penentuan Tinggi Menara Pendingin. LD-71
Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan dan Sarana Lainnya........................................ LE-1

Tabel LE.2 Harga Indeks Marshall dan Swift ................................................ LE-3
Tabel LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses ................................................. LE-8
Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah ......... LE-10
Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi .......................................................... LE-13
Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai ............................................................... LE-17
Tabel LE.7 Perincian Biaya Kas ................................................................... LE-20
Tabel LE.8 Perincian Modal Kerja ............................................................... LE-21
Tabel LE.9 Aturan depresiasi sesuai UU RI No. 17 Tahun 2000 ................... LE-23
Tabel LE.10 Perhitungan Biaya Depresiasi sesuai UU RI No.17 Tahun 2000 LE-23
Tabel LE.11 Data Perhitungan BEP .............................................................. LE-31
Tabel LE.12 Data Perhitungan Internal Rate of Return (IRR) ....................... LE-33

x
Rizki Hakiki : Pembuatan Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit Dengan Reaksi Metanolis Kapasitas 13.000 Ton / Tahun, 2009.

I-1

BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Ketersediaan bahan bakar minyak bumi khususnya di Indonesia semakin hari
semakin terbatas. Indonesia yang dulunya dikenal sebagai salah satu pengekspor
minyak bumi, sejak tahun 2005 telah menjadi pengimpor minyak bumi karena
produksi dalam negeri tidak dapat lagi memenuhi permintaan pasar domestik yang
meningkat cepat seiring dengan pertumbuhan penduduk dan industri. Kondisi ini
diperparah dengan adanya kenaikan harga minyak bumi dunia akibat keseimbangan
pasar yang mengarah pada kondisi over demand. Menyikapi kondisi tersebut dan
untuk menjaga stabilitas pemenuhan kebutuhan bahan bakar minyak (BBM)
nasional, maka pada Januari 2006 pemerintah mengeluarkan Peraturan Presiden No.5
Tahun 2006 mengenai Kebijakan Energi Nasional (KEN) yang menyebutkan target
penggunaan biofuel sebesar 5% dari total energi mix pada tahun 2025 dan Instruksi
Presiden No.1 Tahun 2006 tentang penyediaan dan pemanfaatan bahan bakar nabati
(biofuel) sebagai bahan bakar lain di Indonesia. Di masa depan, biofuel memiliki
prospek sebagai sumber utama energi terbarukan pengganti minyak bumi, baik untuk
kebutuhan domestik maupun tujuan ekspor.
Salah satu alternatif biofuel untuk menggantikan peran solar adalah biodiesel.
Dari sisi permintaannya, maka kebutuhan biodiesel terus meningkat tiap tahunnya.
Berikut adalah tabel yang yang menampilkan proyeksi kebutuhan biodiesel Indonesia
hingga tahun 2010.
Tabel 1.1 Tabel Proyeksi Kebutuhan Biodiesel di Indonesia
No

Tahun

Kebutuhan biodiesel (juta kilo liter)

1

2007

1,2

2

2008

1,22

3

2009

1,23

4

2010

1,24

(Bahan Departemen ESDM dalam Priyanto, 2007)

Rizki Hakiki : Pembuatan Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit Dengan Reaksi Metanolis Kapasitas 13.000 Ton / Tahun, 2009.

I-2I-1

Salah satu sumber bahan baku untuk pembuatan biodiesel yang dapat
diproduksi secara massal di Indonesia adalah minyak kelapa sawit (CPO). Adapun
ketersediaan CPO di Indonesia pada tahun 2004 adalah 11,78 juta ton per tahun
sedangkan di wilayah Sumatera sendiri adalah sekitar 9,891 juta ton per tahun.
Produksi CPO ini diperkirakan naik 12% per tahunnya (diolah dari Direktorat Jendral
Perkebunan dalam Sugiyono, 2007). Artinya, sebagian besar produksi CPO
dihasilkan di Sumatera. Dengan demikian, sangat memungkinkan untuk membuat
pabrik pembuatan biodiesel berbahan baku CPO di Sumatera.
Namun, jika biodiesel diproduksi dari CPO maka akan mengganggu
pasokan untuk keperluan industri lain yang berbasiskan CPO misalnya industri
minyak goreng, margarin, surfaktan, industri kertas, industri polimer dan industri
kosmetik. Selain itu kapasitas pabrik yang dibangun harus dalam skala besar dan
harus terintegrasi dengan industri CPO. Skala yang ideal yang minimum untuk
pembangunan biodiesel dengan berbahan baku CPO adalah 100 ribu ton per tahun
dengan laju pengembalian modal sekitar 6 tahun. Angka ini akan sulit terealisasi
mengingat industri lain juga membutuhkan CPO dalam jumlah yang besar.
Salah satu sumber bahan baku pembuatan biodiesel yang banyak dilirik saat
ini adalah CPO parit (limbah cair CPO). Berikut adalah tabel potensi produksi
biodiesel dari CPO parit menurut wilayah di Indonesia.
Tabel 1.2 Tabel Potensi Produksi Biodiesel dari CPO Parit
Wilayah

2001

2002

2003

2004

(ribu ton)

(ribu ton)

(ribu ton)

(ribu ton)

123,3

147,4

143,1

178,0

Jawa

0,6

0,6

0,6

0,9

Kalimantan

15,0

19,1

8,8

27,1

Sulawesi

2,6

4,7

4,8

4,7

Papua

1,7

1,3

1,3

1,2

143,4

173,2

158,8

212,0

Sumatera

Indonesia

(Sumber : Sugiyono, 2007)

Rizki Hakiki : Pembuatan Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit Dengan Reaksi Metanolis Kapasitas 13.000 Ton / Tahun, 2009.

I-3I-1

Dari tabel terlihat bahwa produksi CPO parit 2004 adalah 212 ribu ton. Hal
ini setara dengan 2% dari produksi CPO. Jumlah ini diperkirakan cukup banyak jika
dialirkan sebagai limbah. Hal ini jelas akan menimbulkan kerusakan bagi lingkungan
hidup jika dibuang secara langsung karena CPO parit memiliki kandungan BOD
sebesar 25.000 mg/l, COD sebesar 50.000 mg/l dan pH 4,2/bersifat asam (Afrizal,
2008). Di samping itu, harga CPO parit relatif murah untuk dijadikan sebagai bahan
baku biodiesel sehingga harga biodiesel mampu bersaing dengan harga minyak solar.
Maka, pengolahan CPO parit menjadi biodiesel adalah alternatif yang sangat baik
karena selain dapat memberikan nilai ekonomis sekaligus dapat mengurangi
kerusakan lingkungan hidup.
Dengan banyaknya faktor-faktor pendukung pembuatan biodiesel berbahan
baku CPO parit tersebut, maka pra rancangan pabrik biodiesel berbahan baku CPO
parit ini ini sangat layak dilakukan.

1.2 Perumusan Masalah
Biodiesel merupakan jenis bahan bakar yang dapat menggantikan solar yang
jumlahnya semakin hari semakin menipis. CPO parit yang merupakan limbah cair
dari CPO sangat potensial untuk dijadikan sebagai bahan baku pembuatan biodiesel.
Hal ini karena jumlah CPO parit yang dihasilkan tiap tahunnya cukup besar dan jika
tidak diolah dapat merusak lingkungan. Selain itu, harga CPO parit relatif murah
sehingga harga biodiesel dari bahan baku CPO parit dapat bersaing dengan harga
minyak solar. Oleh karena itu, perlu dilakukan kajian mengenai pembuatan biodiesel
dari CPO parit skala pabrik.

1.3 Tujuan Perancangan
Tujuan dari perancangan pabrik biodiesel berbahan baku CPO limbah ini
adalah untuk mengaplikasikan ilmu Teknik Kimia yang meliputi neraca massa,
neraca energi, operasi teknik kimia, utilitas, dan bagian ilmu teknik kimia lainnya
dalam Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit dengan Reaksi
Metanolisis.

Rizki Hakiki : Pembuatan Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit Dengan Reaksi Metanolis Kapasitas 13.000 Ton / Tahun, 2009.

I-1
I-4

1.4 Manfaat Perancangan
Manfaat Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit dengan
Reaksi Metanolisis adalah dapat memberi gambaran kelayakan (feasibility) dari segi
rancangan dan ekonomi pabrik yang nantinya gambaran tersebut dapat menjadi
patokan untuk pengambilan keputusan terhadap pendirian pabrik tersebut.

Rizki Hakiki : Pembuatan Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit Dengan Reaksi Metanolis Kapasitas 13.000 Ton / Tahun, 2009.

I-1

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Biodiesel
2.1.1 Pengertian Biodiesel
Biodiesel merupakan bahan bakar alternatif dari bahan mentah terbaharukan
(renewable) selain bahan bakar diesel dari minyak bumi. Biodiesel tersusun dari
berbagai macam ester asam lemak yang dapat diproduksi dari minyak-minyak
tumbuhan seperti minyak sawit (palm oil), minyak kelapa, minyak jarak pagar,
minyak biji kapok randu, dan masih ada lebih dari 30 macam tumbuhan Indonesia
yang potensial untuk dijadikan sumber energi bentuk cair ini. Selain dari tumbuhan,
sumber lain dapat diperoleh dari lemak hewani.
Secara kimia, biodiesel termasuk dalam golongan mono alkil ester atau metil
ester dengan panjang rantai karbon antara 12 sampai 20 yang mengandung oksigen.
Hal ini yang membedakannya dengan petroleum diesel yang komponen utamanya
hanya terdiri dari hidrokarbon tanpa oksigen. Biodiesel mempunyai sifat kimia dan
fisika yang serupa dengan petroleum diesel sehingga dapat digunakan langsung
untuk mesin diesel atau dicampur dengan petroleum diesel.

2.1.2 Prospek Biodiesel
Konsumsi minyak solar secara nasional terus meningkat dengan kenaikan
rata-rata 7% per tahun dan diperkirakan tahun 2020 konsumsi solar mencapai 34 juta
kilo liter. Dari konsumsi tersebut, sekitar 40% adalah solar yang diimpor dari
beberapa negara sehingga sejak tahun 2004 Indonesia menjadi net-importer minyak.
Peningkatan yang begitu cepat karena dipicu pertumbuhan penduduk dan industri.
Berbagai upaya telah dilakukan untuk menghadapi krisis energi, di antaranya
adalah dengan memanfaatkan sumber energi matahari, batu bara, nuklir dan biofuel.
Pemanfaatan energi biofuel (minyak bakar–bio) mulai dilirik di Indonesia. Hal ini
disebabkan dari segi aspek teknis dan ekonomis lebih menguntungkan karena
menggunakan bahan baku minyak kelapa sawit (Palm Oil) dan jarak pagar (Curcas

II-1
Rizki Hakiki : Pembuatan Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit Dengan Reaksi Metanolis Kapasitas 13.000 Ton / Tahun, 2009.

I-1
II-2

Jatropa). Kedua jenis tanaman ini sedang dikembangkan guna menghasilkan
biodiesel yang mampu memenuhi kebutuhan masyarakat.
Biodiesel dengan spesifikasi sesuai ASTM D-6751 atau standar lainnya telah
dinyatakan sebagai bahan bakar alternatif menggantikan minyak solar. Di beberapa
negara, tingkat konsumsi biodiesel sudah cukup tinggi terutama untuk biodiesel B20
yaitu pencampuran biodiesel dan solar dengan perbandingan 20% biodiesel dan 80%
solar. Pertamina sudah mengembangkan biodiesel ini sejak bulan Mei 2006 dengan
meluncurkan Biosolar. Pada saat awal peluncuran hanya terdapat di SPBU Jakarta
dengan jumlah yang masih terbatas. Tetapi akhirnya PERTAMINA mempercepat
pengembangan biosolar dengan meluncurkan biosolar di Surabaya dan Denpasar
pada bulan Agustus 2006 .
Ada beberapa alasan mengapa biodiesel sangat memungkinkan untuk
dikembangkan di Indonesia sebagai alternatif sumber energi yaitu (Sigit, 2007) :
1. Teknologi produksinya sederhana dan public domain. Artinya, prosesnya
melibatkan suhu dan tekanan yang rendah. Selain itu, teknologi proses
dikuasai oleh akademisi dari dalam negeri serta ternologi manufacturing dan
konstruksi dikuasai perusahaan dalam negeri.
2. Biodiesel memliki keunggulan dibandingkan bahan bakar biasa sehingga
berpeluang untuk dikembangkan secara komersial.
3. Berlakunya peraturan emisi internasional. Hal ini membuka pasar baik
nasional maupun internasional.
4. Bahan baku melimpah karena Indonesia kaya dengan sumber hayati.

2.1.3 Pembuatan Biodiesel
2.1.3.1 Reaksi Pembuatan Biodiesel
Biodiesel dibuat dengan mereaksikan minyak nabati dengan methanol atau
etanol melalui reaksi esterifikasi dilanjutkan dengan reaksi transesterifikasi berkatalis
menjadi senyawa ester dengan produk samping gliserin.
A. Reaksi Esterifikasi
Esterifikasi adalah tahap konversi dari asam lemak bebas menjadi ester.
Esterifikasi mereaksikan minyak lemak dengan alkohol. Katalis-katalis yang cocok
adalah zat berkarakter asam kuat. Maka asam sulfat, asam sulfonat organik atau resin

Rizki Hakiki : Pembuatan Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit Dengan Reaksi Metanolis Kapasitas 13.000 Ton / Tahun, 2009.

II-3
I-1

penukar kation asam kuat merupakan katalis-katalis yang biasa terpilih dalam
praktek industrial (Soerawidjaja, 2006). Untuk mendorong agar reaksi bisa
berlangsung ke konversi yang sempurna pada temperatur rendah (misalnya paling
tinggi 120° C), reaktan metanol harus ditambahkan dalam jumlah yang sangat
berlebih (biasanya lebih besar dari 10 kali nisbah stoikhiometrik) dan air produk
ikutan reaksi harus disingkirkan dari fasa reaksi, yaitu fasa minyak. Melalui
kombinasi-kombinasi

yang

tepat

dari kondisi-kondisi reaksi dan

metode

penyingkiran air, konversi sempurna asam-asam lemak ke ester metilnya dapat
dituntaskan dalam waktu 1 sampai beberapa jam. Reaksi esterifikasi dapat dilihat
pada gambar berikut (Agustinus Zandy, 2007) :

RCOOH + CH OH
3

RCOOCH + H O
3

2

Esterifikasi biasa dilakukan untuk membuat biodiesel dari minyak berkadar
asam lemak bebas tinggi (berangka-asam ≥ 5 mg-KOH/g). Pada tahap ini, asam
lemak bebas akan dikonversikan menjadi metil ester. Tahap esterifikasi biasa diikuti
dengan tahap transesterfikasi. Namun sebelum produk esterifikasi diumpankan ke
tahap transesterifikasi, air dan bagian terbesar katalis asam yang dikandungnya harus
disingkirkan terlebih dahulu.

B. Reaksi Transesterifikasi
Transesterifikasi (biasa disebut dengan alkoholisis) adalah tahap konversi
dari trigliserida (minyak nabati) menjadi alkyl ester, melalui reaksi dengan alkohol
menghasilkan produk samping yaitu gliserol. Di antara alkohol-alkohol monolitik
yang menjadi kandidat sumber/pemasok gugus alkyl, methanol adalah yang paling
banyak digunakan, karena harganya murah dan reaktifitasnya paling tinggi (sehingga
reaksinya disebut metanolisis). Jadi, di sebagian besar dunia ini, biodiesel praktis
identik dengan ester metal asam-asam lemak (fatty acids metal ester, FAME). Reaksi
transesterifikasi trigliserida menjadi metil ester dapat dilihat pada gambar berikut.

Rizki Hakiki : Pembuatan Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit Dengan Reaksi Metanolis Kapasitas 13.000 Ton / Tahun, 2009.

II-4
I-1

NaOH/KOH
Triglyceride + methanol

mixture of fatty esters + glycerol

Gambar 2.1 Reaksi Transesterifikasi dari Trigliserida Menjadi Ester Metil
(Sumber : Anonim, 2007)

Transesterifikasi juga menggunakan katalis dalam reaksinya. Tanpa adanya
katalis, konversi yang dihasilkan maksimum namun reaksi berjalan dengan lambat
(Mittlebatch, 2004). Katalis yang biasa digunakan pada reaksi transesterifikasi adalah
katalis basa, karena katalis ini dapat mempercepat reaksi.
Produk yang diinginkan dari reaksi transesterifikasi adalah ester metil asamasam. Terdapat beberapa cara agar kesetimbangan lebih ke arah produk, yaitu :
a. Menambahkan methanol berlebih ke dalam reaksi
b. Memisahkan gliserol
c. Menurunkan temperature reaksi ( transesterifikasi merupakan reaksi eksotermal)
Pada intinya, tahapan reaksi transesterifikasi pembuatan biodiesel dilakukan
untuk memperoleh produk biodiesel dengan jumlah yang maksimum. Beberapa hal
yang mempengaruhi reaksi transesterifikai adalah sebagai berikut (Freedman, 1984) :
a. Pengaruh air dan asam lemak bebas
Minyak yang akan ditransesterifikasi harus memiliki angka asam lemak bebas
lebih kecil dari 1% bahkan disarankan agar kandungan asam lemak bebas lebih kecil
dari 0,5%. Selain itu, semua bahan yang digunakan harus bebas dari air. Karena air
akan bereaksi dengan katalis sehingga jumlah katalis menjadi berkurang. Katalis
harus terhindar dari udara agar tidak mengalami reaksi dengan uap air dan
karbondioksida.

Rizki Hakiki : Pembuatan Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit Dengan Reaksi Metanolis Kapasitas 13.000 Ton / Tahun, 2009.

I-1
II-5

b. Pengaruh perbandingan molar alkohol dengan bahan mentah
Secara stoikiometri, jumlah alkohol yang dibutuhkan untuk reaksi adalah 3
mol untuk bereaksi dengan 1 mol trigliseridan untuk memperoleh 3 mol alkyl ester
dan gliserol. Perbandingan alkohol dengan minyak adalah 4,8 : 1 dapat memperoleh
konversi 98% (Bradshaw and Meuly, 1994). Secara umum ditunjukkan semakin
banyak jumlah alkohol yang digunakan maka konversi yang diperoleh juga akan
semakin bertambah. Pada rasio molar 6 : 1, setelah bereaksi konversi yang dihasilkan
adalah 98 – 99%. Rasio ini merupakan perbandingan yang terbaik untuk memperoleh
hasil yang maksimum.

c. Pengaruh jenis alkohol
Pada rasio 6 : 1, methanol akan memberikan perolehan ester yang tertinggi
dibandingkan dengan menggunakan etanol atau butanol.

d. Pengaruh jenis katalis
Alkali katalis (katalis basa) akan mempercepat reaksi transesterifikasi
dibandingkan dengan katalis asam. katalis basa yang paling populer untuk reaksi
transesterifikasi adalah natrium hidroksida (NaOH), kalium hidroksida (KOH),
natrium metoksida (NaOCH3), dan kalium metoksida (KOCH3). Katalis sejati bagi
reaksi

sebenarnya

adalah

ion metilat

(metoksida).

Transesterifikasi akan

menghasilkan konversi yang maksimum dengan katalis 0,5-1,5% minyak. Jumlah
katalis yang efektif untuk natrium metoksida adalah 0,5% berat minyak dan 1% berat
minyak untuk katalis natrium hidroksida.

e. Metanolisis Crude dan Refined Minyak
Perolehan metil ester akan lebih tinggi jika menggunakan minyak nabati
refined. Namun apabila produk metil ester akan digunakan sebagai bahan mesin
diesel, cukup digunakan bahan baku berupa minyak yang telahh dihilangkan
getahnya dan disaring.

Rizki Hakiki : Pembuatan Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit Dengan Reaksi Metanolis Kapasitas 13.000 Ton / Tahun, 2009.

I-1
II-6

f. Pengaruh Temperatur
Reaksi transesterifikasi dapat dilakukan pada temperatur 30-65 oC (titik didih
methanol sekitar 65oC). Semakin tinggi temperatur, konversi yang dihasilkan akan
semakin tinggi untuk waktu yang lebih singkat.

2.1.3.2 Flowsheet Pembuatan Biodiesel
Adapun proses pembuatan biodiesel secara umum adalah sebagai berikut :

Gambar 2.2 Diagram Alir Proses Pembuatan Biodiesel
(Sumber : Gerhard Knothe, 2005)

2.1.4 Spesifikasi Biodiesel
a. Sesuai Standar Indonesia RSNI EB 020551
Biodiesel merupakan bahan bakar yang berwarna kekuningan yang
viskositasnya tidak jauh berbeda dengan minyak solar. Meskipun demikian
spesifikasi biodiesel yang akan dicampur atau dimanfaatkan harus sesuai dengan
standar yang telah ditetapkan, karena standar tersebut dapat memastikan bahwa
biodiesel yang dihasilkan dari reaksi pemprosesan bahan baku minyak nabati
sempurna, artinya bebas gliserol, katalis, alkohol dan asam lemak bebas. Standar
internasional untuk biodiesel adalah ISO 14214, ASTM D 6751, dan DIN (standar

Rizki Hakiki : Pembuatan Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit Dengan Reaksi Metanolis Kapasitas 13.000 Ton / Tahun, 2009.

I-1
II-7

biodiesel yang digunakan di Jerman). Saat ini di Indonesia telah disusun standar
biodiesel Spesifikasi Biodiesel sesuai standar RSNI EB 020551.
Tabel 2.1 Spesifikasi Biodiesel Sesuai Standar RSNI EB 020551

Tabel 2.2 Spesifikasi Biodiesel Sesuai Standar ASTM D 6751

Rizki Hakiki : Pembuatan Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit Dengan Reaksi Metanolis Kapasitas 13.000 Ton / Tahun, 2009.

II-8
I-1

Perbedaan standar ini disebabkan adanya perbedaan kondisi antara Indonesia
dengan Amerika Serikat, Jerman maupun negara lainnya. Beberapa karakteristik dari
biodiesel (B100) adalah sebagai berikut (Sidik, 2007) :


Kandungan sulfur kurang dari 15 ppm



Bebas aromatik



Angka cetane yang tinggi (lebih dari 50)



Lubrikasi yang tinggi (lebih dari 6000 gram BOCLE)



Bisa terdegradasi secara alami



Tidak bersifat karsinogen



Flash point yang tinggi (lebih dari 127 0C)



Nilai kalor 8% lebih rendah dari solar.



Pelarut yang baik (melarutkan sedimen)



Berpengaruh pada selang dan gasket karet mobil yang dibuat sebelum tahun
1993



Diperlukan pemanasan pada tangki penyimpanan bio-diesel pada musim
dingin.

2.1.5 Kelebihan Biodiesel
Pengembangan produksi biodiesel di Indonesia memiliki beberapa kelebihan
di antaranya adalah :
1) Biodiesel dapat diproduksi secara lokal dengan menggunakan bahan baku
minyak atau lemak alami produk setempat, sehingga mengurangi ketergantungan
impor bahan bakar minyak bumi.
2) Merupakan hasil turunan dari minyak nabati ataupun lemak hewani, sehingga
hasil pembakarannya tidak meningkatkan jumlah CO2 di atmosfer dan tidak
mengakibatkan terjadinya efek rumah kaca.
3) Biodiesel merupakan renewable energy karena terbuat dari bahan alam yang
dapat diperbaharui.
4) Bersifat non toksik dan ramah lingkungan atau dapat terurai secara alami
(biodegradable).

Rizki Hakiki : Pembuatan Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit Dengan Reaksi Metanolis Kapasitas 13.000 Ton / Tahun, 2009.

II-9
I-1

5) Pembakaran biodiesel menghasilkan tingkat emisi carbon monoxide (CO),
sulphur dioxide (SO2), dan partikulat yang lebih rendah dibandingkan dengan
bahan bakar minyak bumi.
6) Penggunaan biodiesel tidak membutuhkan modifikasi mesin diesel yang biasa
digunakan selama ini.
7) Memiliki angka setana yang lebih baik dari minyak solar biasa (>60) sehingga
efisiensi pembakaran lebih baik.

Biodiesel dapat digunakan langsung (100%) sebagai bahan bakar pada mesin
diesel tanpa adanya modifikasi mesin atau dalam bentuk campuran dengan petroleum
diesel (solar) pada berbagai konsentrasi mulai dari 5%. Pencampuran 5% biodiesel
dan 95% solar menghasilkan satu produk yang disebut dengan B5, untuk 10%
biodiesel disebut B10 dan seterusnya. Untuk mesin diesel stationary seperti genset
dapat digunakan B100, sedangkan untuk transportasi dapat diawali dengan
penggunaan B5. Direktorat Jenderal Minyak dan Gas Bumi telah menetapkan
spesifikasi bahan bakar solar dan bensin yang memperbolehkan penambahan
maksimum 10% volume biodiesel dan bioethanol untuk dipasarkan di dalam negeri.
Pengembangan biodiesel di Indonesia dan dunia menjadi sangat penting
seiring dengan semakin menurunnya cadangan bahan bakar diesel berbasis minyak
bumi, isu pemanasan global, serta isu tentang polusi lingkungan. Pengembangan
biodiesel di dunia sudah dilakukan sejak tahun 1980-an sehingga pada saat ini di
beberapa bagian dunia telah dilakukan komersialisasi bahan bakar ramah lingkungan
ini.

2.2 CPO Parit
2.2.1 Pengertian dan Proses Pengutipan CPO Parit
CPO parit merupakan limbah cair hasil proses pengolahan kelapa sawit yang
dapat mencemari air dan tanah. Namun, dengan adanya proses pengolahan CPO parit
menjadi biodiesel maka CPO parit tersebut menjadi lebih bermanfaat. CPO parit
memiliki kandungan CPO yang relatif sedikit yaitu sekitar 2% dari jumlah CPO
keseluruhan yang dihasilkan. Adapun alur proses pengutipan CPO parit adalah sbb :

Rizki Hakiki : Pembuatan Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit Dengan Reaksi Metanolis Kapasitas 13.000 Ton / Tahun, 2009.

II-10
I-1

a.

Hasil bawah dari alat centrifuge yang berupa campuran air, kotoran, dan
minyak pada pengolahan CPO, mengalir ke parit-parit pembuangan

b. Aliran ini berkumpul di suatu tempat yang disebut pad feed I yang dilengkapi
dengan mesin pengutip minyak
c. Minyak yang terkumpul oleh mesin dialirkan pada tangki penampungan
minyak untuk diproses kembali
d. Sisa minyak yang tidak terkumpul pada mesin pengutp minyak, dialirkan
menuju kolam pad feed II yang mengandung artikel kotoran yang sangat
banyak
e. Kemudian aliran slurry (air, lumpur yang terbawa, minyak) ini dikumpulkan
pada kolam penampungan minyak terakhir yang dilengkapi dengan mesin
rotor yang berputar untuk memerangkap minyak lalu dialirkan ke tangki
pengumpul minyak. Minyak inilah yang kemudian disebut dengan CPO parit.

2.2.2 Komposisi CPO Parit
Komposisi yang terdapat dalam minyak CPO parit terdiri dari trigliserida trigliserida (mempunyai kandungan terbanyak dalam minyak nabati), asam lemak
bebas /FFA, monogliserida, dan digliserida, serta beberapa komponen - komponen
lain seperti phosphoglycerides, vitamin, mineral, atau sulfur. Bahan-bahan mentah
pembuatan biodiesel adalah (Mittelbach, 2004):
a. trigliserida-trigliserida, yaitu komponen utama aneka lemak dan minyak-lemak
b. asam-asam lemak, yaitu produk samping industri pemulusan (refining) lemak dan
minyak-lemak.

a. Trigiliserida
Trigliserida adalah triester dari gliserol dengan asam-asam lemak, yaitu
asam-asam karboksilat beratom karbon 6 s/d 30. Trigliserida banyak dikandung
dalam minyak dan lemak, merupakan komponen terbesar penyusun minyak nabati.
Selain trigliserida, terdapat juga monogliserida dan digliserida.

Rizki Hakiki : Pembuatan Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit Dengan Reaksi Metanolis Kapasitas 13.000 Ton / Tahun, 2009.

II-11
I-1

b. Asam Lemak Bebas
Asam lemak bebas adalah asam lemak yang terpisahkan dari trigliserida, digliserida,
monogliserida, dan gliserin bebas. Adanya kandungan FFA dalam minyak dapat
disebabkan karena pemanasan dan terdapatnya air pada minyak sehingga terjadi
proses hidrolisis. Oksidasi juga dapat meningkatkan kadar asam lemak bebas dalam
minyak nabati. Dalam proses konversi trigliserida menjadi alkil esternya melalui
reaksi transesterifikasi dengan katalis basa, asam lemak bebas harus dipisahkan atau
dikonversi menjadi alkil ester terlebih dahulu karena asam lemak bebas tersebut bisa
bereaksi dengan katalis menghasilkan sabun.. Kandungan asam lemak bebas dalam
biodiesel akan mengakibatkan terbentuknya suasana asam yang dapat mengakibatkan
korosi pada peralatan injeksi bahan bakar, membuat filter tersumbat dan terjadi
sedimentasi pada injektor (www.journeytoforever.com). Pemisahan atau konversi
asam lemak bebas ini dinamakan tahap esterifikasi.

2.2.3 Latar Belakang Pemanfaatan CPO Parit
Selama periode empat tahun yaitu dari tahun 2000 sampai tahun 2004,
produksi CPO di Indonesia terus meningkat. Pada tahun 2004 saja, produksi CPO
sudah mencapai sekitar 11,78 juta ton, dengan kenaikan lima persen produksi CPO
setiap tahunnya. Jika diasumsikan limbah cair CPO sebesar 2% dari produksi CPO
maka tiap tahunnya Indonesia dapat menghasilkan 235 ribu ton CPO parit (Agus
Sugiyono, 2007). Jumlah ini diperkirakan cukup banyak jika dialirkan sebagai
limbah. Selain itu, CPO parit juga memiliki BOD sebesar 25.000 mg/l, COD sebesar
50.000 mg/l dan pH 4,2 (bersifat asam) sehingga akan menimbulkan masalah bagi
lingkungan hidup jika dibuang secara langsung (Afrizal, 2008). Untuk itu, perlu
dilakukan suatu alternatif pengolahan CPO parit agar tidak merusak lingkungan
hidup dan juga dapat memberikan nilai ekonomis.
Salah satu alternatif pengolahan CPO parit adalah dengan mengolahnya
menjadi biodiesel.

Pembuatan biodiesel dengan bahan baku CPO parit sebagai

sumber energi terbarukan adalah suatu pemanfaatan yang relatif baru. Hal ini dapat
menjadi solusi akan krisis energi saat ini, mengingat penggunaan CPO menjadi
biodiesel sebagai alternatif energi terbaharukan cukup mengganggu pasokan untuk
keperluan industri lain yang berbasiskan CPO misalnya industri minyak goreng,

Rizki Hakiki : Pembuatan Biodiesel Berbahan Baku CPO Parit Dengan Reaksi Metanolis Kapasitas 13.000 Ton / Tahun, 2009.

II-12
I-1

margarin, surfaktan, industri kertas, industri polimer dan industri kosmetik. Selain
itu, harga CPO cukup tinggi untuk dijadikan sebagai bahan baku biodiesel sehingga
harga biodiesel tidak dapat bersaing dengan harga minyak solar. Berbeda halnya
dengan harga CPO parit yang relatif murah. Dengan demikian, proses pembuatan
biodiesel berbahan baku CPO parit dianggap bernilai ekonomis.

2.2.4 Ketersediaan CPO Parit dari Perkebunan Kelapa Sawit
Secara ekonomi pengembangan biodiesel berbahan baku CPO parit cukup
kompetitif karena harga CPO parit tersebut hanya Rp.400 per kilogram (Wirawan,
2004), tetapi volume ketersediaan CPO parit pada suatu pabrik CPO sangat terbatas,
sehingga untuk pengembangan biodiesel skala ekonomi akan muncul masalah dalam
pengangkutan dan pengumpulan. Lokasi pabrik CPO yang tersebar berakibat pada
meningkatnya biaya untuk pengumpulan dan pengangkutan CPO parit dari pabrik
CPO ke pabrik biodiesel sehingga akan mempengaruhi keekonomian penggunaan
CPO parit sebagai sumber bahan baku biodiesel.
Berikut adalah tabel yang memperlihatkan prakiraan penggunaan CPO parit
untuk bahan baku biodiesel menurut wilayah.
Tabel 2.3 Perkiraan Pot