Pra-Rancangan Pabrik Pembuatan Bio-oil Dengan Proses Pyrolysis Dari Batang jagung Dengan Kapasitas 2.250 Ton/Tahun
PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN BIO OIL
DARI BATANG JAGUNG DENGAN FAST PYROLISIS (PIROLISIS CEPAT) DENGAN KAPASITAS PRODUKSI
2250 TON/ TAHUN
TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia
Oleh :
ELNA ELIANA SINAGA 080405104
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur saya sampaikan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul. Para-Rancangan Pabrik Pembuatan Bio-oil Dengan Proses Pyrolysis Dari Batang jagung Dengan Kapasitas 2.250 Ton/Tahun. Tugas Akhir ini dikerjakan sebagai syarat untuk kelulusan dalam sidang sarjana.
Selama mengerjakan Tugas akhir ini penulis begitu banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ibu Dr. Maulida, ST, M.Sc sebagai Dosen Pembimbing I yang telah membimbing dan memberikan masukan selama menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Ibu Ir. Netty Herlina, MT sebagai Dosen Pembimbing II yang telah memberikan membimbing dan memberikan masukan selama menyelesaikan tugas akhir ini.
3. Bapak Dr. Ir. Irvan, M.Si Ketua Departemen Teknik Kimia FT USU. 4. Bapak Ir. Renita Manurung, MT sebagai Koordinator Tugas Akhir
Departemen Teknik Kimia FT USU. 5. Dan yang paling istimewa Orang tua saya yaitu Ayahanda S. Sinaga dan
Ibunda S. Sitorus yang tidak pernah lupa memberikan motivasi dan semangat kepada penulis. 6. Kakak dan adik-adik tercinta yang selalu mendoakan dan memberikan semangat :K’Erni, Dapot dan Paulus. 7. Teman-teman stambuk ‘06 tanpa terkecuali. Trimakasih buat kebersamaan dan semangatnya. 8. Trimakasih juga buat adik-adik 2009,2010,2008,2007 dan semua kakak dan abang senior yang banyak mengajari saya
Universitas Sumatera Utara
9. Teman seperjuangan Rico Chandra sebagai partner penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. Semangat kawan.
10. Spesial buat Domo. Trimakasih buat semangatnya.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan dan ketidaksempurnaan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaan pada penulisan berikutnya. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Medan, Penulis
2012
Elna Eliana S 080405104
Universitas Sumatera Utara
INTI SARI
Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bio-oil melalui Proses Pyrolysis dari batang jagung ini direncanakan berproduksi dengan kapasitas 2.250 ton/tahun dan beroperasi selama 330 hari dalam setahun. Proses yang digunakan adalah pirolisis tipe Fluidizing Fuid Bed dengan kondisi operasi pada tekanan 4 atm dan temperatur 480 oC. Konversi reaksi yang terjadi dalam reaktor sebesar 100% dengan menggunakan Fluidizing Gas.
Lokasi pabrik yang direncanakan di desa Sei Mangkei, Kecamatan Bosar Maligas, Kabupaten Simalungun, Provinsi Sumatera Utara dengan luas tanah yang dibutuhkan sebesar 14.900 m2.
Tenaga kerja yang dibutuhkan untuk mengoperasikan pabrik sebanyak 121 orang. Bentuk badan usaha yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT) dan bentuk organisasinya adalah organisasi garis yang dipimpin oleh direktur utama.
Hasil analisa terhadap aspek ekonomi diperoleh data sebagai berikut:
Total Modal Investasi
: Rp 43.714.723.048,-
Biaya Produksi
: Rp 14.648.143.330,-
Hasil Penjualan per tahun
: Rp 27.433.875.427,-
Laba Bersih
: Rp 8.922.762.406,-
Profit Margin (PM)
: 46,37%
Break Even Point (BEP)
: 50,55%
Return on Investment (ROI) : 20,4141%
Pay Out Time (POT)
: 5 tahun
Return on Network (RON)
: 34,0191
Internal Rate on Return (IRR) : 32,9402 %
Dari hasil analisa aspek ekonomi maka dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan Bio-oil melalui Proses Pyrolysis dari batang jagung layak untuk didirikan.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR................................................................................. INTISARI.................................................................................................... DAFTAR ISI ............................................................................................... DAFTAR TABEL ....................................................................................... DAFTAR GAMBAR................................................................................... BAB I PENDAHULUAN.....................................................................
1.1 Latar Belakang ............................................................................ 1.2 Perumusan Masalah..................................................................... 1.3 Tujuan Pra-Rancangan................................................................. 1.4 Manfaat Pra-Rancangan...............................................................
i iii iv viii xi I-1 I-1 I-3 I-4 I-4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA……………………………………… II-1 2.1 Bio-oil ......................................................................................... II-1 2.2 Spesifikasi Bio-oil untuk Bahan Bakar......................................... II-1 2.3 Perbandingan Karakteristik Bio-oil & Bio-diesel ......................... II-2 2.4 Keunggulan dan kelemahan Antara Bio – Oil & Bio-diesel…… II-3 2.5 Potensi Batang Jagung Menjadi Bio – Oil ................................ II-4 2.6 Sifat – sifat bahan baku dan Produk…………………………… II-5 2.5.1 Bahan Baku yang digunakan…………………………………II-5 2.5.2 Produk Utama……………………………………………….. II-5 2.5.3 Produk Samping…………………………………………….. II-6 2.7 Proses Pembuatan Bio – Oil..................................................... ... II-8 2.7.1 Tipe Circulating Fluid Bed………………………………… II-8 2.7.2 Tipe Fluidized Bed (Unggun Terfluidisasi)………………… II-9 2.7.3 Tipe Vacuum Pyrolizer……………………………………. II-10 2.8 Pemilihan Tipe Proses ............................................................. II-11 2.9 Deskripsi Proses………………………………………………… II-12
Universitas Sumatera Utara
BAB III NERACA MASSA 3.1 Neraca Massa Knife cutter (KC-103)........................................... III-1 3.2 Neraca Massa Vibrating Screen (VS-104).................................... III-1 3.3 Neraca Massa Reaktor (R-201)................................................... III-1 3.4 Neraca Massa Cyclone (CY-205)……………………………… III-2 3.5 Neraca Massa Knock Out Drum (KO-208)................................ III-2
BAB IV NERACA ENERGI 4.1 NERACA ENERGI PADA REAKTOR PYROLISIS (R-201) .. 4.2 NERACA ENERGI PADA COOLER (E-204))......................... 4.3 NERACA ENERGI PADA CONDENSER (E-207)..................
IV-1 IV-1 IV-2
BAB V SPESIFIKASI PERALATAN………………………………… V-1
BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA 6.1 Instrumentasi ............................................................................ VI-1 6.2 Keselamatan Kerja Pabrik......................................................... VI-8 6.2.1 Keselamatan Kerja Pada Pabrik Pembuatan Bio Oil........... VI-9
BAB VII UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH……………. VII-1 7.1 Kebutuhan Air Pendingin ......................................................... VII-1 7.2 Pengolahan Air ......................................................................... VII-3 7.3 Kebutuhan Bahan Kimia........................................................... VII-6 7.4 Kebutuhan Listrik..................................................................... VII-6 7.5 Kebutuhan Bahan Bakar ........................................................... VII-6 7.6 Pengolahan Limbah……………………………………………. VII-7 7.7 Spesifikasi Peralatan Utilitas…………………………………… VII-7
BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK............................ VIII-1
8.1 Lokasi Pabrik............................................................................ VIII-5 8.2 Tata letak Pabrik....................................................................... VIII-8 8.3 Tata letak Peralatan .................................................................. VIII-9 8.4 Perincian Luas Area Pabrik....................................................... VIII-12
Universitas Sumatera Utara
BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN…. 9.1 Organisasi Perusahan…………………………………………… IX-1 9.1.1 Bentuk Organisasi Garis……………………………………... IX-1 9.1.3 Bentuk Organisasi Fungsional……………………………...... IX-2 9.1.4 Bentuk Organisasi Fungsional dan Staf…………………… ... IX-3 9.2 Menajemen Perusahan…………………………………………… IX-4 9.3 Bentuk Hukum Badan Usaha…………………………………… IX-5 9.4 Uraian Tugas, Wewenang, dan Tanggung Jawab…………………IX-11
9.5 Sistem Kerja................................................................................ IX-18 9.6 Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan .................................. IX-19 9.7 Analisa Jabatan ........................................................................... IX-21 9.8 Kesejahteraan, Pengaturan Gaji Staf dan Karyawan..................... IX-21
BAB X ANALISA EKONOMI………………………………………
X-1
.......................................................................................... Modal
Investasi/ Capital Investment (CI) ............................................. X-1
10.1.1 Modal Investasi Tetap / Fixed Capital Investment (FCI)… X-1
10.1.2 Modal Kerja / Working Capital (WC)…………………… X-3
10.1.3 Biaya Tetap (BT) / Fixed Cost (FC)……………………… X-4
10.1.4 Biaya Variabel (BV) / Variable Cost (VC)………………. X-4
.......................................................................................... Total
Penjualan (Total Sales).............................................................. X-5
Perkiraan Rugi/Laba Usaha……………………………………. X-5
..........................................................................................Analisa
Aspek Ekonomi......................................................................... X-5
10.4.1 Profit Margin (PM)………………………………………. X-5
10.4.2 Break Even Point (BEP)………………………………… X-6
10.4.3 Return on Investment (ROI)……………………………. X-6
10.4.4 Pay Out Time (POT)…………………………………….. X-7
10.4.5 Return on Network (RON)………………………………. X-7
10.4.6 Internal Rate of Return (IRR)…………………………… X-7
BAB XI KESIMPULAN........................................................................ X-1 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ xiii
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA .............................. LA-1 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS……………………..LB-1 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN............. LC-1 LAMPIRAN D PERHITUNGAN UTILITAS DAN PENGOLAHAN
LIMBAH ........................................................................... LD-1 LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI ............................ LE-1
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Struktur Kimia Bio-oil ............................................................... II-1 Gambar 2.2 Tipe Reaktor Circulating Fluid Bed ........................................... II-9 Gambar 2.3 Reaktor Pyrolisis Unggun Fluidisasi (Fluidized Bed) ................. II-10 Gambar 2.4 Vacuum Pyrolizer ...................................................................... II-10 Gambar 6.1 Instrumentasi Pada Reaktor........................................................ VI-6 Gambar 6.2 Instrumentasi Pada Combuster................................................... VI-6 Gambar 6.3 Instrumentasi Pada Cooler dan Condensor ................................. VI-6 Gambar 6.4 Instrumentasi Pada Storage Tank ............................................... VI-7 Gambar 6.5 Instrumentasi Pada Kompresor, Blower, dan Pompa .................. VI-7 Gambar 6.6 Instrumentasi Pada Stripper ....................................................... VI-8 Gambar 6.7 Instrumentasi Pada Knock Out Drum......................................... VI-8 Gambar 8.1 Peta Lokasi Pabrik ..................................................................... VIII-6 Gambar 8.2 Tata Letak Pabrik Pembuatan Bio-Oil........................................ VIII-11 Gambar 9.1 Struktur Organisasi Pabrik Pembuatan Bio-Oil .......................... IX-16 Gambar LA.1 Diagram Alur Knife cutter (KC-103) ...................................... LA-2 Gambar LA.2 Diagram Alur Vibrating Screen (VS-104)............................... LA-3 Gambar LA.3 Diagram Alur Reaktor Pyrolisis (R-201)................................. LA-4 Gambar LA.4 Diagram Alur Cyclone (CY-205)............................................ LA-6 Gambar LA.5 Diagram alur Knock Out Drum (KO-208) ............................... LA-8 Gambar LA.6 Diagram Alur Stripper (ST-304)............................................. LA-9 Gambar LB.1 Reaktor Pyrolisis (R-201) ....................................................... LB-2 Gambar LB.2 Cooler (E-204)........................................................................ LB-17 Gambar LB.3 Condensor (E-207).................................................................. LB-22 Gambar LC.1 Spesifikasi Combuster (C - 202) ............................................. LC-2 Gambar LD.1 Bak Sedimentas………….………………………………………..LD-1 Gambar LD.2 Tangki Air Domestik (TAD)…………………………………. LD-56 Gambar LE.1 Grafik Break Event Point ........................................................ LE-27
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Impor Minyak Solar di Sumatera Utara ......................................... I-1 Tabel 1.2 Luasan Panen dan Produksi Tanaman Jagung di Sumatera Utara ... I-2 Tabel 1.3 Luasan Panen dan Produksi Tanaman Jagung di Indonesia ............ I-2 Tabel 2.1 Spesifikasi Bio-Oil Untuk Bahan Bakar......................................... II-2 Tabel 2.2 Perbandingan Karakteristik Bio-Oil dengan Bio-Diesel ................. II-3 Tabel 2.3 Keunggulan dan Kelemahan Bio-Oil dengan Bio-Diesel................ II-3 Tabel 2.4 Komposisi Organik Batang Jagung................................................ II-4 Tabel 2.5 Rendemen Bio-Oil dari beberapa jenis bahan baku ........................ II-4 Tabel 2.6 Komposisi Batang Jagung ............................................................. II-5 Tabel 2.7 Keunggulan dan Kelemahan Proses Pembuatan Bio-Oil ................ II-11 Tabel 3.1 Neraca Massa Pada Knife cutter (KC-103) .................................... III-1 Tabel 3.2 Neraca Massa Pada Vibrating Screen (VS-104) ............................. III-1 Tabel 3.3 Neraca Massa Pada Reaktor (R-201) ............................................. III-1 Tabel 3.4 Neraca Massa Pada Cyclone (CY-205) .......................................... III-2 Tabel 3.5 Neraca Massa Pada Knock Out Drum (KO-208) ............................ III-2 Tabel 3.6 Neraca Massa Pada Stripper (ST-304)........................................... III-3 Tabel 4.1 Neraca Energi Pada Reaktor (R-201)............................................. IV-1 Tabel 4.2 Neraca Energi Pada Cooler (E-204)............................................... IV-1 Tabel 4.3 Neraca Energi Pada Condensor (E-207) ........................................ IV-2 Tabel 6.1 Daftar Instrumentasi Pada Pra Rancangan Pabrik Bio-Oil.............. VI-5 Tabel 7.1 Kebutuhan Air Pendingin Pada Alat .............................................. VII-1 Tabel 7.2 Kandungan Bahan Kimia Air Sungai Babolon............................... VII-4 Tabel 8.1 Perincian Luas Area Pabrik ........................................................... VIII-10 Tabel 9.1 Jumlah Tenaga Kerja dan Latar Belakang Pendidikan.................... IX-19 Tabel 9.2 Perincian Gaji Karyawan............................................................... IX-22 Tabel LA.1 Neraca Massa Pada Knife cutter (KC-103) ................................ LA-3 Tabel LA.2 Neraca Massa Pada Vibrating Screen (VS-104) ......................... LA-4 Tabel LA.3 Neraca Massa Pada Reaktor (R-201) .......................................... LA-6 Tabel LA.4 Neraca Massa Pada Cyclone (CY-205)....................................... LA-8 Tabel LA.5 Neraca Massa Pada Knock Out Drum (KO-208)......................... LA-9 Tabel LA.6 Neraca Massa Pada Stripper (ST-304)........................................ LA-10
Universitas Sumatera Utara
Tabel LB.1 Kapasitas Panas Gas ................................................................... Tabel LB.2 Panas Pembentukan.................................................................... Tabel LB.3 Kapasitas Panas Estimasi............................................................ Tabel LB.4 Neraca Panas Pada Reaktor Pyrolisis .......................................... Tabel LB.5 Panas Pada Cooler...................................................................... Tabel LB.6 Panas Pada Condensor................................................................ Tabel LC.1 Tempertur Fluida Panas dan Dingin Cooler ................................ Tabel LC.2 Selisih Fluida Panas dan Fluida Dingin Pada Condensor ........... Tabel LC.3 Blower........................................................................................ Tabel LC.4 Komposisi Gas Pada Knock Out Drum ....................................... Tabel LC.5 Komposisi Cairan Pada Knock Out Drum................................... Tabel LD.1 Sistem Perpipaan Pompa Air Sungai ......................................... Tabel LD.2 Sistem Perpipaan Pompa Bak Sedimentasi ................................. Tabel LD.3 Sistem Perpipaan Pompa Al2(SO4)3............................................ Tabel LD.4 Sistem Perpipaan Pompa Na2CO3............................................... Tabel LD.5 Sistem Perpipaan Pompa Clarifier.............................................. Tabel LD.6 Sistem Perpipaan Pompa Sand Filter.......................................... Tabel LD.7 Sistem Perpipaan Pompa Air Pendingin Buangan....................... Tabel LD.8 Sistem Perpipaan Pompa Water Cooling Tower ........................ Tabel LD.9 Sistem Perpipaan Pompa Ca(ClO)2............................................. Tabel LD.10 Sistem Perpipaan Pompa Air Domestik .................................... Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan dan Sarana Lainnya .......................... Tabel LE.2 Harga Indeks Marshall dan Swift ................................................ Tabel LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses ................................................. Tabel LE.4 Perkiraan Harga Peralatan Utilitas .............................................. Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi .......................................................... Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai............................................................... Tabel LE.7 Perincian Biaya Kas Per 3 Bulan ................................................ Tabel LE.8 Perincian Modal Kerja ................................................................ Tabel LE.9 Biaya Depresiasi Sesuai UU Republik Indonesia ........................ Tabel LE.10 Perhitungan Biaya Depresiasi Sesuai UU R I ........................... Tabel LE.11 Data Perhitungan Internal Rate of Return (IRR)........................
LB-1 LB-2 LB-2 LB-16 LB-22 LB-26 LC-23 LC-38 LC-49 LC-53 LC-53 LD-4 LD-13 LD-20 LD-28 LD-34 LD-39 LD-43 LD-46 LD-54 LD-59 LE-2 LE-3 LE-5 LE-6 LE-9 LE-12 LE-15 LE-16 LE-17 LE-18 LE-26
Universitas Sumatera Utara
INTI SARI
Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bio-oil melalui Proses Pyrolysis dari batang jagung ini direncanakan berproduksi dengan kapasitas 2.250 ton/tahun dan beroperasi selama 330 hari dalam setahun. Proses yang digunakan adalah pirolisis tipe Fluidizing Fuid Bed dengan kondisi operasi pada tekanan 4 atm dan temperatur 480 oC. Konversi reaksi yang terjadi dalam reaktor sebesar 100% dengan menggunakan Fluidizing Gas.
Lokasi pabrik yang direncanakan di desa Sei Mangkei, Kecamatan Bosar Maligas, Kabupaten Simalungun, Provinsi Sumatera Utara dengan luas tanah yang dibutuhkan sebesar 14.900 m2.
Tenaga kerja yang dibutuhkan untuk mengoperasikan pabrik sebanyak 121 orang. Bentuk badan usaha yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT) dan bentuk organisasinya adalah organisasi garis yang dipimpin oleh direktur utama.
Hasil analisa terhadap aspek ekonomi diperoleh data sebagai berikut:
Total Modal Investasi
: Rp 43.714.723.048,-
Biaya Produksi
: Rp 14.648.143.330,-
Hasil Penjualan per tahun
: Rp 27.433.875.427,-
Laba Bersih
: Rp 8.922.762.406,-
Profit Margin (PM)
: 46,37%
Break Even Point (BEP)
: 50,55%
Return on Investment (ROI) : 20,4141%
Pay Out Time (POT)
: 5 tahun
Return on Network (RON)
: 34,0191
Internal Rate on Return (IRR) : 32,9402 %
Dari hasil analisa aspek ekonomi maka dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan Bio-oil melalui Proses Pyrolysis dari batang jagung layak untuk didirikan.
Universitas Sumatera Utara
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Pengembangan bioenergi sebagai sumber energi alternatif terbaru sangatlah
prospektif mengingat melimpahnya sumber daya alam di Indonesia. Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, bioenergi bertansformasi menjadi bentuk yang lebih modern. Bioenergi yang kita kenal sekarang mempunyai dua bentuk, yaitu bioenergi tradisional dan bioenergi modern. Bioenergi tradisional yang sering kita temui adalah kayu bakar. Sedangkan yang lebih modern diantaranya bioetanol, biodiesel, ataupun biogas. Pembuatan bioenergi modern sangatlah mudah, yakni dengan mengubah biomassa menjadi bahan bakar dengan proses tertentu. Ada dua jenis proses pembuatan bioenergi, yaitu proses biokimia dan proses thermokimia. Proses biokimia adalah proses yang melibatkan enzymatic fermentation, sedangkan proses thermokimia terdapat dua langkah proses yaitu pertama sintetis gas (syngas) yang juga menghasilkan CO (karbon monoksida) dan hidrogen pada proses pirolisis dan gasifikasi biomassa. Langkah kedua yaitu syngas dikonversikan melalui reaksi katalitik atau oleh bakteri ke dalam bentuk lain seperti etanol atau butanol ( Anonim, 2012).
Pakar perminyakan Indonesia, Kurtubi (2004), menyatakan bahwa mulai tahun 2004, produksi perminyakan Indonesia berada pada level terendah dibandingkan tahun-tahun sebelumnya. Produksi minyak mentah pada triwulan I/2004 hanya sekitar 0,98 juta barrel per hari atau sekitar 360 juta barrel dalam satu tahun, sedangkan pada tahun 1999, produksi minyak masih sekitar 1,4 juta barrel per hari. Diketahui pula bahwa harga bahan bakar minyak dunia pun meningkat pesat. Permasalahan inilah yang membawa dampak pada meningkatnya harga jual bahan bakar minyak termasuk minyak tanah Indonesia. Di sisi lain, permintaan bahan bakar minyak dalam negeri jumlahnya terus meningkat. Diketahui pula bahwa harga bahan bakar minyak dunia pun meningkat pesat. Permasalahan inilah yang membawa dampak pada meningkatnya harga jual bahan bakar minyak Indonesia
Universitas Sumatera Utara
Tabel 1.1 memperlihatkan perkembangan jumlah impor dan kebutuhan
minyak solar pada wilayah Sumatera Utara dan Indonesia mulai dari tahun 2004
sampai dengan 2010.
Tahun Import minyak solar Kebutuhan Minyak
Sumatera Utara
Solar di Indonesia
( ribu ton/tahun )
( ribu ton / tahun )
2006
1.362
81.179
2007
1.955
85.845
2008
1.984
105.311
2009
2.091
118.270
2010
2.127
131.230
Sumber : Badan Pusat Statistik, 2010
mengatasi krisis bahan bakar minyak (BBM) dan ketergantungan terhadap minyak bumi serta memenuhi persyaratan lingkungan global, satu-satunya cara adalah dengan pengembangan bahan bakar alternatif ramah lingkungan.
Bahan yang mengandung selulosa berpotensi untuk dijadikan sebagai bahan baku bio-oil. Bahan-bahan tersebut diantaranya kayu, kulit kayu, bagas, batang jagung, dan biomassa lainnya. Bahan yang memiliki kandungan lignin yang tinggi menghasilkan rendemen bio-oil yang rendah, sedangkan bahan baku dengan kandungan selulosa yang tinggi cenderung menghasilkan bio-oil dengan rendemen lebih tinggi (Hambali, 2007).
Batang jagung sebagai bahan baku bio-oil lebih kompetitif dan efisien dibandingkan dengan bahan baku lainnya diatas. Sebagai perbandingannya, batang jagung mengandung 53% selulosa dan 16% lignin. Pada serbuk kayu gergaji mengandung 45% selulosa dan 33% lignin. Sedangkan pada tandan kosong kelapa sawit mengandung 54% selulosa dan 22% lignin. Bahan yang memiliki kandungan lignin yang tinggi, akan menghasilkan rendemen bio-oil yang rendah, dan bahan yang memiliki kandungan selulosa yang tinggi, maka akan menghasilkan bio-oil dengan rendemen yang tinggi (Hambali, 2007).
Universitas Sumatera Utara
Selain itu, luasan area pertanian jagung dan produksi batang jagung di
Sumatera Utara dan Indonesia setiap tahun terus meningkat seperti yang tertera pada
tabel 1.2 dan 1.3 dibawah ini.
Tabel 1.2 Luasan Panen dan Produksi Tanaman Jagung Di Sumatera Utara
Tahun Luas Panen ( Ha )
Produksi ( Ton )
2006
200.146
741.354
2007
229.882
767.236
2008
221.891
785.357
2009
224.237
804.212
2010
226.583
823.066
Sumber : Badan Pusat Statistik Sumatera Utara, 2010
Tabel 1.3 Luasan Panen dan Produksi Tanaman Jagung Di Indonesia
Tahun Luas Panen ( Ha )
Produksi ( Ton )
2006
3.625.987
12.523.894
2007
3.791.220
13.380.277
2008
3.925.756
14.029.602
2009
4.060.293
14.678.928
2010
4.194.829
15.328.253
Sumber : Berita Resmi Statistik, BPS dalam Booklet BPS edisi Juli 2010
Dari data produksi tanaman jagung di Sumatera Utara (table 1.2) di
asumsikan 50% menghasilkan batang jagung. Maka ketersediaan batang jagung di
Sumatera Utara sebanyak 411.533 ton/tahun. Dari hasil perhitungan, kebutuhan
batang jagung proses pembuatan bio-oil sebanyak 50.477 ton /tahun.
Oleh karena itu, pembangunan bio-oil berbahan baku batang jagung sangat
cocok dan ideal bila didirikan di Indonesia dalam memenuhi permintaan dalam
negeri dan permintaan dunia akan bio-oil.
1.2 Perumusan Masalah Industri bio-oil dari dalam negeri diperkirakan tidak bisa berkembang karena
harga bahan baku Crude Palm Oil (CPO) dipasar internasional meningkat drastis sehingga produksi bio-oil berbahan baku CPO tidak ekonomis. Akibatnya Indonesia
Universitas Sumatera Utara
tidak mampu memenuhi permintaan bio-oil dalam negeri dan permintaan dunia yang terus meningkat. Akibatnya, bio-oil yang merupakan bahan baku alternatif yang ramah lingkungan tidak berkembang sehingga Indonesia dan dunia masih harus bergantung pada bahan bakar bumi sebagai penghasil energi. Maka salah satu cara untuk mengatasi hal tersebut adalah dengan mendirikan pabrik bio-oil di Indonesia dengan bahan baku yang sangat murah dan ramah lingkungan yaitu batang jagung. 1.3 Tujuan Pra Rancangan Pabrik
Tujuan dari Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bio-Oil dari batang jagung adalah untuk menerapkan disiplin ilmu teknik kimia khususnya di bidang perancangan, proses dan operasi teknik kimia sehingga dapat memberikan gambaran kelayakan pra rancangan pabrik pembuatan bio–oil dari batang jagung. 1.4 Manfaat Pra Rancangan Pabrik
Adapun beberapa manfaat pembuatan pra rancangan pabrik pembuatan bio-oil dari batang jagung, yaitu: 1. Untuk memberikan informasi awal tentang kelayakan pendirian pabrik pembuatan bio-oil dari batang jagung. 2. Untuk memberikan informasi tentang perkiraan tata rancangan pembuatan bio-oil dari batang jagung
Universitas Sumatera Utara
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Bio-oil Salah satu hasil pengolahan minyak nabati yang merupakan bahan bakar
alternatif adalah Bio-oil. Bio-oil adalah bahan bakar cair berwarna gelap, beraroma seperti asap, dan diproduksi dari biomassa seperti kayu, kulit kayu, kertas atau biomassa lainnya melalui teknologi pirolisis ( pyrolysis ) atau pirolisis cepat (fast pyrolysis ). Fast Pyrolysis (pirolisis cepat) adalah dekomposisi thermal dari komponen organik tanpa kehadiran oksigen dengan cara mengalirkan N2 dalam prosesnya untuk menghasilkan cairan, gas dan arang. Cairan yang dihasilkan ini lebih lanjut kita kenal sebagai Bio-oil. Produk yang dihasilkan dalam proses pirolisis cepat tergantung dari komposisi biomassa yang digunakan sebagai bahan baku, kecepatan serta lama pemanasan. Rendemen cairan tertinggi yang dapat dihasilkan dari proses pirolisis cepat berkisar 78 % dengan lama pemanasan 0,5 – 2 detik, pada
o
suhu 400-600 C dan proses pendinginan yang cepat pada akhir proses. Pendinginan yang cepat sangat penting untuk memperoleh produk dengan berat molekul tinggi sebelum akhirnya terkonversi menjadi senyawa gas yang memiliki berat molekul rendah. Produksi bio oil sangat menguntungkan karena dengan pengorvensian bio oil maka akan didapatkan produk berupa bahan bakar minyak bio, misalnya: biokerosene, biodiesel dan lain-lain (Hambali, 2007).
Produk yang dihasilkan dalam proses fast pyrolisis tergantung dari komposisi biomassa yang digunakan sebagai bahan baku, kecepatan, serta lama pemanasan. Gambar 2.1 dibawah ini merupakan struktur kimia Bio – oil.
Gambar 2.1 Struktur Kimia Bio – Oil
( Hambali, 2007)
Universitas Sumatera Utara
2.2 Spesifikasi Bio – Oil Untuk Bahan Bakar
Bio – oil terdiri dari karbon, hidrogen, dan oksigen dengan sedikit kandungan
nitrogen dan sulfur. Hanya saja kandungan sulfur dan nitrogen dalam Bio – oil dapat ditiadakan ( tidak begitu berarti ). Komponen organik terbesar dalam Bio oil adalah
lignin, alkohol, asam organik, dan karbonil. Karakteristik Bio – oil tersebut
menjadikan bio – oil sebagai bahan bakar yang ramah lingkungan. Selain itu, Bio–oil
memiliki nilai bakar yang lebih besar dibandingkan dengan bahan bakar oksigen
lainnya ( seperti metanol ) dan nilainya hanya lebih rendah sedikit dibandingkan
dengan diesel dan light fuel oil lainnya ( Hambali dkk, 2007). Tabel 2.1 dibawah ini
merupakan spesifikasi bio-oil untuk bahan bakar.
Tabel 2.1 Spesifikasi bio – oil untuk bahan bakar
Properties
Spesifikasi
Keterangan
HHV
> 70.000 BTU / gal Metode DINS 51900
Kandungan Air
Kandungan padatan
Viskositas
Spesifik Grafity(densitas) Karbon Hidrogen Nitrogen Sulfur Debu
< 25 %
Titrasi Karl Fisher berdasarkan ASTM D 1744
< 1%
Dihitung berdasarkan kandungan
etanol yang insoluble dengan
Metode Filtrasi
10-150 Cst pada 50 ASTM D445 0C
1,2 ( pada 15 0C )
ASTM D405
51,5 % - 58,3 % 0,1 % - 0,4 % 0,07 % - 0,40 % 0,00 % - 0,07 % 0,13 % - 0,21 %
54,5 % 0,4 % 0,2 % 0,0005 % 0,16 %
Universitas Sumatera Utara
2.3 Perbandingan karakteristik Bio – oil dengan Diesel-oil
Pengembangan Bio – oil dapat menggantikan posisi bahan bakar hidrokarbon
dalam industri, seperti untuk mesin pembakaran, boiler, mesin diesel statis, dan gas
turbin. Bio – oil sangat efektif digunakan sebagai pensubstitusi diesel, heavy fuel oil,
light fuel oil, dan untuk berbagai macam boiler. Bio –oil bersifat larut sempurna
dalam alkohol, seperti dalam metanol dan etanol. Pencampuran Bio – oil dalam
alkohol dapat meningkatkan stabilitas dan menurunkan nilai viskositas bahan bakar.
Bio – oil bersifat tidak larut dalam diesel, tetapi dapat diemulsifikasi dengan diesel.
Emulsifikasi 10 – 30 % Bio - oil dalam diesel dapat memperbaiki stabilitas bahan
bakar, memperbaiki viskositas, mengurangi tingkat korosifitas, dan meningkatkan
nilai bilangan setana (Hambali, 2007). Tabel 2.2 merupakan perbandingan
karakteristik Bio-oil dengan Diesel-oil
Tabel 2.2 Perbandingan karakteristik Bio – oil dengan Diesel-oil
Parameter
Bio – Oil
Diesel-oil
Angka Setana Flash point Spesifik Grafity (200C)
51 >110 0C
0,97
45-48 >110 0C
0,87
Sulfur (%)
< 0,06
0,35
Densitas Viskosity (cp)
1,2 10-150 pada 50 0C
0,84 35-50 pada 40 0C
2.4 Potensi Batang Jagung Menjadi Bio – Oil Jagung termasuk ke dalam famili rumput – rumputan. Tanaman jagung
tumbuh tegak dengan tinggi bervariasi. Pada varietas tertentu, tinggi tanaman saat dewasa kurang dari 60 cm dan tipe yang lain dapat mencapai 6 m atau lebih. Batang jagung ( corn strover ) merupakan limbah jagung, setelah masa produktif jagung habis, limbah batang jagung yang dihasilkan cukup besar. Hampir setengah dari tanaman jagung terdiri dari corn stover. Selama ini, pemanfaatan limbah jagung hanya terbatas sebagai pakan ternak. Kandungan serat yang tinggi dalam batang jagung menjadikannya berpotensi untuk dimanfaatkan sebagai bahan baku Bio – oil ( Hambali, 2007). Tabel 2.4 merupakan komposisi organik batang jagung.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.3 Komposisi Organik Batang Jagung
Komponen
Kandungan ( % bk )
Batang Jagung
Sellulosa Hemisellulosa
53 15
Lignin
16
Impuritis
16 Sumber : (Hambali, 2007)
Bahan yang mengandung selulosa berpotensi untuk dijadikan sebagai bahan
baku Bio – oil. Bahan – bahan tersebut diantaranya kayu, kulit kayu, bagas, batang jagung dan biomassa lainnya. Tabel 2.5 memperlihatkan rendemen Bio – oil yang dihasilkan dari beberapa jenis bahan baku Tabel 2.4 Rendemen Bio – oil yang dihasilkan dari beberapa jenis bahan baku
Bahan baku Kayu Kulit kayu Bagas batang Kelobot Limbah
Rendemen
Bio – oil 71 – 80
Arang
12 – 20
Gas 5 – 12
Sumber : (Hambali,2007).
60 – 67 16 – 28 8 – 17
jagung
75 – 81 12 – 14 5 – 10
kertas
71 – 76 7 – 14 10 – 17
71 – 93 4 – 20 2 – 12
2.5 Sifat – sifat bahan baku dan Produk
2.5.1 Bahan Baku yang digunakan
Batang Jagung (Corn Stover)
- Bentuk
: Padat
- Penampilan
: Berwarna Hijau (basah)
Berwarna kecoklatan (kering)
- HHV (High Heating Value) : 19 MJ / kg
- Kadar air
: 76 % dari massa basah
23 % dari massa kering (Hambali, 2007)
Universitas Sumatera Utara
2.5.2 Produk Utama
Bio – oil (C3H8O) - Bentuk
: Cair
- Hight Heating Valve (HHV) - Flash Point - Pour Point - Dew Point - Viskosity
: 18 MJ / Kg : 48 – 55 0 C : - 33 0C : 28 – 32 0C : 50 cp (pada 40 0 C)
- Kelembaban
: 20 – 25 Wt %
- Kadar abu
: 0 Wt %
- Densitas
: 1,2 Kg / L
- Tegangan Permukaan
: 35 – 39 mN / m
- Keasaman (pH)
: 2,5
- Kandungan Padatan
:
DARI BATANG JAGUNG DENGAN FAST PYROLISIS (PIROLISIS CEPAT) DENGAN KAPASITAS PRODUKSI
2250 TON/ TAHUN
TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia
Oleh :
ELNA ELIANA SINAGA 080405104
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur saya sampaikan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul. Para-Rancangan Pabrik Pembuatan Bio-oil Dengan Proses Pyrolysis Dari Batang jagung Dengan Kapasitas 2.250 Ton/Tahun. Tugas Akhir ini dikerjakan sebagai syarat untuk kelulusan dalam sidang sarjana.
Selama mengerjakan Tugas akhir ini penulis begitu banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ibu Dr. Maulida, ST, M.Sc sebagai Dosen Pembimbing I yang telah membimbing dan memberikan masukan selama menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Ibu Ir. Netty Herlina, MT sebagai Dosen Pembimbing II yang telah memberikan membimbing dan memberikan masukan selama menyelesaikan tugas akhir ini.
3. Bapak Dr. Ir. Irvan, M.Si Ketua Departemen Teknik Kimia FT USU. 4. Bapak Ir. Renita Manurung, MT sebagai Koordinator Tugas Akhir
Departemen Teknik Kimia FT USU. 5. Dan yang paling istimewa Orang tua saya yaitu Ayahanda S. Sinaga dan
Ibunda S. Sitorus yang tidak pernah lupa memberikan motivasi dan semangat kepada penulis. 6. Kakak dan adik-adik tercinta yang selalu mendoakan dan memberikan semangat :K’Erni, Dapot dan Paulus. 7. Teman-teman stambuk ‘06 tanpa terkecuali. Trimakasih buat kebersamaan dan semangatnya. 8. Trimakasih juga buat adik-adik 2009,2010,2008,2007 dan semua kakak dan abang senior yang banyak mengajari saya
Universitas Sumatera Utara
9. Teman seperjuangan Rico Chandra sebagai partner penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. Semangat kawan.
10. Spesial buat Domo. Trimakasih buat semangatnya.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan dan ketidaksempurnaan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaan pada penulisan berikutnya. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Medan, Penulis
2012
Elna Eliana S 080405104
Universitas Sumatera Utara
INTI SARI
Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bio-oil melalui Proses Pyrolysis dari batang jagung ini direncanakan berproduksi dengan kapasitas 2.250 ton/tahun dan beroperasi selama 330 hari dalam setahun. Proses yang digunakan adalah pirolisis tipe Fluidizing Fuid Bed dengan kondisi operasi pada tekanan 4 atm dan temperatur 480 oC. Konversi reaksi yang terjadi dalam reaktor sebesar 100% dengan menggunakan Fluidizing Gas.
Lokasi pabrik yang direncanakan di desa Sei Mangkei, Kecamatan Bosar Maligas, Kabupaten Simalungun, Provinsi Sumatera Utara dengan luas tanah yang dibutuhkan sebesar 14.900 m2.
Tenaga kerja yang dibutuhkan untuk mengoperasikan pabrik sebanyak 121 orang. Bentuk badan usaha yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT) dan bentuk organisasinya adalah organisasi garis yang dipimpin oleh direktur utama.
Hasil analisa terhadap aspek ekonomi diperoleh data sebagai berikut:
Total Modal Investasi
: Rp 43.714.723.048,-
Biaya Produksi
: Rp 14.648.143.330,-
Hasil Penjualan per tahun
: Rp 27.433.875.427,-
Laba Bersih
: Rp 8.922.762.406,-
Profit Margin (PM)
: 46,37%
Break Even Point (BEP)
: 50,55%
Return on Investment (ROI) : 20,4141%
Pay Out Time (POT)
: 5 tahun
Return on Network (RON)
: 34,0191
Internal Rate on Return (IRR) : 32,9402 %
Dari hasil analisa aspek ekonomi maka dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan Bio-oil melalui Proses Pyrolysis dari batang jagung layak untuk didirikan.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR................................................................................. INTISARI.................................................................................................... DAFTAR ISI ............................................................................................... DAFTAR TABEL ....................................................................................... DAFTAR GAMBAR................................................................................... BAB I PENDAHULUAN.....................................................................
1.1 Latar Belakang ............................................................................ 1.2 Perumusan Masalah..................................................................... 1.3 Tujuan Pra-Rancangan................................................................. 1.4 Manfaat Pra-Rancangan...............................................................
i iii iv viii xi I-1 I-1 I-3 I-4 I-4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA……………………………………… II-1 2.1 Bio-oil ......................................................................................... II-1 2.2 Spesifikasi Bio-oil untuk Bahan Bakar......................................... II-1 2.3 Perbandingan Karakteristik Bio-oil & Bio-diesel ......................... II-2 2.4 Keunggulan dan kelemahan Antara Bio – Oil & Bio-diesel…… II-3 2.5 Potensi Batang Jagung Menjadi Bio – Oil ................................ II-4 2.6 Sifat – sifat bahan baku dan Produk…………………………… II-5 2.5.1 Bahan Baku yang digunakan…………………………………II-5 2.5.2 Produk Utama……………………………………………….. II-5 2.5.3 Produk Samping…………………………………………….. II-6 2.7 Proses Pembuatan Bio – Oil..................................................... ... II-8 2.7.1 Tipe Circulating Fluid Bed………………………………… II-8 2.7.2 Tipe Fluidized Bed (Unggun Terfluidisasi)………………… II-9 2.7.3 Tipe Vacuum Pyrolizer……………………………………. II-10 2.8 Pemilihan Tipe Proses ............................................................. II-11 2.9 Deskripsi Proses………………………………………………… II-12
Universitas Sumatera Utara
BAB III NERACA MASSA 3.1 Neraca Massa Knife cutter (KC-103)........................................... III-1 3.2 Neraca Massa Vibrating Screen (VS-104).................................... III-1 3.3 Neraca Massa Reaktor (R-201)................................................... III-1 3.4 Neraca Massa Cyclone (CY-205)……………………………… III-2 3.5 Neraca Massa Knock Out Drum (KO-208)................................ III-2
BAB IV NERACA ENERGI 4.1 NERACA ENERGI PADA REAKTOR PYROLISIS (R-201) .. 4.2 NERACA ENERGI PADA COOLER (E-204))......................... 4.3 NERACA ENERGI PADA CONDENSER (E-207)..................
IV-1 IV-1 IV-2
BAB V SPESIFIKASI PERALATAN………………………………… V-1
BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA 6.1 Instrumentasi ............................................................................ VI-1 6.2 Keselamatan Kerja Pabrik......................................................... VI-8 6.2.1 Keselamatan Kerja Pada Pabrik Pembuatan Bio Oil........... VI-9
BAB VII UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH……………. VII-1 7.1 Kebutuhan Air Pendingin ......................................................... VII-1 7.2 Pengolahan Air ......................................................................... VII-3 7.3 Kebutuhan Bahan Kimia........................................................... VII-6 7.4 Kebutuhan Listrik..................................................................... VII-6 7.5 Kebutuhan Bahan Bakar ........................................................... VII-6 7.6 Pengolahan Limbah……………………………………………. VII-7 7.7 Spesifikasi Peralatan Utilitas…………………………………… VII-7
BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK............................ VIII-1
8.1 Lokasi Pabrik............................................................................ VIII-5 8.2 Tata letak Pabrik....................................................................... VIII-8 8.3 Tata letak Peralatan .................................................................. VIII-9 8.4 Perincian Luas Area Pabrik....................................................... VIII-12
Universitas Sumatera Utara
BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN…. 9.1 Organisasi Perusahan…………………………………………… IX-1 9.1.1 Bentuk Organisasi Garis……………………………………... IX-1 9.1.3 Bentuk Organisasi Fungsional……………………………...... IX-2 9.1.4 Bentuk Organisasi Fungsional dan Staf…………………… ... IX-3 9.2 Menajemen Perusahan…………………………………………… IX-4 9.3 Bentuk Hukum Badan Usaha…………………………………… IX-5 9.4 Uraian Tugas, Wewenang, dan Tanggung Jawab…………………IX-11
9.5 Sistem Kerja................................................................................ IX-18 9.6 Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan .................................. IX-19 9.7 Analisa Jabatan ........................................................................... IX-21 9.8 Kesejahteraan, Pengaturan Gaji Staf dan Karyawan..................... IX-21
BAB X ANALISA EKONOMI………………………………………
X-1
.......................................................................................... Modal
Investasi/ Capital Investment (CI) ............................................. X-1
10.1.1 Modal Investasi Tetap / Fixed Capital Investment (FCI)… X-1
10.1.2 Modal Kerja / Working Capital (WC)…………………… X-3
10.1.3 Biaya Tetap (BT) / Fixed Cost (FC)……………………… X-4
10.1.4 Biaya Variabel (BV) / Variable Cost (VC)………………. X-4
.......................................................................................... Total
Penjualan (Total Sales).............................................................. X-5
Perkiraan Rugi/Laba Usaha……………………………………. X-5
..........................................................................................Analisa
Aspek Ekonomi......................................................................... X-5
10.4.1 Profit Margin (PM)………………………………………. X-5
10.4.2 Break Even Point (BEP)………………………………… X-6
10.4.3 Return on Investment (ROI)……………………………. X-6
10.4.4 Pay Out Time (POT)…………………………………….. X-7
10.4.5 Return on Network (RON)………………………………. X-7
10.4.6 Internal Rate of Return (IRR)…………………………… X-7
BAB XI KESIMPULAN........................................................................ X-1 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ xiii
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA .............................. LA-1 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS……………………..LB-1 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN............. LC-1 LAMPIRAN D PERHITUNGAN UTILITAS DAN PENGOLAHAN
LIMBAH ........................................................................... LD-1 LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI ............................ LE-1
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Struktur Kimia Bio-oil ............................................................... II-1 Gambar 2.2 Tipe Reaktor Circulating Fluid Bed ........................................... II-9 Gambar 2.3 Reaktor Pyrolisis Unggun Fluidisasi (Fluidized Bed) ................. II-10 Gambar 2.4 Vacuum Pyrolizer ...................................................................... II-10 Gambar 6.1 Instrumentasi Pada Reaktor........................................................ VI-6 Gambar 6.2 Instrumentasi Pada Combuster................................................... VI-6 Gambar 6.3 Instrumentasi Pada Cooler dan Condensor ................................. VI-6 Gambar 6.4 Instrumentasi Pada Storage Tank ............................................... VI-7 Gambar 6.5 Instrumentasi Pada Kompresor, Blower, dan Pompa .................. VI-7 Gambar 6.6 Instrumentasi Pada Stripper ....................................................... VI-8 Gambar 6.7 Instrumentasi Pada Knock Out Drum......................................... VI-8 Gambar 8.1 Peta Lokasi Pabrik ..................................................................... VIII-6 Gambar 8.2 Tata Letak Pabrik Pembuatan Bio-Oil........................................ VIII-11 Gambar 9.1 Struktur Organisasi Pabrik Pembuatan Bio-Oil .......................... IX-16 Gambar LA.1 Diagram Alur Knife cutter (KC-103) ...................................... LA-2 Gambar LA.2 Diagram Alur Vibrating Screen (VS-104)............................... LA-3 Gambar LA.3 Diagram Alur Reaktor Pyrolisis (R-201)................................. LA-4 Gambar LA.4 Diagram Alur Cyclone (CY-205)............................................ LA-6 Gambar LA.5 Diagram alur Knock Out Drum (KO-208) ............................... LA-8 Gambar LA.6 Diagram Alur Stripper (ST-304)............................................. LA-9 Gambar LB.1 Reaktor Pyrolisis (R-201) ....................................................... LB-2 Gambar LB.2 Cooler (E-204)........................................................................ LB-17 Gambar LB.3 Condensor (E-207).................................................................. LB-22 Gambar LC.1 Spesifikasi Combuster (C - 202) ............................................. LC-2 Gambar LD.1 Bak Sedimentas………….………………………………………..LD-1 Gambar LD.2 Tangki Air Domestik (TAD)…………………………………. LD-56 Gambar LE.1 Grafik Break Event Point ........................................................ LE-27
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Impor Minyak Solar di Sumatera Utara ......................................... I-1 Tabel 1.2 Luasan Panen dan Produksi Tanaman Jagung di Sumatera Utara ... I-2 Tabel 1.3 Luasan Panen dan Produksi Tanaman Jagung di Indonesia ............ I-2 Tabel 2.1 Spesifikasi Bio-Oil Untuk Bahan Bakar......................................... II-2 Tabel 2.2 Perbandingan Karakteristik Bio-Oil dengan Bio-Diesel ................. II-3 Tabel 2.3 Keunggulan dan Kelemahan Bio-Oil dengan Bio-Diesel................ II-3 Tabel 2.4 Komposisi Organik Batang Jagung................................................ II-4 Tabel 2.5 Rendemen Bio-Oil dari beberapa jenis bahan baku ........................ II-4 Tabel 2.6 Komposisi Batang Jagung ............................................................. II-5 Tabel 2.7 Keunggulan dan Kelemahan Proses Pembuatan Bio-Oil ................ II-11 Tabel 3.1 Neraca Massa Pada Knife cutter (KC-103) .................................... III-1 Tabel 3.2 Neraca Massa Pada Vibrating Screen (VS-104) ............................. III-1 Tabel 3.3 Neraca Massa Pada Reaktor (R-201) ............................................. III-1 Tabel 3.4 Neraca Massa Pada Cyclone (CY-205) .......................................... III-2 Tabel 3.5 Neraca Massa Pada Knock Out Drum (KO-208) ............................ III-2 Tabel 3.6 Neraca Massa Pada Stripper (ST-304)........................................... III-3 Tabel 4.1 Neraca Energi Pada Reaktor (R-201)............................................. IV-1 Tabel 4.2 Neraca Energi Pada Cooler (E-204)............................................... IV-1 Tabel 4.3 Neraca Energi Pada Condensor (E-207) ........................................ IV-2 Tabel 6.1 Daftar Instrumentasi Pada Pra Rancangan Pabrik Bio-Oil.............. VI-5 Tabel 7.1 Kebutuhan Air Pendingin Pada Alat .............................................. VII-1 Tabel 7.2 Kandungan Bahan Kimia Air Sungai Babolon............................... VII-4 Tabel 8.1 Perincian Luas Area Pabrik ........................................................... VIII-10 Tabel 9.1 Jumlah Tenaga Kerja dan Latar Belakang Pendidikan.................... IX-19 Tabel 9.2 Perincian Gaji Karyawan............................................................... IX-22 Tabel LA.1 Neraca Massa Pada Knife cutter (KC-103) ................................ LA-3 Tabel LA.2 Neraca Massa Pada Vibrating Screen (VS-104) ......................... LA-4 Tabel LA.3 Neraca Massa Pada Reaktor (R-201) .......................................... LA-6 Tabel LA.4 Neraca Massa Pada Cyclone (CY-205)....................................... LA-8 Tabel LA.5 Neraca Massa Pada Knock Out Drum (KO-208)......................... LA-9 Tabel LA.6 Neraca Massa Pada Stripper (ST-304)........................................ LA-10
Universitas Sumatera Utara
Tabel LB.1 Kapasitas Panas Gas ................................................................... Tabel LB.2 Panas Pembentukan.................................................................... Tabel LB.3 Kapasitas Panas Estimasi............................................................ Tabel LB.4 Neraca Panas Pada Reaktor Pyrolisis .......................................... Tabel LB.5 Panas Pada Cooler...................................................................... Tabel LB.6 Panas Pada Condensor................................................................ Tabel LC.1 Tempertur Fluida Panas dan Dingin Cooler ................................ Tabel LC.2 Selisih Fluida Panas dan Fluida Dingin Pada Condensor ........... Tabel LC.3 Blower........................................................................................ Tabel LC.4 Komposisi Gas Pada Knock Out Drum ....................................... Tabel LC.5 Komposisi Cairan Pada Knock Out Drum................................... Tabel LD.1 Sistem Perpipaan Pompa Air Sungai ......................................... Tabel LD.2 Sistem Perpipaan Pompa Bak Sedimentasi ................................. Tabel LD.3 Sistem Perpipaan Pompa Al2(SO4)3............................................ Tabel LD.4 Sistem Perpipaan Pompa Na2CO3............................................... Tabel LD.5 Sistem Perpipaan Pompa Clarifier.............................................. Tabel LD.6 Sistem Perpipaan Pompa Sand Filter.......................................... Tabel LD.7 Sistem Perpipaan Pompa Air Pendingin Buangan....................... Tabel LD.8 Sistem Perpipaan Pompa Water Cooling Tower ........................ Tabel LD.9 Sistem Perpipaan Pompa Ca(ClO)2............................................. Tabel LD.10 Sistem Perpipaan Pompa Air Domestik .................................... Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan dan Sarana Lainnya .......................... Tabel LE.2 Harga Indeks Marshall dan Swift ................................................ Tabel LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses ................................................. Tabel LE.4 Perkiraan Harga Peralatan Utilitas .............................................. Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi .......................................................... Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai............................................................... Tabel LE.7 Perincian Biaya Kas Per 3 Bulan ................................................ Tabel LE.8 Perincian Modal Kerja ................................................................ Tabel LE.9 Biaya Depresiasi Sesuai UU Republik Indonesia ........................ Tabel LE.10 Perhitungan Biaya Depresiasi Sesuai UU R I ........................... Tabel LE.11 Data Perhitungan Internal Rate of Return (IRR)........................
LB-1 LB-2 LB-2 LB-16 LB-22 LB-26 LC-23 LC-38 LC-49 LC-53 LC-53 LD-4 LD-13 LD-20 LD-28 LD-34 LD-39 LD-43 LD-46 LD-54 LD-59 LE-2 LE-3 LE-5 LE-6 LE-9 LE-12 LE-15 LE-16 LE-17 LE-18 LE-26
Universitas Sumatera Utara
INTI SARI
Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bio-oil melalui Proses Pyrolysis dari batang jagung ini direncanakan berproduksi dengan kapasitas 2.250 ton/tahun dan beroperasi selama 330 hari dalam setahun. Proses yang digunakan adalah pirolisis tipe Fluidizing Fuid Bed dengan kondisi operasi pada tekanan 4 atm dan temperatur 480 oC. Konversi reaksi yang terjadi dalam reaktor sebesar 100% dengan menggunakan Fluidizing Gas.
Lokasi pabrik yang direncanakan di desa Sei Mangkei, Kecamatan Bosar Maligas, Kabupaten Simalungun, Provinsi Sumatera Utara dengan luas tanah yang dibutuhkan sebesar 14.900 m2.
Tenaga kerja yang dibutuhkan untuk mengoperasikan pabrik sebanyak 121 orang. Bentuk badan usaha yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT) dan bentuk organisasinya adalah organisasi garis yang dipimpin oleh direktur utama.
Hasil analisa terhadap aspek ekonomi diperoleh data sebagai berikut:
Total Modal Investasi
: Rp 43.714.723.048,-
Biaya Produksi
: Rp 14.648.143.330,-
Hasil Penjualan per tahun
: Rp 27.433.875.427,-
Laba Bersih
: Rp 8.922.762.406,-
Profit Margin (PM)
: 46,37%
Break Even Point (BEP)
: 50,55%
Return on Investment (ROI) : 20,4141%
Pay Out Time (POT)
: 5 tahun
Return on Network (RON)
: 34,0191
Internal Rate on Return (IRR) : 32,9402 %
Dari hasil analisa aspek ekonomi maka dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan Bio-oil melalui Proses Pyrolysis dari batang jagung layak untuk didirikan.
Universitas Sumatera Utara
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Pengembangan bioenergi sebagai sumber energi alternatif terbaru sangatlah
prospektif mengingat melimpahnya sumber daya alam di Indonesia. Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, bioenergi bertansformasi menjadi bentuk yang lebih modern. Bioenergi yang kita kenal sekarang mempunyai dua bentuk, yaitu bioenergi tradisional dan bioenergi modern. Bioenergi tradisional yang sering kita temui adalah kayu bakar. Sedangkan yang lebih modern diantaranya bioetanol, biodiesel, ataupun biogas. Pembuatan bioenergi modern sangatlah mudah, yakni dengan mengubah biomassa menjadi bahan bakar dengan proses tertentu. Ada dua jenis proses pembuatan bioenergi, yaitu proses biokimia dan proses thermokimia. Proses biokimia adalah proses yang melibatkan enzymatic fermentation, sedangkan proses thermokimia terdapat dua langkah proses yaitu pertama sintetis gas (syngas) yang juga menghasilkan CO (karbon monoksida) dan hidrogen pada proses pirolisis dan gasifikasi biomassa. Langkah kedua yaitu syngas dikonversikan melalui reaksi katalitik atau oleh bakteri ke dalam bentuk lain seperti etanol atau butanol ( Anonim, 2012).
Pakar perminyakan Indonesia, Kurtubi (2004), menyatakan bahwa mulai tahun 2004, produksi perminyakan Indonesia berada pada level terendah dibandingkan tahun-tahun sebelumnya. Produksi minyak mentah pada triwulan I/2004 hanya sekitar 0,98 juta barrel per hari atau sekitar 360 juta barrel dalam satu tahun, sedangkan pada tahun 1999, produksi minyak masih sekitar 1,4 juta barrel per hari. Diketahui pula bahwa harga bahan bakar minyak dunia pun meningkat pesat. Permasalahan inilah yang membawa dampak pada meningkatnya harga jual bahan bakar minyak termasuk minyak tanah Indonesia. Di sisi lain, permintaan bahan bakar minyak dalam negeri jumlahnya terus meningkat. Diketahui pula bahwa harga bahan bakar minyak dunia pun meningkat pesat. Permasalahan inilah yang membawa dampak pada meningkatnya harga jual bahan bakar minyak Indonesia
Universitas Sumatera Utara
Tabel 1.1 memperlihatkan perkembangan jumlah impor dan kebutuhan
minyak solar pada wilayah Sumatera Utara dan Indonesia mulai dari tahun 2004
sampai dengan 2010.
Tahun Import minyak solar Kebutuhan Minyak
Sumatera Utara
Solar di Indonesia
( ribu ton/tahun )
( ribu ton / tahun )
2006
1.362
81.179
2007
1.955
85.845
2008
1.984
105.311
2009
2.091
118.270
2010
2.127
131.230
Sumber : Badan Pusat Statistik, 2010
mengatasi krisis bahan bakar minyak (BBM) dan ketergantungan terhadap minyak bumi serta memenuhi persyaratan lingkungan global, satu-satunya cara adalah dengan pengembangan bahan bakar alternatif ramah lingkungan.
Bahan yang mengandung selulosa berpotensi untuk dijadikan sebagai bahan baku bio-oil. Bahan-bahan tersebut diantaranya kayu, kulit kayu, bagas, batang jagung, dan biomassa lainnya. Bahan yang memiliki kandungan lignin yang tinggi menghasilkan rendemen bio-oil yang rendah, sedangkan bahan baku dengan kandungan selulosa yang tinggi cenderung menghasilkan bio-oil dengan rendemen lebih tinggi (Hambali, 2007).
Batang jagung sebagai bahan baku bio-oil lebih kompetitif dan efisien dibandingkan dengan bahan baku lainnya diatas. Sebagai perbandingannya, batang jagung mengandung 53% selulosa dan 16% lignin. Pada serbuk kayu gergaji mengandung 45% selulosa dan 33% lignin. Sedangkan pada tandan kosong kelapa sawit mengandung 54% selulosa dan 22% lignin. Bahan yang memiliki kandungan lignin yang tinggi, akan menghasilkan rendemen bio-oil yang rendah, dan bahan yang memiliki kandungan selulosa yang tinggi, maka akan menghasilkan bio-oil dengan rendemen yang tinggi (Hambali, 2007).
Universitas Sumatera Utara
Selain itu, luasan area pertanian jagung dan produksi batang jagung di
Sumatera Utara dan Indonesia setiap tahun terus meningkat seperti yang tertera pada
tabel 1.2 dan 1.3 dibawah ini.
Tabel 1.2 Luasan Panen dan Produksi Tanaman Jagung Di Sumatera Utara
Tahun Luas Panen ( Ha )
Produksi ( Ton )
2006
200.146
741.354
2007
229.882
767.236
2008
221.891
785.357
2009
224.237
804.212
2010
226.583
823.066
Sumber : Badan Pusat Statistik Sumatera Utara, 2010
Tabel 1.3 Luasan Panen dan Produksi Tanaman Jagung Di Indonesia
Tahun Luas Panen ( Ha )
Produksi ( Ton )
2006
3.625.987
12.523.894
2007
3.791.220
13.380.277
2008
3.925.756
14.029.602
2009
4.060.293
14.678.928
2010
4.194.829
15.328.253
Sumber : Berita Resmi Statistik, BPS dalam Booklet BPS edisi Juli 2010
Dari data produksi tanaman jagung di Sumatera Utara (table 1.2) di
asumsikan 50% menghasilkan batang jagung. Maka ketersediaan batang jagung di
Sumatera Utara sebanyak 411.533 ton/tahun. Dari hasil perhitungan, kebutuhan
batang jagung proses pembuatan bio-oil sebanyak 50.477 ton /tahun.
Oleh karena itu, pembangunan bio-oil berbahan baku batang jagung sangat
cocok dan ideal bila didirikan di Indonesia dalam memenuhi permintaan dalam
negeri dan permintaan dunia akan bio-oil.
1.2 Perumusan Masalah Industri bio-oil dari dalam negeri diperkirakan tidak bisa berkembang karena
harga bahan baku Crude Palm Oil (CPO) dipasar internasional meningkat drastis sehingga produksi bio-oil berbahan baku CPO tidak ekonomis. Akibatnya Indonesia
Universitas Sumatera Utara
tidak mampu memenuhi permintaan bio-oil dalam negeri dan permintaan dunia yang terus meningkat. Akibatnya, bio-oil yang merupakan bahan baku alternatif yang ramah lingkungan tidak berkembang sehingga Indonesia dan dunia masih harus bergantung pada bahan bakar bumi sebagai penghasil energi. Maka salah satu cara untuk mengatasi hal tersebut adalah dengan mendirikan pabrik bio-oil di Indonesia dengan bahan baku yang sangat murah dan ramah lingkungan yaitu batang jagung. 1.3 Tujuan Pra Rancangan Pabrik
Tujuan dari Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bio-Oil dari batang jagung adalah untuk menerapkan disiplin ilmu teknik kimia khususnya di bidang perancangan, proses dan operasi teknik kimia sehingga dapat memberikan gambaran kelayakan pra rancangan pabrik pembuatan bio–oil dari batang jagung. 1.4 Manfaat Pra Rancangan Pabrik
Adapun beberapa manfaat pembuatan pra rancangan pabrik pembuatan bio-oil dari batang jagung, yaitu: 1. Untuk memberikan informasi awal tentang kelayakan pendirian pabrik pembuatan bio-oil dari batang jagung. 2. Untuk memberikan informasi tentang perkiraan tata rancangan pembuatan bio-oil dari batang jagung
Universitas Sumatera Utara
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Bio-oil Salah satu hasil pengolahan minyak nabati yang merupakan bahan bakar
alternatif adalah Bio-oil. Bio-oil adalah bahan bakar cair berwarna gelap, beraroma seperti asap, dan diproduksi dari biomassa seperti kayu, kulit kayu, kertas atau biomassa lainnya melalui teknologi pirolisis ( pyrolysis ) atau pirolisis cepat (fast pyrolysis ). Fast Pyrolysis (pirolisis cepat) adalah dekomposisi thermal dari komponen organik tanpa kehadiran oksigen dengan cara mengalirkan N2 dalam prosesnya untuk menghasilkan cairan, gas dan arang. Cairan yang dihasilkan ini lebih lanjut kita kenal sebagai Bio-oil. Produk yang dihasilkan dalam proses pirolisis cepat tergantung dari komposisi biomassa yang digunakan sebagai bahan baku, kecepatan serta lama pemanasan. Rendemen cairan tertinggi yang dapat dihasilkan dari proses pirolisis cepat berkisar 78 % dengan lama pemanasan 0,5 – 2 detik, pada
o
suhu 400-600 C dan proses pendinginan yang cepat pada akhir proses. Pendinginan yang cepat sangat penting untuk memperoleh produk dengan berat molekul tinggi sebelum akhirnya terkonversi menjadi senyawa gas yang memiliki berat molekul rendah. Produksi bio oil sangat menguntungkan karena dengan pengorvensian bio oil maka akan didapatkan produk berupa bahan bakar minyak bio, misalnya: biokerosene, biodiesel dan lain-lain (Hambali, 2007).
Produk yang dihasilkan dalam proses fast pyrolisis tergantung dari komposisi biomassa yang digunakan sebagai bahan baku, kecepatan, serta lama pemanasan. Gambar 2.1 dibawah ini merupakan struktur kimia Bio – oil.
Gambar 2.1 Struktur Kimia Bio – Oil
( Hambali, 2007)
Universitas Sumatera Utara
2.2 Spesifikasi Bio – Oil Untuk Bahan Bakar
Bio – oil terdiri dari karbon, hidrogen, dan oksigen dengan sedikit kandungan
nitrogen dan sulfur. Hanya saja kandungan sulfur dan nitrogen dalam Bio – oil dapat ditiadakan ( tidak begitu berarti ). Komponen organik terbesar dalam Bio oil adalah
lignin, alkohol, asam organik, dan karbonil. Karakteristik Bio – oil tersebut
menjadikan bio – oil sebagai bahan bakar yang ramah lingkungan. Selain itu, Bio–oil
memiliki nilai bakar yang lebih besar dibandingkan dengan bahan bakar oksigen
lainnya ( seperti metanol ) dan nilainya hanya lebih rendah sedikit dibandingkan
dengan diesel dan light fuel oil lainnya ( Hambali dkk, 2007). Tabel 2.1 dibawah ini
merupakan spesifikasi bio-oil untuk bahan bakar.
Tabel 2.1 Spesifikasi bio – oil untuk bahan bakar
Properties
Spesifikasi
Keterangan
HHV
> 70.000 BTU / gal Metode DINS 51900
Kandungan Air
Kandungan padatan
Viskositas
Spesifik Grafity(densitas) Karbon Hidrogen Nitrogen Sulfur Debu
< 25 %
Titrasi Karl Fisher berdasarkan ASTM D 1744
< 1%
Dihitung berdasarkan kandungan
etanol yang insoluble dengan
Metode Filtrasi
10-150 Cst pada 50 ASTM D445 0C
1,2 ( pada 15 0C )
ASTM D405
51,5 % - 58,3 % 0,1 % - 0,4 % 0,07 % - 0,40 % 0,00 % - 0,07 % 0,13 % - 0,21 %
54,5 % 0,4 % 0,2 % 0,0005 % 0,16 %
Universitas Sumatera Utara
2.3 Perbandingan karakteristik Bio – oil dengan Diesel-oil
Pengembangan Bio – oil dapat menggantikan posisi bahan bakar hidrokarbon
dalam industri, seperti untuk mesin pembakaran, boiler, mesin diesel statis, dan gas
turbin. Bio – oil sangat efektif digunakan sebagai pensubstitusi diesel, heavy fuel oil,
light fuel oil, dan untuk berbagai macam boiler. Bio –oil bersifat larut sempurna
dalam alkohol, seperti dalam metanol dan etanol. Pencampuran Bio – oil dalam
alkohol dapat meningkatkan stabilitas dan menurunkan nilai viskositas bahan bakar.
Bio – oil bersifat tidak larut dalam diesel, tetapi dapat diemulsifikasi dengan diesel.
Emulsifikasi 10 – 30 % Bio - oil dalam diesel dapat memperbaiki stabilitas bahan
bakar, memperbaiki viskositas, mengurangi tingkat korosifitas, dan meningkatkan
nilai bilangan setana (Hambali, 2007). Tabel 2.2 merupakan perbandingan
karakteristik Bio-oil dengan Diesel-oil
Tabel 2.2 Perbandingan karakteristik Bio – oil dengan Diesel-oil
Parameter
Bio – Oil
Diesel-oil
Angka Setana Flash point Spesifik Grafity (200C)
51 >110 0C
0,97
45-48 >110 0C
0,87
Sulfur (%)
< 0,06
0,35
Densitas Viskosity (cp)
1,2 10-150 pada 50 0C
0,84 35-50 pada 40 0C
2.4 Potensi Batang Jagung Menjadi Bio – Oil Jagung termasuk ke dalam famili rumput – rumputan. Tanaman jagung
tumbuh tegak dengan tinggi bervariasi. Pada varietas tertentu, tinggi tanaman saat dewasa kurang dari 60 cm dan tipe yang lain dapat mencapai 6 m atau lebih. Batang jagung ( corn strover ) merupakan limbah jagung, setelah masa produktif jagung habis, limbah batang jagung yang dihasilkan cukup besar. Hampir setengah dari tanaman jagung terdiri dari corn stover. Selama ini, pemanfaatan limbah jagung hanya terbatas sebagai pakan ternak. Kandungan serat yang tinggi dalam batang jagung menjadikannya berpotensi untuk dimanfaatkan sebagai bahan baku Bio – oil ( Hambali, 2007). Tabel 2.4 merupakan komposisi organik batang jagung.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.3 Komposisi Organik Batang Jagung
Komponen
Kandungan ( % bk )
Batang Jagung
Sellulosa Hemisellulosa
53 15
Lignin
16
Impuritis
16 Sumber : (Hambali, 2007)
Bahan yang mengandung selulosa berpotensi untuk dijadikan sebagai bahan
baku Bio – oil. Bahan – bahan tersebut diantaranya kayu, kulit kayu, bagas, batang jagung dan biomassa lainnya. Tabel 2.5 memperlihatkan rendemen Bio – oil yang dihasilkan dari beberapa jenis bahan baku Tabel 2.4 Rendemen Bio – oil yang dihasilkan dari beberapa jenis bahan baku
Bahan baku Kayu Kulit kayu Bagas batang Kelobot Limbah
Rendemen
Bio – oil 71 – 80
Arang
12 – 20
Gas 5 – 12
Sumber : (Hambali,2007).
60 – 67 16 – 28 8 – 17
jagung
75 – 81 12 – 14 5 – 10
kertas
71 – 76 7 – 14 10 – 17
71 – 93 4 – 20 2 – 12
2.5 Sifat – sifat bahan baku dan Produk
2.5.1 Bahan Baku yang digunakan
Batang Jagung (Corn Stover)
- Bentuk
: Padat
- Penampilan
: Berwarna Hijau (basah)
Berwarna kecoklatan (kering)
- HHV (High Heating Value) : 19 MJ / kg
- Kadar air
: 76 % dari massa basah
23 % dari massa kering (Hambali, 2007)
Universitas Sumatera Utara
2.5.2 Produk Utama
Bio – oil (C3H8O) - Bentuk
: Cair
- Hight Heating Valve (HHV) - Flash Point - Pour Point - Dew Point - Viskosity
: 18 MJ / Kg : 48 – 55 0 C : - 33 0C : 28 – 32 0C : 50 cp (pada 40 0 C)
- Kelembaban
: 20 – 25 Wt %
- Kadar abu
: 0 Wt %
- Densitas
: 1,2 Kg / L
- Tegangan Permukaan
: 35 – 39 mN / m
- Keasaman (pH)
: 2,5
- Kandungan Padatan
: