PABRIK ETHYL ALCOHOL DARI SINGKONG DENGAN PROSES FERMENTASI.

PABRIK ETHYL ALCOHOL

DARI SINGKONG

DENGAN PROSES FERMENTASI

PRA RENCANA PABRIK

Oleh:

Eka dian Sari

0731010031 / FTI / TK

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”

JAWA TIMUR

2011

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :

LEMBAR PENGESAHAN

PABRIK ETHYL ALCOHOL

DARI SINGKONG

DENGAN PROSES FERMENTASI

Oleh :

EKA DIAN SARI

073101 0031

Disetujui untuk diajukan dalam ujian lisan

Dosen Pembimbing

ii

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan rasa syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa dan dengan segala rahmat serta karuniaNya sehingga penyusun telah dapat menyelesaikan Tugas Akhir “Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol Dari Singkong Dengan Proses Fermentasi”, dimana Tugas Akhir ini merupakan tugas yang diberikan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan program pendidikan kesarjanaan di Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Pembangunan Nasional Surabaya.

Tugas Akhir “Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol Dari Singkong Dengan Proses Fermentasi” ini disusun berdasarkan pada beberapa sumber yang berasal dari beberapa literatur , data-data , majalah kimia, dan internet.

Pada kesempatan ini kami mengucapkan terima kasih atas segala bantuan baik berupa saran, sarana maupun prasarana sampai tersusunnya Tugas Akhir ini kepada :

1. Bapak Ir. Sutiyono, MT

Selaku Dekan FTI UPN “Veteran” Jawa Timur 2. Ibu Ir. Retno Dewati, MT

Selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia, FTI,UPN “Veteran” Jawa Timur, 3. Bapak Ir. Mutasim Billah, MT

Selaku dosen pembimbing.

4. Dosen Jurusan Teknik Kimia , FTI , UPN “Veteran” Jawa Timur.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :

5. Seluruh Civitas Akademik Jurusan Teknik Kimia , FTI , UPN “Veteran” Jawa Timur.

6. Kedua orangtua kami yang selalu mendoakan kami.

7. Semua pihak yang telah membantu , memberikan bantuan, saran serta dorongan dalam penyelesaian tugas akhir ini.

Kami menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, karena itu segala kritik dan saran yang membangun kami harapkan dalam sempurnanya tugas akhir ini.

Sebagai akhir kata, penyusun mengharapkan semoga Tugas Akhir yang telah disusun ini dapat bermanfaat bagi kita semua khususnya bagi mahasiswa Fakultas Teknologi Industri jurusan Teknik Kimia.

Surabaya , Agustus 2011 Penyusun,

iv

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ……….……….………. i

KATA PENGANTAR ……….……….………. ii

INTISARI ……….……….……….……… iv

DAFTAR TABEL ……….……….……….…… vi

DAFTAR GAMBAR ……….……….……… vii

DAFTAR ISI ……….……….……….………… viii

BAB I PENDAHULUAN ……….……….……… I – 1

BAB II SELEKSI DAN URAIAN PROSES ……….…… II – 1

BAB III NERACA MASSA ……….……….…… III – 1

BAB IV NERACA PANAS ……….……….……… IV – 1

BAB V SPESIFIKASI ALAT ……….……….. V – 1

BAB VI PERENCANAAN ALAT UTAMA ………. VI – 1

BAB VII INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA …. VII – 1

BAB VIII UTILITAS ……….……….……… VIII – 1

BAB IX LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ……….. IX – 1

BAB X ORGANISASI PERUSAHAAN ……….………… X – 1

BAB XI ANALISA EKONOMI ……….……….… XI – 1

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :

BAB XII PEMBAHASAN DAN KESIMPULAN ……….. XII – 1 DAFTAR PUSTAKA

vi

DAFTAR TABEL

Tabel VII.1. Instrumentasi pada Pabrik ………... VII - 5 Tabel VII.2. Jenis Dan Jumlah Fire – Extinguisher ………. VII - 7

Tabel VIII.2.1. Baku mutu air baku harian ……….………… VIII-7

Tabel VIII.2.3. Karakteristik Air boiler dan Air pendingin ………… VIII-9 Tabel VIII.4.1. Kebutuhan Listrik Untuk Peralatan Proses Dan Utilitas

……….……….……….…… VIII-60

Tabel VIII.4.2. Kebutuhan Listrik Untuk Penerangan Ruang Pabrik

Dan Daerah Proses ……….………. VIII-62

Tabel IX.1. Pembagian Luas Pabrik ……….……… IX - 8

Tabel X.1. Jadwal Kerja Karyawan Proses ……….…… X - 11 Tabel X.2. Perincian Jumlah Tenaga Kerja ……….…… X - 13 Tabel XI.4.A. Hubungan kapasitas produksi dan biaya produksi … XI - 8 Tabel XI.4.B. Hubungan antara tahun konstruksi dengan modal sendiri

……….……….……….…… XI - 9

Tabel XI.4.C. Hubungan antara tahun konstruksi dengan modal pinjaman

……….……….……….……… XI - 9

Tabel XI.4.D. Tabel Cash Flow ……….……….…… XI - 10

Tabel XI.4.E. Pay Out Periode ……….……….…… XI - 14

Tabel XI.4.F. Perhitungan discounted cash flow rate of return …… XI - 15

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :

DAFTAR GAMBAR

Gambar IX.1 Lay Out Pabrik ……….……….………… IX - 9 Gambar IX.2 Peta Lokasi Pabrik ……….……….……… IX - 10 Gambar IX.3 Lay Out Peralatan Pabrik ……….………. IX - 11 Gambar X.1 Struktur Organisasi Perusahaan ……….………… X - 14

viii INTISARI

Perencanaan pabrik ethyl alcohol ini diharapkan dapat berproduksi dengan kapasitas 35.000 ton ethyl alcohol per tahun dalam bentuk liquid. Pabrik beroperasi secara continuous selama 330 hari dalam setahun.

Kegunaan terbesar dari ethanol adalah pada bidang industri kimia acetaldehyde, dimana ethanol dipergunakan sebagai bahan baku utama. Ethanol secara luas digunakan pula sebagai bahan pelarut. Kegunaan lain dari ethanol dapat kita lihat pada industri farmasi, industri fatty acid, industri detergent, pelapisan dan industri kimia lainnya. Secara singkat, uraian proses dari pabrik ethyl alcohol pentahydrate sebagai berikut :

Pertama-tama singkong dikupas, dicuci, dan dihaluskan untuk kemudian diliquifikasi dan di sakarifikasi dengan enzym. Hasil sakarifikasi kemudian difermentasi dengan yeast untuk menghasilkan ethyl alcohol. Ethyl alcohol hasil fermentasi kemudian diuapkan dan dimurnikan dengan distilasi sampai dengan kadar minimum 95% sebagai produk akhir.

Pendirian pabrik berlokasi di Manyar, Gresik dengan ketentuan :

Bentuk Perusahaan : Perseroan Terbatas

Sistem Organisasi : Garis dan Staff

Jumlah Karyawan : 202 orang

Sistem Operasi : Continuous

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :

Waktu Operasi : 330 hari/tahun ; 24 jam/hari Analisa Ekonomi :

* Massa Konstruksi : 2 Tahun

* Umur Pabrik : 10 Tahun

* Fixed Capital Investment (FCI) : Rp. 65.914.481.000

* Working Capital Investment (WCI) : Rp. 23.162.365.000

* Total Capital Investment (TCI) : Rp. 89.076.846.000

* Biaya Bahan Baku (1 tahun) : Rp. 212.638.932.000

* Biaya Utilitas (1 tahun) : Rp. 18.627.893.000

- Steam = 881.712 lb/hari

- Air pendingin = 515 M3/hari

- Listrik = 12.456 kWh/hari

- Bahan Bakar = 6.120 liter/hari

* Biaya Produksi Total (Total Production Cost) : Rp. 277.948.381.000 * Hasil Penjualan Produk (Sale Income) : Rp. 380.334.793.000 * Bunga Bank (Kredit Investasi Bank Mandiri) : 13,5%

* Internal Rate of Return : 49,65%

* Rate On Investment : 49,23%

* Pay Out Periode : 2,2 Tahun

* Break Even Point (BEP) : 26%

I - 1

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

BAB I PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Ethyl alcohol dikenal dengan nama lain ethanol atau grain alcohol, ethanol merupakan bahan yang mudah terbakar, tidak berasa dan berbau khas. Ethanol pertama kali digunakan oleh manusia pada jaman pra-sejarah, dimana pada jaman tersebut ethanol digunakan sebagai bahan untuk mengurangi racun. Pada sekitar 9000 tahun yang lalu telah ditemukan di negara China bagian utara, sejumlah residu yang tersisa pada cawan (pot) yang merupakan ethanol. Beberapa tahun kemudian beberapa kimiawan dari negara Islam menemukan cara untuk mengisolasi ethanol dengan metode distilasi. Kimiawan pertama yang mengisolasi ethanol secara distilasi adalah Al-Razi. Pada tahun 721-815 ilmuwan Jabir Bin Hayyan menemukan bahan yang menyala pada saat mendidihkan anggur. Al-Kindi pada tahun 801-873 menjelaskan proses distilasi ethanol secara tertulis.

Proses pemisahan ethanol dari air pada jaman tersebut mampu menghasilkan ethanol dengan kadar 96%. Ethanol absolute dapat diperoleh dengan cara menyaring ethanol hasil distilasi dengan batubara, proses pemurnian ini diketemukan oleh Johann Tobias Lowitz pada tahun 1796. Pada tahun 1808, Antoine Lavosier menjelaskan bahwa ethanol terdiri dari unsur carbon, hydrogen, dan oxygen. Nicolas dan Theodore de Saussure kemudian menjelaskan rumus kimia dari ethanol dan 15 tahun kemudian Archibald Scott Couper mempublikasikan struktur molekul dari ethanol.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :

Pendahuluan --- I - 2

I.2. Manfaat

Kegunaan terbesar dari ethanol adalah pada bidang industri kimia acetaldehyde, dimana ethanol dipergunakan sebagai bahan baku utama. Ethanol secara luas digunakan pula sebagai bahan pelarut. Kegunaan lain dari ethanol dapat kita lihat pada industri farmasi, industri fatty acid, industri detergent, pelapisan dan industri kimia lainnya.

I.3. Aspek Ekonomi

Kebutuhan ethanol di Indonesia, semakin meningkat sejalan dengan semakin meningkatnya kebutuhan akan pelarut pada industri kimia di Indonesia.

Tahun Kapasitas Produksi (ton/th) 2006 113.915 2007 110.508 2008 138.508 2009 139.875 2010 134.240

Sumber : Deperindag (http://www.dprin.go.id)

Dari tabel diatas, dapat dibuat perencanaan kapasitas produksi terpasang dengan menggunakan metode regresi linier.

Data (n)

Tahun (x)

Kebutuhan (ton/th)

(y) xy x

2

1 2.006 113.915 228513490 4.024.036

2 2.007 110.508 221789556 4.028.049

3 2.008 138.508 278124064 4.032.064

4 2.009 139.875 281008875 4.036.081

5 2.010 134.240 269822400 4.040.100

Pendahuluan --- I -

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

3

Digunakan regresi linier, dengan persamaan : y = ab



xx



(Peters : 760) Dengan : a = y (rata-rata harga y : kapasitas)

b =

 

n x x n y x y x 2 2 i i       

(n = jumlah data) (x = tahun) Didapat : a = 127.409

b =





5 10.040 20.160.330 5 840 6.395.941. 385 1.279.258. 2   = 7.002 x = (10.040/5) = 2.008

y = ab



xx



y = 127.409 + 7.002 (x – 2.008)

Pabrik direncanakan didirikan pada tahun 2013 dengan masa konstruksi 2 tahun. Berdasarkan metode regresi linier diatas, maka didapat kebutuhan Indonesia pada tahun 2013 adalah sebesar : y = 127.409 + 7.002 (x – 2.008) = 162.418

 163.000 ton/th

Untuk kapasitas pabrik terpasang digunakan 25% kebutuhan Indonesia : Kapasitas produksi terpasang = 35.000 ton/th

Kapasitas produksi harian = 35.000 ton/th / 330 hari/th

 106 ton/hari

Dengan demikian, maka penting sekali adanya perencanaan pendirian pabrik ethanol di Indonesia. Hal ini membantu industri-industri kimia di dalam negeri dalam penyediaan bahan baku dan bila memungkinkan untuk komoditi ekspor yang dapat meningkatkan devisa negara.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :

Pendahuluan --- I - 4

I.4. Sifat Bahan Baku dan Produk Bahan Baku :

I.4.A. Ubi kayu (Wikipedia & Perry 7ed : 1999)

Nama Lain : Cassava, Manihot Esculenta Rumus Molekul : C6H12O6 komponen utama

Rumus Bangun :

Berat Molekul : 180

Warna : Putih kekuningan

Bau : berbau khas

Bentuk : padatan

Specific Gravity : 1,544 Melting Point : 146 C Boiling Point : 170-186 C Solubility, Water : 179 cc / 100 gr H2O

Komposisi ubi kayu : (Balitbang UPN, 2009)

Komponen % Berat

Starch 88,10%

Protein 1,40%

Lemak 0,60%

Abu 2,50%

H2O 7,40%

Pendahuluan --- I -

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

5

I.4.B. Larutan NaOH 50% (Wikipedia, Perry 7ed)

Nama Lain : Caustic soda, Soda api Rumus Molekul : NaOH (komponen utama)

Rumus Bangun :

Na – OH Berat Molekul : 40

Warna : tidak berwarna (larutan)

Bau : khas alkali

Bentuk : liquid pekat 50%

Specific Gravity : 2,130

Melting Point : 318,4 C

Boiling Point : 1390C

Solubility, Cold Water : 42 kg/100 kgH2O (H2O=0C)

Solubility, Hot Water : 347 kg/100 kgH2O (H2O=100C)

Komposisi Larutan NaOH : (Aneka Kimia)

Komponen % Berat

NaOH 50%

H2O 50%

Total 100%

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :

Pendahuluan --- I - 6

I.4.C. Sulfuric Acid (Chemicalland21 & Perry 7ed : 1999) Nama Lain : Oil of Vitriol, Dihydrogen Sulfate Rumus Molekul : H2SO4

Rumus Bangun :

Berat Molekul : 98

Warna : tidak berwarna

Bau : tajam, khas

Bentuk : liquid pekat

Specific Gravity : 1,834 Melting Point ; C : 10,49

Boiling Point ; C : terdekomposisi diatas 340C Solubility, cold water : larut sedikit

Komposisi asam sulfat : (Petrokimia Gresik)

Komponen % Berat

H2SO4 98,00%

H2O 2,00%

Pendahuluan --- I -

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

7

I.4.D. Yeast (Chemicalland21 & Perry 7ed : 1999)

Nama Lain : Ragi, Eukaryotic micro-organism Rumus Molekul : senyawa kompleks

Rumus Bangun : senyawa kompleks Berat Molekul : senyawa kompleks

Warna : gelap

Bau : tajam, khas gula

Bentuk : liquid pekat

Specific Gravity : senyawa kompleks Melting Point ; C : senyawa kompleks Boiling Point ; C : senyawa kompleks Solubility, cold water : senyawa kompleks Komposisi yeast : (Bomac VPI Pvt.Ltd.)

Komponen % Berat

Yeast 100,00%

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :

Pendahuluan --- I - 8

I.4.E. Urea (Chemicalland21, Wikipedia, Perry 7ed)

Nama Lain : carbonyl diamide

Rumus Molekul : NH2CONH2 (komponen utama)

Rumus Bangun :

Berat Molekul : 60

Warna : putih

Bau : tidak berbau

Bentuk : prill

Specific gravity : 1,335 Melting point : 132,7C

Boiling point : 135C terdekomposisi

Solubility, Water : 100,7 kg / 100 kg H2O (H2O=0C)

Komposisi Urea : (chemicalland21.com)

Komponen % Berat

NH2CONH2 99,00%

H2O 1,00%

Pendahuluan --- I -

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

9

Produk :

I.4.F. Ethyl alcohol (Wikipedia & Perry 7ed : 1999)

Nama Lain : Ethanol, Hydroxyethane Rumus Molekul : CH3CH2OH

Rumus Bangun :

Berat Molekul : 46

Warna : tidak berwarna / jernih Bau : berbau menyengat (khas)

Bentuk : liquid

Specific Gravity : 0,789 Melting Point : -112C Boiling Point : 78,4C Solubility, Qater : larut

Solubility, Other : organic liquid

Kadar produk ethanol minimal 95%. (chemicalland21)

OH

CH

₂

H

₃

C

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :

Pendahuluan --- I - 10

I.4.G. Carbon Dioxide (Chemicalland21 & Perry 7ed : 1999) Nama Lain : carbonic acid

Rumus Molekul : CO2 (komponen utama)

Rumus Bangun :

Berat Molekul : 44

Warna : tidak berwarna

Bau : tidak berbau

Bentuk : gas

Specific gravity : 1,101

Melting point : -56,6C (1 atm) Boiling point : -78,5C (1 atm)

Solubility, Water : 179,7 kg / 100 kg H2O (H2O=0C)

II - 1

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

BAB II

SELEKSI DAN URAIAN PROSES

II.1. Macam Proses

Beberapa tahun perkembangan dalam teknologi, pembuatan ethyl alcohol dapat dilakukan dengan esterifikasi fase cair ethyl alcohol dan asam acetate dengan katalis asam seperti sulfuric acid (H2SO4) atau dengan cara fermentasi

pati. Macam proses untuk mereaksikan kedua bahan tersebut adalah : A. Pembuatan Ethyl alcohol Dengan Proses Fermentasi

B. Pembuatan Ethyl alcohol Dengan Proses Indirect Hydration

II.1.A. Pembuatan Ethyl alcohol Dengan Proses Fermentasi

Seleksi & Uraian Proses --- II - 2

Pada proses fermentasi, proses ini merupakan proses paling tua untuk pembuatan ethyl alcohol. Pertama-tama bahan baku mengandung pati (molasses, ubi kayu, jagung, dan lainnya) dicampur dengan sulfuric acid dan diencerkan pada mixing tank. Campuran kemudian difermentasi pada fermentor, sehingga menghasilkan ethyl alcohol. Reaksi yang terjadi :

C12H22O11(L) + H2O(L) invertase  2 C6H12O6(L)

C6H12O6(L) zymase  2 C2H5OH(L) + 2 CO2(G)

Yields reaksi = 90%

Gas buang berupa carbon dioxide kemudian discrubbing pada kolom scrubber sedangkan produk utama berupa ethyl alcohol kemudian diolah dan dimurnikan pada beberapa kolom untuk menghasilkan produk ethyl alcohol 96% dan ethyl alcohol absolute.

Seleksi & Uraian Proses --- II -

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

3

Pada proses indirect hydration, bahan baku yang digunakan adalah gas ethylene dan sulfuric acid 96% - 98%. Proses kontak antara kedua bahan adalah dengan metode absorbsi, dimana gas ethylene dilewatkan pada bagian bawah reaktor, dan larutan sulfuric acid dilewatkan pada bagian atas reaktor sehingga terjadi kontak secara counter-current (berlawanan arah).

Produk gas berupa gas-gas impuritis kemudian dilewatkan pada scrubber untuk proses pengolahan limbah gas, sedangkan produk liquid berupa monoethyl sulfate dihidrolisis pada hydrolizer dengan menambahkan air. Pada hydrolizer, monoethyl sulfate dihidrolisa menjadi ethyl alcohol dan sulfuric acid. Reaksi yang terjadi :

CH2=CH2(G) + H2SO4(L)  C2H5OSO2OH(L)

2 CH2=CH2(G) + H2SO4(L)  C2H5OSO2OC2H5(L)

C2H5OSO2OH(L) + C2H5OSO2OC2H5(L) + 3 H2O(L)  3 C2H5OH(L) + 2 H2SO4(L)

Yields reaksi = 95%

Produk reaksi kemudian dimurnikan pada beberapa kolom untuk mendapatkan produk ethyl alcohol dengan kadar 95%, sedangkan reaktan sulfuric acid yang terbentuk dikonsentrasikan sampai dengan kadar yang sama seperti kadar sulfuric acid pada reaktor.

Seleksi & Uraian Proses --- II - 4

II.2. Seleksi proses

Berdasarkan uraian macam proses diatas, maka dapat ditabelkan perbandingan masing-masing proses sebagai berikut :

Tabel II.1. Seleksi Proses

Macam Proses Parameter

Fermentasi Indirect-Hydration Bahan Baku Utama Molasse Ethylene Bahan Baku Pembantu Sulfuric acid Sulfuric acid

Peralatan Rumit Sederhana

Instrumentasi Kompleks Sederhana

Yield Produk 99% 95%

Dari uraian diatas, maka dipilih pembuatan ethyl alcohol dengan proses Fermentasi, dengan beberapa pertimbangan :

a. Bahan baku mudah didapat di dalam negeri (Produksi Pertamina) b. Biaya investasi lebih ekonomis dibanding proses lainnya

c. Biaya peralatan dan instrumentasi lebih ekonomis.

Seleksi & Uraian Proses --- II -

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

5

II.3. Uraian proses

Pra rencana pabrik ethyl alcohol ini, dapat dibagi menjadi 3 Unit pabrik, dengan pembagian :

1. Unit Pengendalian Bahan Baku Kode Unit : 100 2. Unit Fermentasi dan Separasi Kode Unit : 200 3. Unit Pengendalian produk Kode Unit : 300

Adapun uraian proses pembuatan ethyl alcohol dengan proses ini adalah sebagai berikut :

Pertama-tama singkong dari supplier ditampung pada yard singkong F-110 untuk cadangan proses 7 hari. Singkong kemudian diumpankan ke peeling machine H-112 untuk proses pemisahan kulit singkong. Kulit singkong yang terpisah kemudian ditampung pada yard kulit singkong F-310 dan dijual sebagai produk samping yang bisa dimanfaatkan sebagai pakan ternak maupun pupuk, sedangkan daging singkong kemudian dicuci pada drum pencuci X-114 dengan air proses. Singkong bersih kemudian dihaluskan sampai dengan 100 mesh pada hammer mill C-115 dan kemudian disimpan pada silo F-117 dengan bantuan bucket elevator J-116.

Singkong kemudian diumpankan ke tangki liquification R-180 dengan penambahan enzyme -amylase dari silo 140 dan larutan NaOH dari tangki F-120. Pada tangki liquification terjadi proses liquifikasi singkong menjadi larutan pati dengan bantuan enzyme -amylase untuk merubah pati menjadi glukosa dan penambahan NaOH untuk mempermudah proses liquifikasi dan menjaga kondisi pH larutan.

Seleksi & Uraian Proses --- II - 6

Pertama-tama liquifikasi berjalan dengan cara memanaskan larutan sampai suhu 105C selama 30 menit, dan kemudian ditambahkan enzyme dengan penjagaan suhu operasi pada 90C selama 1 jam. (Balitbang UPN, 2009)

Reaksi yang terjadi : (Bambang : 121) -amylase

C6H10O5(L) + H2O(L)  C6H12O6(L) pati + Air  glukosa

Yields pada reaksi ini sebesar 15%. (Bambang : 115)

Produk liquifikasi kemudian ditampung pada tangki F-181 dan kemudian diumpankan ke tangki saccharification R-190.

Pada tangki saccharification R-190 terjadi proses sakarifikasi pati menjadi glukosa dengan penambahan enzyme gluco amylase dari silo F-150 sebagai bahan perubah pati menjadi glukosa dan penambahan asam sulfat dari tangki F-130 untuk menjaga kondisi pH larutan. Sakarifikasi berjalan dengan suhu operasi 60C selama 48 jam. (Bambang : 117)

Reaksi yang terjadi : (Bambang : 121) gluco-amylase

C6H10O5(L) + H2O(L)  C6H12O6(L) pati + Air  glukosa

Yields pada reaksi ini sebesar 98%. (Bambang : 117)

Produk sakarifikasi kemudian difiltrasi pada centrifuge H-191 untuk proses pemisahan cake dan filtrat. Cake berupa padatan singkong sisa liquifikasi dan sakarifikasi kemudian ditampung pada yard F-320 sebagai produk samping untuk dimanfaatkan sebagai pakan ternak maupun pupuk padat. Filtrat berupa larutan glukosa, kemudian ditampung di tangki F-192.

Seleksi & Uraian Proses --- II -

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

7

Larutan glukosa dari tangki F-192, kemudian didistribusikan menjadi dua aliran, dimana aliran pertama 5% larutan diumpankan ke tangki kultur R-211 untuk proses kulturisasi dan 95% larutan diumpankan ke fermentor untuk proses fermentasi.

Pada tangki kultur R-211, larutan glukosa di kulturisasi dengan penambahan yeast (ragi) dari silo F-160 dan nutrien dari silo F-170. Kondisi operasi dijaga pada suhu kamar 32C selama 48 jam. (Keyes : 360)

Reaksi yang terjadi : (Bambang : 121) yeast (saccharomyces sp.)

C6H12O6(L)  2 C2H5OH(L) + 2 CO2(G)

glukosa  ethyl alcohol + carbon dioxide

Yields pada reaksi ini sebesar 90%. (Keyes : 361)

Kultur yang terbentuk dari tangki kultur kemudian dialirkan ke fermentor R-210, sedangkan gas carbon dioxide ditekan pada compressor G-214 dan ditampung pada tangki gas carbon dioxide F-330 sebagai produk samping.

Larutan glukosa dari tangki F-192 diumpankan bersamaan dengan kultur dari tangki kultur menuju ke fermentor R-210. Pada fermentor R-210 terjadi proses fermentasi glukosa menjadi ethyl alcohol dengan bantuan yeast (saccharomyces) dan penambahan nutrien. Fermentasi berlangsung pada suhu 32C dengan waktu fermentasi 60 jam dengan dosis yeast sebesar 1% . (FP-USU)

Reaksi yang terjadi : (Bambang : 121) yeast (saccharomyces sp.)

C6H12O6(L)  2 C2H5OH(L) + 2 CO2(G)

glukosa  ethyl alcohol + carbon dioxide

Yields pada reaksi ini sebesar 90%. (Keyes : 361)

Seleksi & Uraian Proses --- II - 8

Produk fermentasi kemudian diumpankan pada tangki F-212 untuk ditampung sementara dan kemudian diumpankan ke still vessel D-220. Pada still vessel D-220, ethyl alcohol yang terbentuk dipisahkan dari larutan dengan cara pemanasan pada 80C diatas titik didih ethyl alcohol (titik didih ethyl alcohol = 78,4C). Kadar ethyl alcohol pada produk atas mencapai 60% (Keyes : 361) kemudian dikondensasi pada condenser E-221 pada suhu 32C dan kondensat ditampung pada akumulator F-222. Produk bawah berupa slop (liquida sisa penguapan), kemudian ditampung pada tangki F-340 sebagai produk samping yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan pembantu pupuk cair. Kondensat ethyl alcohol dengan kadar 60% dari akumulator F-222 kemudian diumpankan ke kolom distilasi D-230 untuk proses pemurnian ethyl alcohol sampai dengan kadar 95% dan ditampung pada tangki F-350 sebagai produk akhir ethyl alcohol 95%.

III - 1

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

BAB III NERACA MASSA

Kapasitas produksi = 35.000 ton/tahun

Waktu operasi = 24 jam / hari ; 330 hari / tahun Satuan massa = kilogram/jam

Satuan panas = kilokalori/jam 1. PEELING MACHINE ( H - 112 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Singkong dr F-110 * Singkong ke X-114

Karbohidrat 8597,4147 Karbohidrat 8588,8173 Protein 136,6218 Protein 136,4852

Lemak 58,5522 Lemak 58,4936

Abu 243,9675 Abu 243,7235

H2O 722,1438 H2O 721,4217

Kulit 1084,3000 9748,9413

10843,0000 * Kulit singkong ke F-310

Karbohidrat 8,5974 Protein 0,1366

Lemak 0,0586

Abu 0,2440

H2O 0,7221

Kulit 1084,3000

1094,0587

10843,0000 10843,0000

Neraca Massa --- III - 2

2. DRUM PENCUCI ( X - 114 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Singkong dr H-112 * Singkong ke C-115

Karbohidrat 8588,8173 Karbohidrat 8580,2285 Protein 136,4852 Protein 136,3487

Lemak 58,4936 Lemak 58,4351

Abu 243,7235 Abu 243,4798

H2O 721,4217 H2O 720,7003

9748,9413 9739,1924

* Air pencuci dr utilitas * Limbah cair

H2O 9748,9413 Karbohidrat 8,5888

Protein 0,1365

Lemak 0,0585

Abu 0,2437

H2O 9749,6627

9758,6902

19497,8826 19497,8826

3. TANGKI LIQUIFICATION ( R - 180 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Singkong dr F-117 * Campuran ke F-181

Karbohidrat 8580,2285 Glukosa 1413,8786 Protein 136,3487 Starch 7210,7812 Lemak 58,4351 Impuritis 96,9566

Abu 243,4798 NaOH 3,9893

H2O 720,7003 -amylase 1,9478

9739,1924 Protein 136,3487 * Air proses dr utilitas Lemak 58,4351 H2O 19478,3848 Abu 243,4798

* NaOH dr F-120 H2O 20061,6865

NaOH 3,9893 29227,5036

H2O 3,9893

7,9786 * Enzyme dr F-140

-amylase 1,9478

Neraca Massa --- III -

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

3

4. TANGKI SACCHARIFICATION ( R - 190 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Campuran dr F-181 * Campuran ke H-191

Glukosa 1413,8786 Glukosa 9265,6181 Starch 7210,7812 Starch 144,2156 Impuritis 96,9566 Na2SO4 7,0811

NaOH 3,9893 H2SO4 0,3000

-amylase 1,9478 Impuritis 96,9566 Protein 136,3487 -amylase 1,9478 Lemak 58,4351 g-amylase 1,4609 Abu 243,4798 Protein 136,3487 H2O 20061,6865 Lemak 58,4351

29227,5036 Abu 243,4798 H2O 19278,4137

* Enzyme dr F-150 29234,2574

g-amylase 1,4609 * H2SO4 dr F-130

H2SO4 5,1870

H2O 0,1059

5,2929

29234,2574 29234,2574

Neraca Massa --- III - 4

5. CENTRIFUGE ( H - 191 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Campuran dr R-190 * Glukosa ke F-192

Glukosa 9265,6181 Glukosa 9172,9619 Starch 144,2156 Starch 142,7734 Na2SO4 7,0811 Na2SO4 7,0103

H2SO4 0,3000 H2SO4 0,2970

Impuritis 96,9566 H2O 19085,6296

-amylase 1,9478 28408,6722

g-amylase 1,4609 * Cake ke F-320

Protein 136,3487 Glukosa 92,6562

Lemak 58,4351 Starch 1,4422

Abu 243,4798 Na2SO4 0,0708

H2O 19278,4137 H2SO4 0,0030

29234,2574 Impuritis 96,9566 -amylase 1,9478 g-amylase 1,4609 Protein 136,3487

Lemak 58,4351

Abu 243,4798

H2O 192,7841

825,5852

Neraca Massa --- III -

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

5

6. SPLIT FLOW TANGKI ( F - 192 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Glukosa dr F-192 * Glukosa ke R-210

Glukosa 9172,9619 Glukosa 8714,3138 Starch 142,7734 Starch 135,6347 Na2SO4 7,0103 Na2SO4 6,6598

H2SO4 0,2970 H2SO4 0,2821

H2O 19085,6296 H2O 18131,3481

28408,6722 26988,2385

* Glukosa ke R-211

Glukosa 458,6481

Starch 7,1387

Na2SO4 0,3505

H2SO4 0,0149

H2O 954,2815

1420,4337

28408,6722 28408,6722

7. TANGKI KULTUR ( R - 211 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Glukosa dr F-192 * Campuran ke R-210

Glukosa 458,6481 Ethyl alcohol 210,9782 Starch 7,1387 Glukosa 45,8647 Na2SO4 0,3505 Starch 7,1387

H2SO4 0,0149 Na2SO4 0,3505

H2O 954,2815 H2SO4 0,0149

1420,4337 H2O 954,2815

* Yeast dr F-160 Yeast 14,2043

Yeast 14,2043 Urea 0,3019

* Nutrien dr F-170 NPK 0,1120

Urea 0,3019 1233,2467

NPK 0,1120 * Gas CO2 ke F-330

0,4139 CO2 201,8052

1435,0519 1435,0519

Neraca Massa --- III - 6

8. FERMENTOR ( R - 210 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Glukosa dr F-192 * Campuran ke F-212

Glukosa 8714,3138 Ethyl alcohol 4240,6603 Starch 135,6347 Glukosa 876,0179 Na2SO4 6,6598 Starch 142,7734

H2SO4 0,2821 Na2SO4 7,0103

H2O 18131,3481 H2SO4 0,2970

26988,2385 H2O 19085,6296

* Campuran dr R-211 Yeast 284,0867 Ethyl alcohol 210,9782 Urea 6,0383

Glukosa 45,8647 NPK 2,2400

Starch 7,1387 24644,7535

Na2SO4 0,3505 * Gas CO2 ke F-330

H2SO4 0,0149 CO2 3854,4785

H2O 954,2815

Yeast 14,2043

Urea 0,3019

NPK 0,1120

1233,2467 * Yeast dr F-160

Yeast 269,8824

* Nutrien dr F-170

Urea 5,7364

NPK 2,1280

7,8644

Neraca Massa --- III -

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

7

9. TANGKI YEAST ( F - 160 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Yeast dr supplier * Yeast ke R-211

Yeast 284,0867 Yeast 14,2043

* Yeast ke R-210

Yeast 269,8824

284,0867 284,0867

10. TANGKI NUTRIEN ( F - 170 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Nutrien dr supplier * Nutrien ke R-211

Urea 6,0383 Urea 0,3019

NPK 2,2400 NPK 0,1120

8,2783 0,4139

* Nutrien ke R-210

Urea 5,7364

NPK 2,1280

7,8644

8,2783 8,2783

11. TANGKI CARBON DIOXIDE ( F - 330 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * CO2 dari R-211 * CO2 ke F-330

CO2 201,8052 CO2 4056,2837

* CO2 dari R-210

CO2 3854,4785

4056,2837 4056,2837

Neraca Massa --- III - 8

12. STILL VESSEL ( D - 220 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Campuran dr F-212 * Ethyl alcohol ke F-222

Ethyl alcohol 4240,6603 Ethyl alcohol 4240,6603 Glukosa 876,0179 H2O 2827,1069

Starch 142,7734 7067,7672

Na2SO4 7,0103 * Slop ke F-340

H2SO4 0,2970 Glukosa 876,0179

H2O 19085,6296 Starch 142,7734

Yeast 284,0867 Na2SO4 7,0103

Urea 6,0383 H2SO4 0,2970

NPK 2,2400 H2O 16258,5227

24644,7535 Yeast 284,0867

Urea 6,0383

NPK 2,2400

17576,9863

24644,7535 24644,7535

13. KOLOM DISTILASI ( D - 230 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Ethyl alcohol dr F-222 * Produk atas ke F-350

Ethyl alcohol 4240,6603 Ethyl alcohol 4198,2539 H2O 2827,1069 H2O 220,9583

7067,7672 4419,2122

* Produk bawah ke WTP

Ethyl alcohol 42,4064 H2O 2606,1486

2648,5550

IV - 1

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

BAB IV NERACA PANAS

Kapasitas produksi = 35.000 ton/tahun

Waktu operasi = 24 jam / hari ; 330 hari / tahun Satuan massa = kilogram/jam

Satuan panas = kilokalori/jam

1. TANGKI LIQUIFICATION ( R - 180 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Singkong dr F-117 * Campuran ke F-181

Karbohidrat 4734,6829 Glukosa 20640,4779 Protein 193,9231 Starch 85247,4672 Lemak 88,7288 Impuritis 748,6243

Abu 220,4712 NaOH 48,6525

H2O 1610,3686 -amylase 41,1115

6848,1746 Protein 2702,8735 * Air proses dr utilitas Lemak 1247,2737 H2O 43523,3692 Abu 3055,9175

* NaOH dr F-120 H2O 586670,6178

NaOH 3,7425 700403,0159

H2O 8,9168

12,6593 * Enzyme dr F-140

-amylase 2,7948

* H Reaksi 39117,3074 * Q loss 32152,5637 * Q steam 643051,2743

732555,5796 732555,5796

Neraca Panas --- IV - 2

2. TANGKI SACCHARIFICATION ( R - 190 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Campuran dr F-181 * Campuran ke H-191

Glukosa 20640,4779 Glukosa 70208,2220 Starch 85247,4672 Starch 871,3189 Impuritis 748,6243 Na2SO4 57,2852

NaOH 48,6525 H2SO4 6,2930

-amylase 41,1115 Impuritis 28,5385 Protein 2702,8735 -amylase 1035,9302 Lemak 1247,2737 g-amylase 11,4523 Abu 3055,9175 Protein 20,2617 H2O 586670,6178 Lemak 16,4288

700403,0159 Abu 892,8653 H2O 916,9782

* Enzyme dr F-150 74065,5741

g-amylase 1,5665 * H2SO4 dr F-130

H2SO4 15,3700

H2O 0,2373

15,6073

* H Reaksi 214769,4818 * Q serap 841124,0974

Neraca Panas --- IV -

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

3

3. TANGKI KULTUR ( R - 211 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Glukosa dr F-192 * Campuran ke R-210

Glukosa 3475,3791 Ethyl alcohol 506,0286 Starch 43,1598 Glukosa 67,0464 Na2SO4 2,8700 Starch 8,1907

H2SO4 0,4060 Na2SO4 0,5740

H2O 14974,8147 H2SO4 0,0812

18496,6296 H2O 2985,8443

* Yeast dr F-160 Yeast 19,3614

Yeast 13,7927 Urea 0,4247

* Nutrien dr F-170 NPK 0,0385

Urea 0,3027 3587,5898

NPK 0,0275 * Gas CO2 ke F-330

0,3302 CO2 286,1976

* H Reaksi 417369,8620 * Q serap 432006,8271

435880,6145 435880,6145

Neraca Panas --- IV - 4

4. FERMENTOR ( R - 210 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Glukosa dr F-192 * Campuran ke F-212

Glukosa 66030,8385 Ethyl alcohol 10171,1352 Starch 819,4488 Glukosa 1280,1145 Na2SO4 53,8412 Starch 163,7025

H2SO4 5,8870 Na2SO4 11,3423

H2O 284521,1672 H2SO4 1,2586

351431,1827 H2O 59716,8169

* Campuran dr R-211 Yeast 386,8098 Ethyl alcohol 506,0286 Urea 8,3853

Glukosa 67,0464 NPK 0,6969

Starch 8,1907 71740,2620

Na2SO4 0,5740 * Gas CO2 ke F-330

H2SO4 0,0812 CO2 5466,3524

H2O 2985,8443

Yeast 19,3614

Urea 0,4247

NPK 0,0385

3587,5898 * Yeast dr F-160

Yeast 261,7803

* Nutrien dr F-170

Urea 5,6798

NPK 0,4730

6,1528

* H Reaksi 7971762,3440 * Q serap 8249842,4352

Neraca Panas --- IV -

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

5

5. STILL VESSEL ( D - 220 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Campuran dr F-212 * Ethyl alcohol ke F-222

Ethyl alcohol 10171,1352 Ethyl alcohol 938261,1734 Glukosa 1280,1145 H2O 1598826,3866

Starch 163,7025 2537087,5600

Na2SO4 11,3423 * Slop ke F-340

H2SO4 1,2586 Glukosa 10692,1163

H2O 59716,8169 Starch 1404,2377

Yeast 386,8098 Na2SO4 89,1176

Urea 8,3853 H2SO4 9,8890

NPK 0,6969 H2O 401838,4384

71740,2620 Yeast 3227,8919

Urea 69,3844

NPK 5,4753

417336,5506 * Q supply 3034404,0512 * Q loss 151720,2026

3106144,3132 3106144,3132

Neraca Panas --- IV - 6

6. CONDENSER ( E - 221 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Ethyl alcohol dr F-222 * Produk atas ke F-350

Ethyl alcohol 938261,1734 Ethyl alcohol 863834,7931 H2O 1598826,3866 H2O 1535012,2992

2537087,5600 2398847,0923

* Q serap 138240,4677

2537087,5600 2537087,5600

7. HEATER ( E - 224 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Ethyl alcohol dr F-222 * Produk atas ke F-350

Ethyl alcohol 10171,1352 Ethyl alcohol 100513,8254 H2O 8845,7037 H2O 82216,9835

19016,8389 182730,8089

* Q supply 172330,4947 * Q loss 8616,5247

Neraca Panas --- IV -

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

7

8. KOLOM DISTILASI ( D - 230 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Ethyl alcohol dr F-222 * Produk atas ke F-350

Ethyl alcohol 224136,4919 Ethyl alcohol 22367,5693 H2O 82216,9834 H2O 691,3562

306353,4753 23058,9255

* Produk bawah ke WTP

* Q Reboiling 3705945,9561 Ethyl alcohol 2640,6443

H2O 88313,7296

90954,3739 * Q Condensation 3712988,8342

* Q loss 185297,2978

4012299,4314 4012299,4314

BAB V

SPESIFIKASI ALAT

Kapasitas produksi = 35.000 ton/tahun

Waktu operasi = 24 jam / hari ; 330 hari / tahun Satuan massa = kilogram/jam

Satuan panas = kilokalori/jam 1. YARD SINGKONG ( F - 110 )

Fungsi : Menampung singkong dari supplier Dasar Pemilihan : Bahan berbentuk solid

Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (atmospheric pressure) - Suhu = 30C (suhu kamar)

- Waktu penyimpanan = 7 hari

Yard (gudang) berbentuk persegi panjang terbuat dari beton. Spesifikasi :

Kapasitas : 1593 m3

Bentuk : empat persegi panjang Ukuran : Panjang = 14,8 m

Lebar = 14,8 m Tinggi = 7,4 m Accessories : Crane-Belt Conveyor Bahan konstuksi : Beton

Spesifikasi Alat --- V -

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

2

2. BELT CONVEYOR - 1 ( J - 111 )

Fungsi : memindahkan singkong dari F-110 ke H-112 Type : Troughed belt conveyor with rolls of equal length Dasar pemilihan : dipilih conveyor jenis belt sesuai dengan bahan

Spesifikasi :

Kapasitas maksimum : 32 ton/jam Belt - width : 14 in

- trough width : 9 in - skirt seal : 2 in

Belt speed : (10,9 / 32) x 100 ft/mnt = 35 ft/min Panjang : 51 ft

Sudut elevasi : 11,3 o Power : 4 Hp Jumlah : 1 buah

3. PEELING MACHINE ( H - 112 )

Fungsi : Mengupas atau memotong kulit singkong Type : Amisy - MQT2000 (Zhengzhou)

Dasar pemilihan : dipilih karena sesuai dengan bahan dan kapasitas.

Masuk

Keluar



Spesifikasi Alat --- V - 3

Spesifikasi :

Kapasitas maksimum : 2000 kg/jam Panjang : 2600 mm Lebar : 900 mm Tinggi : 880 mm Berat mesin : 420 kg Voltage : 380 V

Power : 4 kW  5,4 hp Bahan : Heavy Duty Steel Jumlah : 6 buah

4. BELT CONVEYOR - 2 ( J - 113 )

Fungsi : memindahkan singkong dari F-110 ke H-112 Type : Troughed belt conveyor with rolls of equal length Dasar pemilihan : dipilih conveyor jenis belt sesuai dengan bahan

Spesifikasi :

Kapasitas maksimum : 32 ton/jam Belt - width : 14 in

- trough width : 9 in - skirt seal : 2 in

Belt speed : (9,8 / 32) x 100 ft/mnt = 31 ft/min Panjang : 32 ft

Sudut elevasi : 21,8 o Power : 4 Hp Jumlah : 1 buah

Masuk

Keluar

Spesifikasi Alat --- V -

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

4

5. DRUM PENCUCI ( X - 114 )

Fungsi : Mencuci singkong dengan air proses. Tipe : Tumbler – Double cone with spray nozzle Dasar pemilihan : dipilih jenis ini karena sesuai dengan bahan dan kapasitas.

Kondisi operasi : Tekanan operasi= 1 atm (atmospheric pressure) Suhu operasi = 30C (Suhu kamar)

Waktu proses = Continuous

Spesifikasi :

Sistem kerja : 10 minutes mixing per cycle Panjang : 10 ft

Diameter : 2 ft Tinggi cone : 0,6 ft Rate pencampuran : 6 cuft/mnt Putaran cone : 18 ft/min Total power : 7,5 hp Bahan konstruksi : Carbon steel Jumlah : 1 buah

6. HAMMER MILL ( C - 115 )

Fungsi : Menghaluskan bahan sampai dengan 100 mesh Type : Reversible Hammer Mill

Dasar pemilihan : dipilih karena sesuai dengan bahan dan kapasitas.

Spesifikasi Alat --- V - 5

Spesifikasi :

Kapasitas maksimum : 40 ton/jam Sieve number : No. 100

Model : 505

Rotor Dimension : 30 in x 30 in Maximum feed : 2 ½ in Maximum speed : 1200 rpm Power : 100 hp Bahan : Heavy Duty Steel Jumlah : 1 buah

7. BUCKET ELEVATOR ( J - 116 )

Fungsi : memindahkan singkong dari C-115 ke silo F-117 Type : Continuous Discharge Bucket Elevator

Dasar pemilihan : untuk memindahkan bahan dengan ketinggian tertentu

Spesifikasi :

Spesifikasi Alat --- V -

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

6

Ukuran = 6 in x 4 in x 4 ¼ in Bucket Spacing = 12 in

Tinggi Elevator = 86 ft Ukuran Feed (maximum) = ¾ in

Bucket Speed = (9,8 / 14) x 225 ft/mnt = 158 ft/menit Putaran Head Shaft = (9,8 / 14) x 43 rpm = 31 rpm

Lebar Belt = 7 in Power total = 5 hp

Alat pembantu = Hopper Chute (pengumpan)

Jumlah = 1 buah

8. SILO SINGKONG ( F - 117 )

Fungsi : Menampung singkong dari hammer mill C-115

Type : silinder tegak dengan tutup atas datar dan bawah conis Dasar pemilihan : umum digunakan untuk menampung padatan

Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (tekanan atmosfer) - Suhu = 30C (suhu kamar) - Waktu penyimpanan = 1 hari

Spesifikasi :

Volume : 3420 cuft = 97 m3 Diameter : 11 ft

Tinggi : 33 ft Tebal shell : ¼ in

Tebal tutup atas : ¼ in Tebal tutup bawah : ¼ in inlet

Outlet

Spesifikasi Alat --- V - 7

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C (Brownell : 253) Jumlah : 2 buah

9. TANGKI NaOH ( F - 120 )

Fungsi : menampung NaOH 50% dari supplier

Type : silinder tegak , tutup bawah datar dan tutup atas dish Dasar Pemilihan : Umum digunakan untuk liquid pada tekanan atmospheric

Spesifikasi :

Volume : 210 cuft = 6 M3 Diameter : 6 ft

Tinggi : 6 ft Tebal shell : 3/16 in Tebal tutup atas : 3/16 in Tebal tutup bawah : ¼ in

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C (Brownell : 253) Jumlah : 1 buah

10. POMPA - 1 ( L - 121 )

Fungsi : Memindahkan bahan dari F-120 ke R-180 Type : Centrifugal Pump

Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas < 10 cP dan bahan liquid.

Masuk

Spesifikasi Alat --- V -

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

8

Spesifikasi :

Rate Volumetrik : 0,10 gpm Total DynamicHead : 69,91 ft.lbf/lbm

Effisiensi motor : 80%

Power : 1,5 hp = 1,2 kW Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 buah

11. TANGKI H2SO4 ( F - 130 )

Fungsi : menampung asam sulfat dari supplier

Type : silinder tegak , tutup bawah datar dan tutup atas dish Dasar Pemilihan : Umum digunakan untuk liquid pada tekanan atmospheric

Spesifikasi :

Volume : 210 cuft = 6 M3 Diameter : 6 ft

Tinggi : 6 ft Tebal shell : 3/16 in Tebal tutup atas : 3/16 in Tebal tutup bawah : ¼ in

Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 (Perry 7ed,T.28-11) Jumlah : 1 buah

12. POMPA - 2 ( L - 131 )

Fungsi : Memindahkan bahan dari F-130 ke R-190 Type : Centrifugal Pump

Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas < 10 cP dan bahan liquid.

Masuk

Keluar

Spesifikasi Alat --- V - 9

Spesifikasi :

Rate Volumetrik : 0,10 gpm Total DynamicHead : 78,81 ft.lbf/lbm

Effisiensi motor : 80%

Power : 1,5 hp = 1,2 kW Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 buah

13. SILO ALPHA AMYLASE ( F - 140 )

Fungsi : Menampung enzyme -amylase dari supplier

Type : silinder tegak dengan tutup atas datar dan bawah conis Dasar pemilihan : umum digunakan untuk menampung padatan

Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (tekanan atmosfer) - Suhu = 30C (suhu kamar) - Waktu penyimpanan = 7 hari

Spesifikasi :

Volume : 210 cuft = 6 m3 Diameter : 4 ft

Tinggi : 12 ft Tebal shell : 3/16 in

inlet

Spesifikasi Alat --- V -

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

10

Tebal tutup atas : 3/16 in Tebal tutup bawah : 3/16 in

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C (Brownell : 253) Jumlah : 1 buah

14. SILO GLUCO AMYLASE ( F - 150 )

Fungsi : Menampung enzyme gluco-amylase dari supplier Type : silinder tegak dengan tutup atas datar dan bawah conis Dasar pemilihan : umum digunakan untuk menampung padatan

Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (tekanan atmosfer) - Suhu = 30C (suhu kamar) - Waktu penyimpanan = 7 hari

Spesifikasi :

Volume : 210 cuft = 6 m3 Diameter : 4 ft

Tinggi : 12 ft Tebal shell : 3/16 in Tebal tutup atas : 3/16 in Tebal tutup bawah : 3/16 in

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C (Brownell : 253) Jumlah : 1 buah

inlet

Outlet

Spesifikasi Alat --- V - 11

15. SILO YEAST ( F - 160 )

Fungsi : Menampung yeast dari supplier

Type : silinder tegak dengan tutup atas datar dan bawah conis Dasar pemilihan : umum digunakan untuk menampung padatan

Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (tekanan atmosfer) - Suhu = 30C (suhu kamar) - Waktu penyimpanan = 7 hari

Spesifikasi :

Volume : 735 cuft = 21 m3 Diameter : 7 ft

Tinggi : 21 ft Tebal shell : 3/16 in Tebal tutup atas : 3/16 in Tebal tutup bawah : 3/16 in

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C (Brownell : 253) Jumlah : 2 buah

16. SILO NUTRIEN ( F - 170 )

Fungsi : Menampung nutrien dari supplier

Type : silinder tegak dengan tutup atas datar dan bawah conis Dasar pemilihan : umum digunakan untuk menampung padatan

Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (tekanan atmosfer) - Suhu = 30C (suhu kamar) - Waktu penyimpanan = 7 hari

inlet

Spesifikasi Alat --- V -

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

12

Spesifikasi :

Volume : 105 cuft = 3 m3 Diameter : 4 ft

Tinggi : 12 ft Tebal shell : 3/16 in Tebal tutup atas : 3/16 in Tebal tutup bawah : 3/16 in

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C (Brownell : 253) Jumlah : 2 buah

17. TANGKI LIQUIFICATION ( R - 180 )

Fungsi : Liquifikasi singkong dengan penambahan enzyme. Type : Silinder tegak , tutup atas dished, tutup bawah conis

dilengkapi pengaduk dan jaket pemanas.

Kondisi operasi : * Tekanan operasi = 1 atm (tekanan atmosfer) * Suhu operasi = 90oC (Balitbang UPN) * Waktu proses = 2 jam (Balitbang UPN)

Spesifikasi : Dimensi Shell :

Diameter Shell , inside : 11 ft Tinggi Shell : 22 ft Tebal Shell : 3/16 in

inlet

Outlet

Spesifikasi Alat --- V - 13

Dimensi tutup :

Tebal tutup atas (dished) : 3/16 in Tinggi Tutup atas : 1,48 ft Tebal tutup bawah (conis) : 3/16 in Tinggi Tutup bawah : 1,30 ft Sistem Pengaduk

Dipakai impeler jenis turbin dengan 6 buah flat blade dengan 2 buah impeller. Diameter impeler : 3,667 ft

Lebar blade : 0,734 ft Panjang blade : 0,917 ft Power motor : 44 hp Sistem Pemanas

Diameter jaket : 11,08 ft Tinggi jaket : 18 ft Jaket spacing : ¼ in Tebal Jaket : 3/16 in

Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 (Perry 7ed,T.28-11) Jumlah tangki : 1 buah

18. TANGKI - 1 ( F - 181 )

Fungsi : menampung campuran bahan dari R-180

Type : silinder tegak , tutup bawah datar dan tutup atas dish Dasar Pemilihan : Umum digunakan untuk liquid pada tekanan atmospheric

Spesifikasi :

Volume : 13860 cuft = 393 M3 Diameter : 26 ft

Masuk

Spesifikasi Alat --- V -

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

14

Tinggi : 26 ft Tebal shell : 7/8 in Tebal tutup atas : 7/8 in Tebal tutup bawah : ¼ in

Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 (Perry 7ed,T.28-11) Jumlah : 2 buah

19. POMPA - 3 ( L - 182 )

Fungsi : Memindahkan bahan dari F-181 ke R-190 Type : Centrifugal Pump

Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas < 10 cP dan bahan liquid.

Spesifikasi :

Rate Volumetrik : 115,10 gpm Total DynamicHead : 80,34 ft.lbf/lbm

Effisiensi motor : 83%

Power : 4,0 hp = 3,0 kW Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 buah

20. TANGKI SACCHARIFICATION ( R - 190 )

Fungsi : Sakarifikasi singkong dengan penambahan enzyme. Type : Silinder tegak , tutup atas dished, tutup bawah conis

dilengkapi pengaduk dan jaket pendingin.

Spesifikasi Alat --- V - 15

Kondisi operasi : * Tekanan operasi = 1 atm (tekanan atmosfer) * Suhu operasi = 60oC (Balitbang UPN) * Waktu proses = 3 jam (Balitbang UPN)

Spesifikasi : Dimensi Shell :

Diameter Shell , inside : 13 ft Tinggi Shell : 26 ft Tebal Shell : 3/16 in Dimensi tutup :

Tebal tutup atas (dished) : 3/16 in Tinggi Tutup atas : 1,75 ft Tebal tutup bawah (conis) : 3/16 in Tinggi Tutup bawah : 1,60 ft Sistem Pengaduk

Dipakai impeler jenis turbin dengan 6 buah flat blade dengan 2 buah impeller. Diameter impeler : 4,334 ft

Lebar blade : 0,867 ft Panjang blade : 1,084 ft Power motor : 75 hp Sistem Pendingin

Diameter jaket : 13,05 ft Tinggi jaket : 20 ft Jaket spacing : 3/16 in Tebal Jaket : 3/16 in

Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 (Perry 7ed,T.28-11) Jumlah tangki : 1 buah

Spesifikasi Alat --- V -

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

16

21. CENTRIFUGE ( H - 191 ) Fungsi : Memisahkan cake dan filtrat

Type : Disk-Bowls Centrifuge (automatic continuous discharge cake) Dasar Pemilihan : Sesuai dengan jenis bahan , efisiensi tinggi.

Spesifikasi :

Kapasitas maksimum : 200 gpm Diameter Bowl : 24 in Speed : 4000 rpm Maximum Centrifugal Force : 5500 lbf/ft2 Power Motor : 7,5 Hp

Bahan : Carbon Steel

Jumlah : 1 buah (automatic continuous discharge cake)

22. TANGKI - 2 ( F - 192 )

Fungsi : menampung campuran bahan dari H-191

Type : silinder tegak , tutup bawah datar dan tutup atas dish Dasar Pemilihan : Umum digunakan untuk liquid pada tekanan atmospheric

Spesifikasi :

Volume : 33300 cuft = 943 M3

Masuk

Keluar

Spesifikasi Alat --- V - 17

Diameter : 35 ft Tinggi : 35 ft Tebal shell : 1 3/8 in Tebal tutup atas : 1 3/8 in Tebal tutup bawah : ¼ in

Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 (Perry 7ed,T.28-11) Jumlah : 8 buah

23. POMPA - 4 ( L - 193 )

Fungsi : Memindahkan bahan dari F-192 ke R-210 dan R-211 Type : Centrifugal Pump

Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas < 10 cP dan bahan liquid.

Spesifikasi :

Rate Volumetrik : 110,70 gpm Total DynamicHead : 100,67 ft.lbf/lbm

Effisiensi motor : 83%

Power : 5,0 hp = 3,8 kW Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 buah

24. FERMENTOR ( R - 210 )

Spesifikasi Alat --- V -

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

18

25. TANGKI KULTUR ( R - 211 )

Fungsi : Kulturisasi larutan glukosa dengan yeast.

Type : Silinder tegak , tutup atas dished, tutup bawah conis dilengkapi pengaduk dan jaket pendingin.

Kondisi operasi : * Tekanan operasi = 1 atm (tekanan atmosfer) * Suhu operasi = 32oC (suhu kamar)

* Waktu proses = 60 jam (FP-USU)

Spesifikasi : Dimensi Shell :

Diameter Shell , inside : 7 ft Tinggi Shell : 14 ft Tebal Shell : 3/16 in Dimensi tutup :

Tebal tutup atas (dished) : 3/16 in Tinggi Tutup atas : 0,95 ft Tebal tutup bawah (conis) : 3/16 in Tinggi Tutup bawah : 0,80 ft Sistem Pengaduk

Dipakai impeler jenis turbin dengan 6 buah flat blade dengan 2 buah impeller. Diameter impeler : 2,334 ft

Lebar blade : 0,467 ft Panjang blade : 0,584 ft Power motor : 14 hp Sistem Pendingin

Diameter jaket : 7,05 ft Tinggi jaket : 11 ft

Spesifikasi Alat --- V - 19

Jaket spacing : 3/16 in Tebal Jaket : 3/16 in

Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 (Perry 7ed,T.28-11) Jumlah tangki : 6 buah (5 buah standby-running)

26. TANGKI - 3 ( F - 212 )

Fungsi : menampung campuran bahan dari R-210

Type : silinder tegak , tutup bawah datar dan tutup atas dish Dasar Pemilihan : Umum digunakan untuk liquid pada tekanan atmospheric

Spesifikasi :

Volume : 33413 cuft = 946 M3 Diameter : 35 ft

Tinggi : 35 ft Tebal shell : 1 ¼ in Tebal tutup atas : 1 ¼ in Tebal tutup bawah : ¼ in

Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 (Perry 7ed,T.28-11) Jumlah : 8 buah

27. POMPA - 5 ( L - 213 )

Fungsi : Memindahkan bahan dari F-212 ke D-220 Type : Centrifugal Pump

Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas < 10 cP dan bahan liquid.

Masuk

Spesifikasi Alat --- V -

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

20

Spesifikasi :

Rate Volumetrik : 111,10 gpm Total DynamicHead : 62,24 ft.lbf/lbm

Effisiensi motor : 83%

Power : 3,0 hp = 2,3 kW Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 buah

28. COMPRESSOR ( G - 214 )

Fungsi : Menaikkan tekanan bahan dari 1 atm menjadi 22,8 atm Type : Centrifugal turbo compressor

Dasar Pemilihan : Sesuai dengan tekanan operasi , efisiensi tinggi.

Spesifikasi :

Bahan : Commercial Steel Rate Volumetrik : 678 cuft/menit

Adiabatic Head : 15000 ft.lbf/lbm gas Effisiensi motor : 80%

Power : 170 hp

Jumlah : 2 buah (multi stage)

29. STILL VESSEL ( D - 220 )

Fungsi : Menguapkan ethyl alcohol dengan pemanasan. Type : Silinder tegak , tutup atas dished, tutup bawah conis

dilengkapi jaket pemanas. Masuk

Keluar

Masuk

Keluar

Spesifikasi Alat --- V - 21

Kondisi operasi : * Tekanan operasi = 1 atm (tekanan atmosfer)

* Suhu operasi = 80oC (berdasarkan titik didih ethyl alcohol)

* Waktu proses = 1 jam (Keyes)

Spesifikasi : Dimensi Shell :

Diameter Shell , inside : 9 ft Tinggi Shell : 18 ft Tebal Shell : 3/16 in Dimensi tutup :

Tebal tutup atas (dished) : 3/16 in Tinggi Tutup atas : 1,21 ft Tebal tutup bawah (conis) : 3/16 in Tinggi Tutup bawah : 1,10 ft Sistem Pemanas

Diameter jaket : 9,24 ft Tinggi jaket : 13 ft Jaket spacing : 1¼ in Tebal Jaket : 3/16 in

Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 (Perry 7ed,T.28-11) Jumlah tangki : 1 buah

30. CONDENSER - 1 ( E - 221 )

Fungsi : Mengkondensasi bahan dengan suhu operasi 32C Type : 1 – 2 Shell and Tube Heat Exchanger (Fixed Tube) Dasar Pemilihan : Umum digunakan dan mempunyai range perpindahan

Spesifikasi Alat --- V -

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

22

Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (tekanan atmosfer) - Suhu = 32C (suhu kamar)

- Sistem kerja = kontinyu

Spesifikasi :

Tube : OD = ¾ in ; 16 BWG Panjang = 16 ft

Pitch = 1 in square Jumlah Tube , Nt = 526

Passes = 2

Shell : ID = 29,0 in Passes = 1

Heat Exchanger Area , A = 1652,1 ft2 = 154 m2 Jumlah exchanger = 1 buah

31. AKUMULATOR - 1 ( F - 222 )

Fungsi : menampung sementara kondensat dari kondensor Type : silinder horizontal dengan tutup dished

Dasar Pemilihan : efisien untuk kapasitas kecil

Spesifikasi :

Volume : 62 cuft = 2 M3 Tekanan : 1 atm absolut Diameter : 3 ft

Panjang : 9 ft Tebal shell : 3/16 in

Spesifikasi Alat --- V - 23

Tebal tutup : 3/16 in

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C (Brownell : 253) Jumlah : 1 buah

32. POMPA - 6 ( L - 223 )

Fungsi : Memindahkan bahan dari F-222 ke D-230 Type : Centrifugal Pump

Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas < 10 cP dan bahan liquid.

Spesifikasi :

Rate Volumetrik : 36,20 gpm Total DynamicHead : 84,88 ft.lbf/lbm

Effisiensi motor : 80%

Power : 2,0 hp = 1,5 kW Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 buah

33. HEATER ( E - 224 )

Fungsi : Memanaskan bahan dari 32C menjadi 89,644C Type : 1 – 2 Shell and Tube Heat Exchanger (Fixed Tube) Dasar Pemilihan : Umum digunakan dan mempunyai range perpindahan

panas yang besar.

Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (tekanan atmosfer)

- Suhu = 89,644C (trial boiling point feed) - Sistem kerja = kontinyu

Spesifikasi Alat --- V -

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

24

Spesifikasi :

Tube : OD = ¾ in ; 16 BWG Panjang = 16 ft

Pitch = 1 in square Jumlah Tube , Nt = 90

Passes = 2

Shell : ID = 13,25 in Passes = 1

Bahan konstruksi shell = Carbon steel Heat Exchanger Area , A = 282,7 ft2 = 27 m2 Jumlah exchanger = 1 buah

34. KOLOM DISTILASI ( D - 230 )

Fungsi : Memurnikan Ethyl alcohol dengan kadar minimal 95%. Type : Sieve Tray Colomn

Dasar Pemilihan : - effisiensi pemisahan lebih tinggi dari plate colomn. - harga lebih murah dari bubble cap colomn.

- perawatan dan perbaikan yang mudah.

Spesifikasi Alat --- V - 25

Spesifikasi kolom distilasi : Tekanan operasi = 17 psi Suhu operasi = 89,644C

Bahan konstruksi = Carbon steel SA-283 grade C (Brownell : 253) Allowable stress (SA-283 , Grade C) = 12650 psi

Digunakan double welded butt joint no radiograph dengan efisiensi = 85% (0,85) Spesifikasi shell dan tutup :

Shell OD = 12 ft = 144 in Tebal shell = ¼ in

Tebal tutup dished = 3/8 in Tinggi tutup dished = 1,8 ft Spesifikasi Plate :

Tray spacing = 24 in Jumlah plate = 15 buah Feed Plate = plate ke – 12 Tinggi tangent line to tangent line = 40,2 ft Tinggi skirt support = 4,0 ft Tinggi tutup dished = 1,8 ft

 +

Tinggi total tangki = 46,0 ft Lain-lain :

Berat liquid = 21963,6400 lb Area downcomer = 53,675 ft2

Berat liquid tiap area = 410 lb/ft2

Tray support ring = 2 1/2 in x 2 1/2 in x 3/8 in , Angles Faktor korosi = 1/8 in (0,125 in)

Overhead vapor line, OD = 12 in Tebal isolasi = 3 in

Accessories = 1 buah tangga. Jumlah kolom distilasi = 1 buah

Spesifikasi Alat --- V -

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

26

35. CONDENSER - 2 ( E - 231 )

Fungsi : Mengkondensasi bahan dengan suhu operasi 32C Type : 1 – 2 Shell and Tube Heat Exchanger (Fixed Tube) Dasar Pemilihan : Umum digunakan dan mempunyai range perpindahan

panas yang besar.

Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (tekanan atmosfer) - Suhu = 32C (suhu kamar)

- Sistem kerja = kontinyu

Spesifikasi :

Tube : OD = ¾ in ; 16 BWG Panjang = 16 ft

Pitch = 1 in square Jumlah Tube , Nt = 1024

Passes = 2

Shell : ID = 39,0 in Passes = 1

Heat Exchanger Area , A = 3216,2 ft2 = 299 m2 Jumlah exchanger = 1 buah

36. AKUMULATOR - 2 ( F - 232 )

Fungsi : menampung sementara kondensat dari kondensor Type : silinder horizontal dengan tutup dished

Dasar Pemilihan : efisien untuk kapasitas kecil

Spesifikasi Alat --- V - 27

Spesifikasi :

Volume : 42 cuft = 2 M3 Tekanan : 1 atm absolut Diameter : 3 ft

Panjang : 9 ft Tebal shell : 3/16 in Tebal tutup : 3/16 in

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C (Brownell : 253) Jumlah : 1 buah

37. POMPA - 7 ( L - 233 )

Fungsi : Memindahkan bahan dari F-232 ke D-230 dan F-350 Type : Centrifugal Pump

Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas < 10 cP dan bahan liquid.

Spesifikasi :

Rate Volumetrik : 24,40 gpm Total DynamicHead : 86,14 ft.lbf/lbm

Effisiensi motor : 80%

Power : 1,5 hp = 1,2 kW Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 buah

Spesifikasi Alat --- V -

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

28

38. REBOILER ( E - 234 )

Fungsi : Menguapkan sebagian bahan dengan suhu operasi 100,232C Type : Kettle reboiler (1 – 2 Shell and Tube Heat Exchanger Fixed Tube) Dasar Pemilihan : Umum digunakan dan mempunyai range perpindahan

panas yang besar.

Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (tekanan atmosfer) - Suhu = 100,021C (trial bubble point)

- Sistem kerja = kontinyu

Spesifikasi :

Tube : OD = ¾ in ; 16 BWG Panjang = 16 ft

Pitch = 1 in square Jumlah Tube , Nt = 1024

Passes = 2

Shell : ID = 39,0 in Passes = 1

Bahan konstruksi shell = Carbon steel Heat Exchanger Area , A = 3216,2 ft2 = 299 m2 Jumlah exchanger = 1 buah

Spesifikasi Alat --- V - 29

39. YARD KULIT SINGKONG ( F - 310 )

Fungsi : Menampung produk samping kulit singkong Dasar Pemilihan : Bahan berbentuk solid

Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (atmospheric pressure) - Suhu = 30C (suhu kamar)

- Waktu penyimpanan = 7 hari

Yard (gudang) berbentuk persegi panjang terbuat dari beton. Spesifikasi :

Kapasitas : 244 m3

Bentuk : empat persegi panjang Ukuran : Panjang = 8,0 m

Lebar = 8,0 m Tinggi = 4,0 m Accessories : Crane-Belt Conveyor Bahan konstuksi : Beton

Spesifikasi Alat --- V -

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

30

40. YARD CAKE ( F - 320 )

Fungsi : Menampung produk samping cake singkong Dasar Pemilihan : Bahan berbentuk solid

Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (atmospheric pressure) - Suhu = 30C (suhu kamar)

- Waktu penyimpanan = 7 hari

Yard (gudang) berbentuk persegi panjang terbuat dari beton. Spesifikasi :

Kapasitas : 137 m3

Bentuk : empat persegi panjang Ukuran : Panjang = 6,6 m

Lebar = 6,6 m Tinggi = 3,3 m Accessories : Crane-Belt Conveyor Bahan konstuksi : Beton

Jumlah : 1 buah

Spesifikasi Alat --- V - 31

41. TANGKI CARBON DIOXIDE ( F - 330 )

Fungsi : menampung gas CO2 dalam bentuk liquid (liquifying)

Type : silinder horizontal dengan tutup dished

Dasar Pemilihan : efisien untuk penyimpanan dengan tekanan tinggi. Kondisi Operasi : - Tekanan = 24,8 atm (UG Storage)

- Suhu = 30C (suhu kamar) - Waktu penyimpanan = 7 hari

Spesifikasi :

Volume : 16150 cuft = 458 m3 Tekanan : 24,8 atm gauge Diameter : 19 ft

Panjang : 57 ft Tebal shell : 4 in Tebal tutup : 4 ½ in

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-212 grade B (Brownell : 276) Jumlah : 10 buah

Masuk

Spesifikasi Alat --- V -

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

32

42. TANGKI SLOP ( F - 340 )

Fungsi : menampung produk slop dari still vessel

Type : silinder tegak , tutup bawah datar dan tutup atas dish Dasar Pemilihan : Umum digunakan untuk liquid pada tekanan atmospheric

Spesifikasi :

Volume : 31710 cuft = 898 M3 Diameter : 34 ft

Tinggi : 34 ft Tebal shell : 1 ¼ in Tebal tutup atas : 1 ¼ in Tebal tutup bawah : ¼ in

Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 (Perry 7ed,T.28-11) Jumlah : 4 buah

Masuk

Keluar

Spesifikasi Alat --- V - 33

43. TANGKI ETHYL ALCOHOL ( F - 350 )

Fungsi : menampung produk utama ethyl alcohol

Type : silinder tegak , tutup bawah datar dan tutup atas dish Dasar Pemilihan : Umum digunakan untuk liquid pada tekanan atmospheric

Spesifikasi :

Volume : 20580 cuft = 583 M3 Diameter : 30 ft

Tinggi : 30 ft Tebal shell : 3/8 in Tebal tutup atas : 3/8 in Tebal tutup bawah : ¼ in

Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 (Perry 7ed,T.28-11) Jumlah : 2 buah

Masuk

VI - 1

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

BAB VI

PERENCANAAN ALAT UTAMA

FERMENTOR ( R - 210 )

Fungsi : Fermentasi larutan glukosa dengan yeast.

Type : Silinder tegak , tutup atas dished, tutup bawah conis dilengkapi pengaduk , jaket pendingin.

Kondisi operasi : * Tekanan operasi = 1 atm (tekanan atmosfer) * Suhu operasi = 32oC (suhu kamar)

* Waktu proses = 60 jam (FP-USU)

Berdasarkan pertimbangan atas fase zat yang tercampur, dan kapasitas produksi, maka tangki proses dapat dibedakan jenisnya yaitu : tangki berpengaduk

(mixed flow) dan tangki pipa alir (plug flow). Pada fermentor ini bahan baku

larutan glukosa merupakan fase liquid, sedangkan yeast dan nutrien merupakan solid, maka dipilih jenis tangki berpengaduk (mixed flow) untuk memudahkan dan

mempercepat kontak.

Perencanaan Alat Utama --- VI - 2

Kondisi feed :

1. Feed larutan glukosa dari tangki F-192 : Komposisi bahan :

Komponen Berat (kg) Fraksi berat  (gr/cc)

[Perry 7ed ; Sherwood]

Glukosa 8714,3138 0,3229 1,544

Starch 135,6347 0,0050 1,500

Na2SO4 6,6598 0,0002 2,698

H2SO4 0,2821 0,0001 1,834

H2O 18131,3481 0,6718 1,000

26988,2385 1,0000

Rate massa = 26988,2385 kg/jam = 59498,2706 lb/jam

 campuran =



_fraksi_komponenberat 1 = 1 0,6718 1,834 0,0001 2,698 0,0002 1,500 0,0050 1,544 0,3229 1    

= 1,13 gr/cc

= 1,13 gr/cc x 62,43 = 71,0 lb/cuft (1 gr/cc = 62,43 lb/cuft)

rate volumetrik= densitas massa rate = cuft / lb jam / lb 71,0 59498,2706

= 839 cuft/jam

2. Feed kultur dari tangki kultur R-211 :

Komponen Berat (kg) Fraksi berat  (gr/cc) [Perry 7ed;T.2-1]

Ethyl alcohol 210,9782 0,1711 0,789

Glukosa 45,8647 0,0372 1,544

Starch 7,1387 0,0058 1,500

Na2SO4 0,3505 0,0003 2,698

H2SO4 0,0149 0,0000 1,834

H2O 954,2815 0,7738 1,000

Yeast 14,2043 0,0115 1,669

Urea 0,3019 0,0002 1,335

NPK 0,1120 0,0001 1,820

Perencanaan Alat Utama --- VI -

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

3

Rate massa = 1233,2467 kg/jam = 2718,8157 lb/jam

 campuran = 62,43

komponen berat fraksi 1  



= 61,0 lb/cuft

rate volumetrik= densitas massa rate = cuft / lb jam / lb 61,0 2718,8157

= 45 cuft/jam

3. Feed yeast dari tangki F-160 :

Rate massa = 269,8824 kg/jam = 594,9827 lb/jam

 yeast = 104,2 lb/cuft

rate volumetrik= densitas massa rate = cuft / lb jam / lb 104,2 594,9827

= 6 cuft/jam

4. Feed nutrien dari tangki F-170 :

Komponen Berat (kg) Fraksi berat  (gr/cc) [Perry 7ed;T.2-1]

Urea 5,7364 0,7294 1,335

NPK 2,1280 0,2706 1,820

7,8644 1,0000

Rate massa = 7,8644 kg/jam = 17,3379 lb/jam

 campuran = 62,43

komponen berat fraksi 1  



= 89,8 lb/cuft

rate volumetrik= densitas massa rate = cuft / lb jam / lb 89,8 17,3379

= 1 cuft/jam

Total rate volumetrik = 839 + 45 + 6 + 1 = 891 cuft/jam

Perencanaan Alat Utama --- VI - 4

Tahap-tahap Perencanaan

1. Perencanaan Dimensi Fermentor

2. Perencanaan Sistem Pengaduk

3. Perencanaan Sistem Pendingin

1. PERENCANAAN DIMENSI FERMENTOR Total rate volumetrik = 891 cuft/jam

 campuran = 61,0 lb/cuft (produk bawah)

Waktu tinggal = 60 jam (FP-USU)

Direncanakan digunakan 6 tangki, sehingga volume tangki :

=

gki tan 6

jam 60 jam / cuft

891 

= 8910 cuft

Asumsi volume bahan (larutan) mengisi 80 % volume tangki sehingga volume ruang kosong sebesar 20% dan digunakan 6 buah tangki.

Volume tangki = 8910 / 80% = 11138 cuft Menentukan ukuran tangki dan ketebalannya

Diambil dimension ratio H

D = 2 (Ulrich ; T.4-27 : 248)

Dengan mengabaikan volume dished head (tinggi tangki = tinggi total tangki).

Volume tangki = 

4 . D

2 _{. H}

11138 =

4 

. D2 . 2 D

D = 19 ft = 228 in

Perencanaan Alat Utama --- VI -

---

Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

5

Penentuan tebal shell :

Tebal shell berdasarkan ASME Code untuk cylindrical tank :

t min = C

P 6 , 0 fE ri P   

[Brownell & Young ,pers.13-1,hal.254]

dengan : t min = tebal shell minimum; in

P = tekanan tangki ; psi

ri = jari-jari tangki ; in ( ½ D ) C = faktor korosi ; in (diambil 1/8 in)

E = faktor pengelasan, digunakan double welded butt joint. faktor pengelasan, E = 0,8

f = stress allowable, bahan konstruksi stainless steel 316 maka f = 36000 psi [Perry 7ed,T.28-11]

P operasi = P hydrostatis =  H

P hydrostatis =





144 38 % 80 0 ,

61  

= 12,9 psi

P design diambil 10% lebih besar dari P operasi untuk faktor keamanan. P design = 1,1 x 12,9 = 15 psi

r = ½ D = ½ x 228 in = 114 in

t min =



 



0,125

15 6 , 0 8 , 0 36000 114 15 _    

= 0,185 in

digunakan tebal shell standar = 3/16 in

XII - 1

---Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

BAB XII

PEMBAHASAN DAN KESIMPULAN

Dalam memenuhi kebutuhan dalam negeri akan ethyl alcohol, Indonesia masih mengimpor ethyl alcohol dari beberapa negara. Di lain pihak, Indonesia mempunyai bahan baku yang tersedia. Sehingga pendirian pabrik ethyl alcohol dengan mempunyai masa depan yang baik.

XII.1. Pembahasan

Untuk mendapatkan kelayakan bahwa pra rencana pabrik ini, maka perlu ditinjau dari beberapa faktor , antara lain :

Pasar

Kebutuhan dalam negeri akan ethyl alcohol yang selama ini masih diimpor, hal ini akan menguntungkan dalam segi pangsa pasar dalam negeri. Karena bahan dasarnya yang dapat diperoleh secara mudah di dalam negeri di Indonesia. Sehingga keadaan tersebut akan mampu menjadi modal dalam persaingan internasional dan persaingan domestik.

Lokasi

Lokasi pabrik terletak di daerah Industri yaitu Manyar , Gresik. Lokasi ini dekat dengan pelabuhan laut Tanjung Perak. Untuk kebutuhan transportasi udara, kota Manyar , Gresik dekat dengan Bandara Udara Internasional Juanda. Hal ini akan memudahkan dalam transportasi bahan baku maupun produk. Maka pemilihan lokasi di daerah Manyar , Gresik dapat diterima.

Pembahasan dan Kesimpulan --- XII ~

---Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

2

Teknis

Peralatan yang digunakan dalam pra rencana ini sebagian besar merupakan peralatan standar yang umum digunakan dan mudah didapat. Sehingga masalah pemeliharaan alat serta pengoperasiannya tidak mengalami kesulitan.

Analisa Ekonomi :

* Massa Konstruksi : 2 Tahun

* Umur Pabrik : 10 Tahun

* Fixed Capital Investment (FCI) : Rp. 65.914.481.000 * Working Capital Investment (WCI) : Rp. 23.162.365.000 * Total Capital Investment (TCI) : Rp. 89.076.846.000 * Biaya Bahan Baku (1 tahun) : Rp. 212.638.932.000 * Biaya Utilitas (1 tahun) : Rp. 18.627.893.000

- Steam = 881.712 lb/hari

- Air pendingin = 515 M3/hari

- Listrik = 12.456 kWh/hari

- Bahan Bakar = 6.120 liter/hari

* Biaya Produksi Total (Total Production Cost) : Rp. 277.948.381.000 * Hasil Penjualan Produk (Sale Income) : Rp. 380.334.793.000 * Bunga Bank (Kredit Investasi Bank Mandiri) : 13,5%

* Internal Rate of Return : 49,65%

* Rate On Investment : 49,23%

* Pay Out Periode : 2,2 Tahun

* Break Even Point (BEP) : 26%

Pembahasan dan Kesimpulan --- XII ~

---Pra Rencana Pabrik Ethyl Alcohol

3

XII.2. Kesimpulan

Dengan melihat berbagai pertimbangan serta perhitungan yang telah dilakukan, maka pendirian pabrik ethyl alcohol didaerah industri Manyar , Gresik, secara teknis dan ekonomis layak untuk didirikan. Adapun rincian pra rencana pabrik ethyl alcohol yang dimaksud adalah sebagai berikut :

Kapasitas : 35.000 ton/tahun

Bentuk Perusahaan : Perseroan Terbatas Sistem Organisasi : Garis dan Staff

Jumlah Karyawan : 202 orang

Sistem Operasi : Continuous

Waktu Operasi : 330 hari/tahun ; 24 jam/hari Total Investasi : Rp. 89.076.846.000

Pay Out Periode : 2,2 tahun

Bunga bank : 13,5%

Internal Rate of Return : 49,65% Rate on Investment : 49,23%

Break Even Point : 26%

1

DAFTAR PUSTAKA

American Socity of Civil Engineers, 1990, “Water Treatment Plant Design”,

2ed ; America Water Works Association, McGraw-Hill Book Co., NY.

Austin G.A., “ Shreve’s Chemical Process Industried “ , 5TH edition ,

Mc. Graw Hill Book Company, Inc, New York, 1960.

Badger , W.L. and Banchero , J.T. , 1955 , ”Introduction to Chemical

Engineering” , Int ed , McGraw-Hill Book Company Inc. , N.Y.

Brady,G.S. , “Material Handbook ” ; 10 ed, John Wiley & Sons Inc. ;

New York.

Biro Pusat Statistik , “Export – Import Sektor Industri”

Brownell,L., E. Young, 1959,“Process Equipment Design”,

John Wiley & Sons Inc. ,N.Y.

Faith, W.L, Keyes, D.B & Clark, R.L, 1960, “Industrial Chemical”, 4th ed.

John Wiley & Sons, Inc, New York.

Foust, A.S.,1960,”Principles of Unit Operations”,2ed,John Wiley & Sons, N.Y.

Geankoplis, C.J. , 1983 , ”Transport Processes and Unit Operations” , 2ed ,

Allyn and Bacon Inc. , Boston.

Harriot, P , 1964 , ” Process Control” , TMH ed , McGraw Hill Book

Company Inc. , New Delhi

Hawley,G. Gessner, 1981, “The Condensed Chemical Dictionary” , 10ed

Van Nostrand Renhold Company, New York.

Hesse,H.C. , 1962 , “Proses Equipment Design” , 8th prnt ,

Van Nostrand Reinhold Company Inc. , New Jersey

Himmelblau, D.M. , 1989 , “Basic Principles and Calculations in Chemical

Engineering” , 5 ed , Prentice-Hall International , Singapore

Hougen, O.A. , Watson, K.M. , 1954, “ Chemical Process Principles “ , part 1 ,

2nd ed. , John Wiley & Sons Inc,New York

Hugot,E , 1972, “Handbook Of Cane Sugar Engineering” , 2ed

p. 490 , Elsevier Publishing Company, Amsterdam.

2

James, H.C. , 1987 ; “Phosphate Manual “; Greenwich Connecticut; USA

Johnstone, S.I. ,1961, “Minerals for The Chemical & Allied Industries”, 2 ed ,

John Wiley & Son , New York.

Joshi,M.V. , 1981 , “Process Equipment Design” , McGraw Hill Indian Ltd

Kent , J.A. , 1983 , “Riegel’s Handbook of Industrial Chemistry “ , 8 ed ,

Van Nostrand Reinhold Company Inc. , New York.

Kern, D.Q. , 1965 , ”Process Heat Transfer” , Int ed ,

McGraw Hill Book Company Inc. , N.Y.

Koppel, L , 1965 , ”Process Systems Analysis and Control” , Int ed , McGraw

Hill Book Company Inc. , New York.

Lamb J.C., 1985 , “Water Quality And Its Control” , John Wiley & Sons

Inc, New York.

Levenspiel,O , 1962 , “Chemical Engineering Reaction” , 2 ed ,

John Wiley & Sons Inc,N.Y.

Ludwig, 1977 , “Applied Process Design for Chemical and Petrochemical

Plants” , Vol 1-2 , 2nd ed , Gulf Publishing Co., Houston, Texas.

Maron, Lando , 1974 , ”Fundamentals of Physical Chemistry” , Int ed ,

Macmillan Publishing Co. Inc. , New York.

McCabe,W.L. , 1956 , “Unit Operation of Chemical Engineering” ,

McGraw-Hill Book Company Inc. , Tokyo

McKetta ,Cunningham, W.A., “Encyclopedia Of Chemical Proccessing And

Design ”,Vol 14 , Marcell Dekker Inc. New York.

Othmer ,Kirk. , “ Encyclopedia of Chemical Technology vol. 23” , 3ed

McGraw-Hill Book Company Inc. , New York

Perry, Chilton , 1973 , ” Perry’s Chemical Engineer’s Handbook” , 5ed ,

McGraw-Hill Book Company Inc. , Singapore.

Perry, Chilton , 1984 , ” Perry’s Chemical Engineer’s Handbook” , 6ed ,

McGraw-Hill Book Company Inc. , Singapore.

Perry, Chilton , 1999 , ”Perry’s Chemical Engineer’s Handbook” , 7ed ,

McGraw-Hill Book Company Inc. , N.Y.

3

Petter ,M.S, Timmerhaus,K.D., 1959 , “Plant Design and Economi for

Chemical Engineering” , 4thed., McGraw-Hill Book Company Inc. , N.Y.

Rase , H.F. , 1957 , “Project Engineering of Process Plant” ,

John Wiley & Sons Inc,N.Y.

Sherwood, T , 1977 , ”The Properties of Gasses and Liquid” , 3th ed ,

McGraw-Hill Book Company Inc. , Singapore.

Severn, WH , 1954 , “Steam, Air and Gas Power” , Modern Engineering

Asia Edition , John Wiley & Sons Inc,N.Y.

Sugiharto, 1987 , “Dasar-Dasar Pengelolaan Air Limbah” , cetakan pertama

Universitas Indonesia Press, Jakarta.

Syamsuddin , 1994 , “Manajemen Keuangan Perusahan” , 2 ed ,

Raja Grafindo Persada , PT , Jakarta

Treybal, R.E. , 1981 , ”Mass Transfer Operations” , 3 ed ,

McGraw-Hill Book Company Inc. , N.Y..

Ulrich, G.D. , 1984 , “A Guide to Chemical Engineering Process Design and

Economics” , John Wiley & Sons Inc,N.Y.

Underwood A.L., 1980 , “Quantitative Analysis” , 4 ed , Prentice Hall Inc,

London.

Van Ness, H.C.,Smith J.M., 1987 , “Introduction to Chemical Engineering

Thermodynamics” , 5 ed , McGraw-Hill Book Company, Singapore.

Van Winkle, M., 1967 , “Distillation” , McGraw-Hill Book Company, NY.

Wesley W.E., 1989 , “Industrial Water Pollution Control” , 2 ed,

McGraw-Hill Book Company, Singapore.

Wolfgang Gerharts,1984 , “Ullmann’s Ecyclopedia of Industrial Chemistry”,5ed ,

Competely Revised Edition , VCH. Internet :

http://www.curryhydrocarbons.ca : CE Plant Cost Index on-line, Mei 2006