PABRIK BIODIESEL DARI CRUDE PALM OIL (CPO) DAN METHANOL DENGAN PROSES TRANSESTERIFIKASI.

METHANOL DENGAN PROSES TRANSESTERIFIKASI

PRA RENCANA PABRIK

Oleh : NITA PRASTICA NPM : 0931010017

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” SURABAYA – JAWA TIMUR

PABRIK BIODIESEL DARI CRUDE PALM OIL (CPO) DAN

METHANOL DENGAN PROSES TRANSESTERIFIKASI

PRA RENCANA PABRIK

Diajukan untuk memenuhi sebagai persyaratan Dalam Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Jurusan Teknik Kimia

Oleh :

NITA PRASTICA NPM : 0931010017

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” SURABAYA – JAWA TIMUR

ffi

ffi'*

I

!!gnervr r

svrrnTSI

rnE!tr

l.xrf

_{..urt.lrA, FuQrllI}

_ullEsrfqsrd

_ttllfr?Atrn

Fllnpul

;topu{al.truqrd

unlrc

;aq4rtre;g

t00

I

s0E86I IS11556I

.ilN

ils'lPraFlI{ IgtTr.riG

: lu;qur;qru.d _u.roe

lloU

nrdV 3y :

pttur;

uptd

tfu!*a

u4I

qeto _{ruForJo uao}

utdrprrgg

rr{utqturdm

q"pf,

l,I00I0Ie60

ffi

: qelo unrnr!fl

ISYXI.{IUfl

_ISSSNYuJ

_STSOUd

_NYCNIA

_IONYHIfl}lt

Nyo (oae)

Tro

nrvd

san{)

_IuVO

_TtsIroorfl

_xrufly{

[.'j ;'

I00

I

e0r,g6L0t0096I.dIN

r00 z _{ctDtsr tr00as6r}

.{IN

Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan YME atas karunia dan rahmat-Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan dengan baik pra rencana pabrik ini yang berjudul “Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dan Methanol dengan Proses Transesterifikasi”.

Pra rencana ini disusun untuk memenuhi tugas yang diberikan kepada mahasiswa Program Studi Teknik Kimia, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Teknik Kimia.

Sebagai dasar penyusunan pra rencana pabrik ini adalah teori yang diperoleh selama kuliah, data-data dari majalah, internet maupun literatur yang ada. Selanjutnya, dengan tersusunnya pra rencana pabrik ini, saya menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Ir. Sutiyono, MT selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.

2. Ibu Ir. Retno Dewati, MT selaku Kepala Jurusan Teknik Kimia, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.

3. Bapak Dr. Ir. Edi Muljadi, SU selaku dosen pembimbing. 4. Ibu Prof. Dr. Ir. Sri Redjeki, MT selaku dosen penguji. 5. Bapak Ir. Sukamto Nep, MT selaku dosen penguji. 6. Bapak Ir. Mutasim Billah, MS selaku dosen penguji.

dorongan, doa, dan restu serta semangat demi berhasilnya studi kami. 8. Rekan-rekan serta semua pihak yang secara langsung maupun tidak

langsung telah membantu sehingga pra rencana pabrik ini terselesaikan. Saya menyadari bahwa masih banyak terdapat kekurangan dalam penyusunan pra rencana pabrik ini oleh karena itu segala saran dan kritik yang bersifat membangun dan bermanfaat bagi kesempurnaan laporan ini akan kami terima dengan senang hati.

Akhir kata, semoga pra rencana pabrik ini dapat memberi manfaat bagi kita semua.

Surabaya, April 2013

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ... iii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR TABEL ... v

DAFTAR GAMBAR ... vi

BAB I PENDAHULUAN ... I.1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 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 TATA LETAK DAN LOKASI ... IX.1 BAB X SISTEM ORGANISASI ... X.1 BAB XI ANALISA EKONOMI ... XI.1 BAB XII DISKUSI DAN KESIMPULAN ... XII.1 DAFTAR PUSTAKA ... vii

Perencanaan Pabrik Biodiesel ini dimaksudkan untuk menambah jumlah produksi biodiesel untuk mencukupi kebutuhan konsumen yang dari tahun ke tahun semakin banyak, dapat menggantikan solar atau minyak bumi yang semakin lama akan semakin habis serta membuka lapangan pekerjaan agar tidak adanya penggangguran.

Rencana lokasi pendirian pabrik ini di daerah Dumai, Provinsi Riau (Sumatra Selatan) dengan perencanaan sebagai berikut:

1. Kapasitas produksi : 60.000 ton

2. Bentuk perusahaan : Perseroan Terbatas 3. Sistem dan organisasi : Garis dan Staff 4. Sistem produksi : Continue 5. Waktu operasi : 300 hari/tahun 6. Bahan dasar : CPO

Metanol 7. Jumlah tenaga kerja : 95 orang

Evaluasi Ekonomi

a. Modal Tetap (FCI) : Rp. 59.228.112.279 b. Modal Kerja (WCI) : Rp. 94.915.797.710 c. Investasi Total (TCI) : Rp. 154.143.909.988

f. ROI : 15%

g. POT : 3,71 tahun

Pendahuluan I - 1

BAB I PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Pembangunan industri merupakan salah satu sektor yang ditingkatkan dan diharapkan meningkatkan pertumbuhan ekonomi yang tinggi. Pembangunan industri terus ditingkatkan dan diarahkan agar sektor industri menjadi penggerak utama ekonomi yang efisien dan berdaya saing tinggi. Salah satu sektor industri yang didukung dan didorong perkembangannya adalah industri non minyak bumi dan gas.

Salah satu industri non minyak bumi dan gas tersebut adalah industri minyak kelapa sawit yang memurnikan dan mengolah crude palm oil (CPO) atau minyak kelapa sawit mentah menjadi bahan-bahan dasar oleochemical. Salah satu bahan dasar dalam industri oleochemical itu adalah methyl ester yang digunakan sebagai bahan kimia lanjutan untuk sejumlah oleochemical seperti : Fatty Alkohol, Alkanomida, -sulfonate Methyl Ester, dan lain-lain.

Sebuah perusahaan di Jepang menggunakan methyl ester (Biodiesel) untuk menghasilkan sabun mandi berkualitas. Potensi penggunaan Methyl Ester yang sedang dikembangkan akhir-akhir ini adalah sebagai pengganti minyak solar, walaupun sedikit terjadi pembakaran tetapi tidak perlu penyesuaian mesin dan bak akan kehilangan efisiensi.

Pendahuluan I - 2

I.2 Manfaat

Penggunaan Biodiesel (Methyl Ester) sebagai bahan dasar oleochemical selain Fatty Acid ternyata memiliki keuntungan sendiri walaupun keduannya termasuk bahan baku industri oleochemical. Keuntungan adalah sebagai berikut adalah :

1. Menurunkan pemakaian energi

Produksi Biodiesel (Methyl Ester) memerlukan suhu dan tekanan reaktor yang lebih rendah bila dibandingkan pemisahan lemak dan minyak untuk mendapatkan Fatty Acid.

2. Peralatan lebih murah

Biodiesel (Methyl Ester) bersifat non-korosif dan diproduksi pada suhu dan tekanan yang lebih rendah, karenanya dapat diproses dalam peralatan baja karbon (carbon steel), sedangkan Fatty Acid bersifat korosif dan diperlukan peralatan yang terbuat dari baja tahan karat (stainless steel) yang harganya lebih mahal.

3. Hasil samping gliserin

Proses pembuatan Biodiesel (Methyl Ester) dari pemisahan lemak baik dengan proses Esterifikasi ataupun Transesterifikasi menghasilkan hasil samping gliserin dan air yang mengandung lebih dari 80% air.

4. Memudahkan pemisahan penyulingan (Distill-Fractionate)

Ester lebih mudah mendidih karena titik didihnya lebih rendah dan panasnya lebih stabil dibandingkan Fatty Acid sehingga lebih mudah dipisahkan dalam kolom fraksinasi.

Pendahuluan I - 3

5. Fatty Acid lebih banyak digunakan sebagai Intermediate Kimia

Untuk produksi alkanomida Methyl Ester dapat menghasilkan Superamida dengan kemurnian lebih dari 90% dibandingkan dengan Fatty Acid yang hanya dapat diproduksi dengan kemurnian antara 65 – 70%.

6. Memudahkan pengangkutan

Sifat kestabilan kimia dan non korosif dari Biodiesel (Methyl Ester) dibandingkan dengan Fatty Acid, maka Methyl Ester jauh lebih muda diangkut.

I.3 Sifat Bahan

1.3.1 Sifat Produk Utama Biodiesel (Methyl Ester)

 Berwujud cairan jernih

 Rumus molekul : RCOOCH3  Berat molekul : 214,344 gr/mol

 Sg : 0,87 – 0,89

 Titik leleh : 4,5⁰C (760 mm)  Titik didih : 148 0C

Pendahuluan I - 4

1.3.2 Sifat Produk Samping Gliserin

 Fase : Cair

 Rumus molekul : C3H5OH  Berat molekul : 92

 Sg : 1,26

 Titik beku : 18,17⁰C  Titik didih :147,9⁰C

 Densitas :1,2582 gr/ml

 Viscositas :1499 cp (20⁰C) 1.3.3 Sifat Bahan Baku

Crude Palm Oil (CPO)

 Fase : Cair

 Warna : Kemerahan

 Bau : Tengik

 Densitas : 850 – 870 kg/m3  Titik beku : 24 – 28 ⁰C

 Titik didih : 124 ⁰C (18 mmHg) 261,5 oC (760 mmHg)

Pendahuluan I - 5

Metanol

 Fase : Cair

 Warna : Tak berwarna

 Rumus molekul : CH3OH  Berat molekul : 32 gr/mol

 Sg : 0,9724

 Densitas : 0,7918 gr/cm3

 Titik beku : - 97⁰C  Titik didih : 64,7 ⁰C

1.4 Aspek Ekonomi

Kebutuhan akan Biodiesel (Methyl Ester) dari tahun ke tahun terus mengalami peningkatan. Biodiesel (Methyl Ester) adalah produk penunjang dalam industri, terutama dalam industri detergen. Karena Biodiesel (Methyl Ester) adalah produk intermediate pembuatan detergen maka dapat dikatakan pertumbuhan industry detergen berbanding lurus dengan permintaan Biodiesel (Methyl Ester). Ditinjau dari bahan baku CPO yang melimpah di Indonesia sebab Indonesia adalah Negara penghasil CPO terbesar kedua di dunia.

“Pada tahun 2011-2015, pabrik-pabrik yang dibangun mulai berskala komersial dengan kapasitas sebesar 30.000 – 100.000 ton per tahun. (Badan Pusat Statistik, 2012). Produksi tersebut mampu memenuhi 3% dari konsumsi diesel atau

Pendahuluan I - 6

ekivalen dengan 1,5 juta kilo liter”. Peluang untuk mengembangkan potensi pengembangan biodiesel di Indonesia cukup besar, mengingat saat ini penggunaan minyak solar mencapai sekitar 40 % penggunaan BBM untuk transportasi. Sedang penggunaan solar pada industri dan PLTD adalah sebesar 74% dari total penggunaan BBM pada kedua sektor tersebut. Bukan hanya karena peluangnya untuk menggantikan solar, peluang besar biodiesel juga disebabkan kondisi alam Indonesia. Hal-hal inilah yang mendorong munculnya ide-ide baru untu mendirikan Pabrik Biodiesel (Methyl Ester) di Indonesia.

Dalam pendirian Pabrik Biodiesel ini direncanakan pabrik akan memproduksi 60.000 ton per tahun. Dengan pendirian Pabrik Biodiesel ini diharapkan kita tidak lagi mengimport biodiesel dari luar negeri.

Seleksi dan Uraian Proses II - 1

BAB II

SELEKSI DAN URAIAN PROSES

II.1 Macam-macam Proses

Proses pembuatan Biodiesel terdiri dari dua metode : 1. Proses Esterifikasi

2. Proses Transesterifikasi

II.1.1 Proses Esterifikasi

Biodiesel diproduksi dalam skala industry dengan menggunakan metode pembuatan yang dinamakan proses Esterifikasi yaitu reaksi asam dengan alkohol sebagai katalisator untuk membentuk suatu Ester. Reaksi ini dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut :

RCOOH + R’OH RCOOR’ + H2O

Asam alkohol ester air

Katalisator yang digunakan asam dan yang biasa digunakan adalah Asam Sulfat. Persamaan reaksi Esterifikasi diatas bersifat reversible dimana reaksi dapat berjalan ke kanan atau ke kiri, maka untuk mendapatkan reaksi berjalan ke sebelah kanan air harus dilepaskan atau diambul sehingga diperoleh Ester yang tinggi.

Seleksi dan Uraian Proses II - 2

Ada dua metode umum penggunaan Proses Esterifikasi : 1. Proses Esterifikasi Batch

2. Proses Esterifikasi Continuous

Esterifikasi bisa dilakukan secara Batch dibawah tekanan dan suhu 200-2500C. Henkel telah mengembangkan Esterifikasi secara aliran continuous countercurrent menggunakan reaktor double-plate coloumn. Teknologi yang didasarkan pada prinsip suatu Proses Esterifikasi dengan penyerapan (absorption) berkelanjutan dari uap lewat jenuh metanol dan penyerapan (desorption) dari campuran metanol-air.

Esterifikasi fatty acid pada kelanjutannya oleh Henkel dilakukan pada tekanan 1000kPa dan suhu 2400C. Salah satu keuntungan dari proses ini adalah kelebihan metanol dapat dijaga dengan menurunkan perbandingan mol antara metanol : fatty acid pada 1,5 : 1 sedangkan pada Proses Batch pada perbandingan mol 3-4 : 1. Biodiesel yang didestilasi dan tidak memerlukan penyulingan lebih lanjut, kelebihan metanol dapat digunakan lagi.

II.1.2 Proses Transesterifikasi

Salah satu metode pembuatan Biodiesel yaitu dengan menggunakan Proses Transesterifikasi dengan kata lain adalah penggantian alkohol dari suatu ester oeh alkohol lainnya dalam suatu prosesyang serupa hidrolisis, kecuali alkohol digunakan sebagai pengganti air.

Reaksi ini disebut juga perpecahan suatu ester oleh suatu alkohol, lebih rinci disebut alkoholis dan diwakili oleh persamaan umum :

Seleksi dan Uraian Proses II - 3

RCOOR’ + R”OH RCOOR” + R’OH

ester alkohol ester alkohol

Dari reaksi dapat dilihat bahwa Ester baru terbentuk dari Ester lainnya yang dipecah oleh alkohol, katalisator bersifat alkali yang digunakan Sodium Methylate paling efektif walaupun Sodium Hidroksida dapat juga digunakan.

Transesterifikasi adalah suatu reaksi keseimbangan. Untuk bergesernya reaksi ke sebelah kanan perlu menggunakan kelebihan alkohol yang besar atau memindahkan salah satu produk dari campuran reaksinya. Pilihan yang kedua mungkin lebih disukai karena cara ini lebih mudah dilakukan sehingga reaksi dapat bergerak ke tahap penyelesaian.

Transesterifikasi adalah suatu bentuk umum, lebih rinci jika metanol digunakan istilah reaksinya adalah Metanolisis. Metanol biasanya digunakan sebab lebih murah tetapi alkohol lainnya dapat juga digunakan. Reaksi lemak atau minyak dengan menggunakan metanol diwakili oleh persamaan umum:

RCOOCH2 CH2OH

R’COOCH + 3 CH3OH 3 R’COOCH3 + CHOH

R”COOCH2 CH2OH

Seleksi dan Uraian Proses II - 4

Meskipun persamaan mewakili keseluruhan reaksi, reaksi pada umumnya terdiri dari satu rangkain tahap yang dapat dibalik secara berurutan. Urutan tahap adalah Trigliserida ke Digliserida ke Monogliserida dengan satu mol methyl ester membentuk masing-masing bagian.

Reaksi stoikiometri memerluka 3 mol metanol untuk masing-masing mol Trigliserida. Hingga 100% lebih metanol digunakan dengan kecepatan konversi paling tinggi.

Ada dua metode umum penggunaan Proses Transesterifikasi : 1. Proses Transesterifikasi Batch.

2. Proses Transesterifikasi Continuous.

Trigliserida menurut cara Batch dapat langsung ditransesterifikasi pada tekanan atmosfer dan suhu 60-700C, pada beberapa reaksi diperlukan pembebasan Fatty Acid dari minyak yang memiliki kadar FFA (Free Fatty Acid) yang tinggi dengan pemurnian (Refining) atau preesterifikasi sebelum Transesterifikasi.

Perlakuan ini tidak diperlukan lagi jika reaksi dilakukan dibawah tekanan tinggi (9000kPa) dan suhu tinggi (2400C) pada kondisi ini Proses Esterifikasi dan Transesterifikasi secara bersamaan terjadi. Campuran produk keluar dari reaktor dapat segera dipisahkan. Lapisan dasar Gliserin tertarik keluar sebagai aliran under flow dalam Decanter dan ketika methyl ester dan metanol lapisan atas keluar sebagai lapisan over flow lalu kelebihan (Excess) metanol di recovery

Seleksi dan Uraian Proses II - 5

dalam kolom destilasi dan methyl ester sebagai produk akan dipisahkan dari campurannya dalam kolom destilasi.

II.2 Seleksi Proses

Kriteria Proses Esterifikasi Proses Transesterifikasi Skala Produksi Temp. Reaksi Tekanan Katalis Konversi Bahan Baku Produk Samping Pabrik/ Komersial 2400C

1000kPa Asam (H3PO4) 90%

- Minyak (Trigliserida) - Steam (H2O) - Metanol Air

Pabrik/ Komersial 2400C

9000kPa

Basa (NaOCH3, NaOH, dll) 94-97%

- Minyak (Trigliserida) - Metanol

Gliserin

Dari kedua macam proses yang telah dijelaskan, dapat dianalisa sebagai berikut :

Proses Esterifikasi sebenarnya lebih sederhana karena tekanan pada reaktornya (1000kPa) tetapi nilai konversi yang lebih rendah dan produk samping air juga tidak memiliki nilai ekonomis. Penanganan bahan baku dan katalis yang lebih rumit dari fatty acid dan H3PO4 karena sifatnya yang korosif sehingga memerlukan peralatan yang anti korosi dan harganya relative lebih mahal.

Seleksi dan Uraian Proses II - 6

Proses Transesterifikasi dalam pembuatannya memerlukan kondisi operasi yaitu tekanan tiggi hal ini kurang menguntungkan, tetapi dilihat dari segi nilai konversi yang tinggi dan hasil samping yang memiliki daya jual serta penanganan bahan baku yang tidak memerlukan perlakuan khusus dari peralatannya cukup memakai carbon steel. Dari pertimbangan ini, maka untuk pendirian pabrik Biodiesel dipilih dengan Proses Transesterifikasi.

II.3 Uraian Proses

Proses Pembuatan Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dengan Proses Transesterifikasi dibagi menjadi beberapa tahap sebagai berikut :

1. Pemurnian Crude Palm Oil (CPO)

Bahan baku Crude Palm Oil (CPO) dari tangki penampung (F-110) dipanaskan terlebih dahulu di tangki penampung untuk mendapatkan CPO pada fase liquid sampai 650C (melting point stearin) karena pada suhu kamar CPO terdiri dari fraksi solid yaitu stearin dan liquid yaitu olein. Kemudian CPO dialirkan ke Tangki Degumming (M-140) untuk mengambil gum (getah) dan kotorannya dengan menambahkan H2SO4 40% yang terlebih dahulu didapatkan dari proses pengenceran di dalam Mixer (M-130) antara H2SO4 98% dialirkan dari tangki penampung (F-120) dengan air proses dari unit Utilitas. Pada Tangki Degumming (M-150), H2SO4 akan mengikat getah dan kotoran minyak sehingga membentuk gumpalan berwarna kehitaman. Campuran gumpalan getah/kotoran dan CPO kemidian dialirkan menuju Cetrifuge (H-160)

Seleksi dan Uraian Proses II - 7

untuk memisahkan minyak dari gumpalan getah/kotoran. Getah/kotoran yang terpisah ditampung di bak penampung.

2. Reaksi Transesterifikasi antara Trigliserida dan Metanol

Trigliserida yang bebas kotoran/getah selanjutnya direaksikan dengan uap metanol dalam reaktor yang bertipe counter current spray column, mula-mula Trigliserida dinaikkan suhunya sampai 2400C menggunakan Heater I (E-162) dan juga tekanannya dari 1 atm menjadi 89 atm kemudiam dialirkan pada bagian atas reaktor melalui spray. Sedangkan uap metanol didapatkan dari larutan metanol 98% yang diuapkan terlebih dahulu dalam Vaporizer (V-180) bersama metanol recycle dari Kolom Destilasi I (D-320). Setelah kedua bahan bereaksi maka terbentuklah campuran uap produk Methyl Ester dan campurannya yang akan diturunkan tekanannya sampai 1 atm menggunakan Ekspander (G-211) dan terjadi pengembunan sebagian bahan yang akan dipisahkan dalam Flash Drum (H-310). Untuk bahan yang berfase uapp yang sebagian besar metanol akan keluar pada bagian atas menuju kolom Destilasi I, sedangkan yang berfase liquid sebagian besar Gliserin akan keluar pada bagian bawah menuju Decanter (H-330).

3. Pemisahan Methyl Ester dan campurannya

Campuran produk Methyl Ester yang keluar pada bagian atas Flah Drum akan dilakukan proses pengambilan lagi (recycle) metanol yang

Seleksi dan Uraian Proses II - 8

akan dikembalikan ke reaktor dalam kolom destilasi I. untuk produk atas distilat yang sebagian besar metanol akan dikembalikan menuju reaktor, sedangkan produk bawah bottom yang sebagian besar methyl ester akan keluar dari kolom destilasi I menuju decanter.

Bahan masuk decanter dari bahan keluar flash drum bersamaan dengan produk bawah kolom destilasi I akan dipisahkan antara bahan yang memiliki perbedaan densitas dan yang tidak saling melarutkan (immiscible), untuk bahan yang memiliki densitas lebih besar yang sebagian besar adalah Gliserin akan keluar sebagai aliran under flow dan dialirkan menuju Tangki Penampung Gliserin (F-332) sedangkan bahan yang memiliki densitas lebih rendah yang sebagian besar adalah produk Methyl Ester akan keluar sebagai overflow.

Produk methyl ester yang keluar dari Decanter II (H-330) akan melalui proses pemurnian yaitu pemisahan dengan campurannya yaitu Trigliserida dan Fatty Acid dalam Kolom Destilasi II (D-340). Untuk bahan yang memiliki titik didih lebih rendah yaitu methyl ester akan keluar sebagai produk atas destilat dan selanjutnya akan didinginkan dalan Cooler II (E-350) dan ditampung dalam Tangki Penyimpan Produk (F-360), sedangkan bahan yang memiliki titik didih lebih besar yaitu Trigliserida akan keluar sebagai bottom dan ditampung di bak penampung.

BAB III NERACA MASSA

Kapasitas Produksi = 60.000 ton / tahun = 200000 kg / hari = 8333,3333 kg / jam

Waktu Operasi = 1 jam operasi, 1 hari proses 300 hari

Basis = 1000 kg CPO

Dari perhitungan pada Appendix A diperoleh scale-up pabrik = 8,4852645

1. Tangki Degumming (M-140)

Bahan masuk Massa ( kg ) Bahan keluar Massa (kg) # Bahan dari Tangki Penampung

CPO : # Bahan keluar ke Centrifuge :

Trigliserida Trigliserida

a. Tripalmitin = 2599,8851 a. Tripalmitin = 2599,8851 b. Trimiristin = 157,8259 b. Trimiristin = 157,8259 c. Tristearin = 3124,2744 c. Tristearin = 3124,2744 d. Triolein = 1708,9323 d. Triolein = 1708,9323 e. Trilinolein = 572,7554 e. Trilinolein = 572,7554

8163,6730 8163,6730

FFA FFA

a. As. Palmitat = 99,4447 a. As. Palmitat = 99,4447 b. As. Miristat = 6,0368 b. As. Miristat = 6,0368 c. As. Stearat = 119,5024 c. As. Stearat = 119,5024 d. As. Linoleat = 65,3661 d. As. Linoleat = 65,3661 e. As. Oleat = 21,9077 e. As. Oleat = 21,9077

312,2577 312,2577

Gum = 0,8485 Gum = 255,4065 H2O = 8,4853 H2O = 1663,1118

H2SO4 40%

a. H2SO4 = 254,5579

Air Pencuci = 1272,7897

10394,4491 10394,4491

2) Tangki Pengencer H2SO4 (M-130)

Bahan masuk Massa (kg) Bahan keluar Massa (kg)

# Bahan dari T. Penampung H2SO4 98%: # Bahan ke Tangki Degumming :

H2SO4 98% : H2SO4 40%

H2SO4 = 254,5579 H2SO4 = 254,5579 H2O = 5,1951 H2O = 381,8369

Air Pengencer = 376,6418

636,3948 636,3948

3) Centrifuge (H-160)

Bahan Masuk Massa ( kg ) Bahan Keluar Massa ( kg )

# Bahan dari tangki Degumming : # Bahan masuk ke Reaktor :

Trigliserida Trigliserida

- Tripalmitin = 2599,8851 - Tripalmitin = 2597,8286 - Trimiristin = 157,8259 - Trimiristin = 157,7011 - Tristearin = 3124,2744 - Tristearin = 3121,8031 - Triolein = 1708,9323 - Triolein = 1707,5805 - Trilinolein = 572,7554 - Trilinolein = 572,3023

8163,6730 8157,2156

FFA (Free Fatty Acid) FFA (Free Fatty Acid)

- As. Palmitat = 99,4447 - As. Palmita = 99,3661 - As. Miristat = 6,0368 - As. Miristat = 6,0320 - As. Stearat = 119,5024 - As. Stearat = 119,4079 - As. Linoleat = 65,3661 - As. Linoleat = 65,3144 - As. Oleat = 21,9077 - As. Oleat = 21,8904

312,2577 312,0107

Gum sulfat = 255,4065 H2O = 1660,8770

H2O = 1663,1118 10130,1034

# Bahan yang terpisahkan :

Trigliserida

- Tripalmitin = 2,0565

- Trimiristin = 0,1248

- Tristearin = 2,4713

- Trilinolein = 0,4530

6,4574

FFA (Free Fatty Acid)

- As. Palmitat = 0,0787

- As. Miristat = 0,0048

- As. Stearat = 0,0945

- As. Linoleat = 0,0517

- As. Oleat = 0,0173

0,2470

H2O = 2,2348

Gum sulfat = 255,4065

4) Reaktor (R-210)

Bahan Masuk Massa ( kg ) Bahan Keluar Massa ( kg ) # Bahan dari Centrifuge : # Bahan ke Flash Drum :

Trigliserida Trigliserida

- Tripalmitin = 2597,8286 - Tripalmitin = 77,9349 - Trimiristin = 157,7011 - Trimiristin = 4,7310

- Tristearin = 3121,8031 - Tristearin = 93,6541 - Triolein = 572,3023 - Triolein = 51,2274 - Trilinolein = 1707,5805 - Trilinolein = 17,1691

8157,2156 244,7165

FFA (Free Fatty Acid) FFA (Free Fatty Acid) - As. Palmitat = 99,3661 - As. Palmitat = 99,3661 - As. Miristat = 6,0320 - As. Miristat = 6,0320 - As. Stearat = 119,4079 - As. Stearat = 119,4079 - As. Linoleat = 65,3144 - As. Linoleat = 65,3144 - As. Oleat = 21,8904 - As. Oleat = 21,8904

312,0107 312,0107

H2O = 1660,8770 H2O = 2659,5181

Metyl Ester

# Methanol 98% Metyl Palmitat = 2532,3994

Methanol = 914,3114 Metyl Miristat = 153,8175 H2O = 18,6594 Metyl Stearat = 3041,7587

932,9708 Metyl Linoleat = 557,6623

Metyl Oleat = 1663,8479

7949,4858

# Katalis NaOH 40%

NaOH = 101,3010 Gliserin = 850,6942 H2O = 151,9516 Excess Methanol :

253,2526 Methanol = 887,6809

H2O = 18,6594

906,3403

# Produk Distilat Kolom Dis. I

(Recycle) : Katalis NaOH 40%

Trigliserida : NaOH = 101,3010

Tripalmitin 4,E-08 H2O = 151,9516

Trimiristin 2,E-09 253,2526

Tristearin 5,E-08

Trilinolein 8,E-09

Asam Lemak :

As. Palmiat 1,E-05

As. Miristat 7,E-08

As. Stearat 2,E-06

As. Linoleat 2,E-07

As. Oleat 2,E-07

Methyl Ester

Met. Palmitat 5,E-04

Met. Miristat 4,E-05

Met. Stearat 1,E-04

Met. Linoleat 2,E-05

Met. Oleat 8,E-05

Air 73,2090

Gliserin 0,0000

Metanol 861,0376

NaOH 0,0083

934,2558

5) Flash Drum (H-310)

Bahan Masuk Massa (kg) Bahan Keluar Massa (kg)

# Bahan dari Reaktor # Bahan uap (V) ke Kolom Destilasi

Trigliserida : Trigliserida :

Tripalmitin 77,9349 Tripalmitin 0,70461

Trimiristin 4,7310 Trimiristin 0,04277

Tristearin 93,6541 Tristearin 0,84673

Trilinolein 17,1691 Trilinolein 0,15523

Triolein 51,2274 Triolein 0,46315

Asam Lemak : Asam Lemak :

As. Palmiat 99,3661 As. Palmiat 0,03038

As. Miristat 6,0320 As. Miristat 0,00203

As. Stearat 119,4079 As. Stearat 0,01316

As. Linoleat 65,3144 As. Linoleat 0,00379

As. Oleat 21,8904 As. Oleat 0,00159

Met. Palmitat 2532,3994 Met. Palmitat 0,54211

Met. Miristat 153,8175 Met. Miristat 0,04884

Met. Stearat 3041,7587 Met. Stearat 0,47556

Met. Linoleat 557,6623 Met. Linoleat 0,09735

Met. Oleat 1663,8479 Met. Oleat 0,27412

Air 2830,1291 Air 1834,0142

Gliserin 850,6942 Gliserin 0,27421

Metanol 887,6809 Metanol 862,3425

NaOH 101,3010 NaOH 0,0571059

# Bahan Liquid (L) ke Decanter

Trigliserida :

Tripalmitin 77,2302

Trimiristin 4,6883

Tristearin 92,8074

Trilinolein 17,0138

Triolein 50,7643

Asam Lemak :

As. Miristat 6,0300

As. Stearat 119,3948

As. Linoleat 65,3106

As. Oleat 21,8888

Met. Palmitat 2531,8573

Met. Miristat 153,7687

Met. Stearat 3041,2831

Met. Linoleat 557,5650

Met. Oleat 1663,5738

Air 996,1148

Gliserin 850,4200

Metanol 25,3384

NaOH 101,2439

6) Kolom Distilasi I (D-320)

Bahan Masuk Massa

(kg) Bahan Keluar

Massa (kg)

# Bahan dari Reaktor #Produk Destilat (Recycle)

Trigliserida : Trigliserida :

Tripalmitin 0,70461 Tripalmitin 0,0000

Trimiristin 0,04277 Trimiristin 0,0000

Tristearin 0,84673 Tristearin 0,0000

Trilinolein 0,15523 Trilinolein 0,0000

Triolein 0,46315 Triolein 0,0000

Asam Lemak : Asam Lemak :

As. Palmiat 0,03038 As. Palmiat 0,0000

AS. Miristat 0,00203 AS. Miristat 0,0000

As. Stearat 0,01316 As. Stearat 0,0000

As. Linoleat 0,00379 As. Linoleat 0,0000

As. Oleat 0,00159 As. Oleat 0,0000

Methyl Ester : Methyl Ester

Met. Palmitat 0,54211 Met. Palmitat 0,0005

Met. Miristat 0,04884 Met. Miristat 0,0000

Met. Stearat 0,47556 Met. Stearat 0,0001

Met. Linoleat 0,09735 Met. Linoleat 0,0000

Met. Oleat 0,27412 Met. Oleat 0,0001

Air 1834,0142 Air 73,2090

Gliserin 0,27421 Gliserin 0,0000

Metanol 862,34253 Metanol 861,0376

NaOH 0,05711 NaOH 0,0083

# Bahan Produk Bottom ke Decanter

Trigliserida :

Tripalmitin 0,7046

Trimiristin 0,0428

Trilinolein 0,1552

Triolein 0,4631

Asam Lemak :

As. Palmiat 0,0304

AS. Miristat 0,0020

As. Stearat 0,0132

As. Linoleat 0,0038

As. Oleat 0,0016

Methyl Ester :

Met. Palmitat 0,5416

Met. Miristat 0,0488

Met. Stearat 0,4754

Met. Linoleat 0,0973

Met. Oleat 0,2740

Air 922,9058

Gliserin 0,2742

Metanol 1,3049

NaOH 0,0488

7) Decanter (H-330)

Bahan Masuk Massa (kg) Bahan Keluar Massa (kg)

# Bahan dari Flash Drum # Produk Overflow ke Kol. Destilasi II

Trigliserida : Trigliserida :

Tripalmitin 77,2302 Tripalmitin 77,1555

Trimiristin 4,6883 Trimiristin 4,6837

Tristearin 92,8074 Tristearin

92,7176

Trilinolein 17,0138 Trilinolein 16,9974

Triolein 50,7643 Triolein 50,7151

Asam Lemak : Asam Lemak :

As. Palmiat 99,3357 As. Palmiat 98,3724

AS. Miristat 6,0300 AS. Miristat 5,9717

As. Stearat 119,3948 As. Stearat 118,2138

As. Linoleat 65,3106 As. Linoleat 64,6612

As. Oleat 21,8888 As. Oleat 21,6715

Methyl Ester : Methyl Ester

Met. Palmitat 2531,8573 Met. Palmitat 2507,0748

Met. Miristat 153,7687 Met. Miristat 152,2793

Met. Stearat 3041,2831 Met. Stearat 3011,3410

Met. Linoleat 557,5650 Met. Linoleat 552,0857

Met. Oleat 1663,5738 Met. Oleat 1647,2094

Air 1834,0142

Gliserin 850,4200

Metanol 25,3384

NaOH 101,2439

# Bahan dari Kol. Destilasi I # Produk Underflow

Trigliserida : Trigliserida :

Tripalmitin 0,7046 Tripalmitin 0,7793

Trimiristin 0,0428 Trimiristin 0,0473

Tristearin 0,8467 Tristearin 0,9365

Trilinolein 0,1552 Trilinolein 0,1717

Triolein 0,4631 Triolein 0,5123

Asam Lemak : Asam Lemak :

As. Palmiat 0,0304 As. Palmiat 0,9937

As. Miristat 0,0020 AS. Miristat 0,0603

As. Stearat 0,0132 As. Stearat 1,1941

As. Linoleat 0,0038 As. Linoleat 0,6531

As. Oleat 0,0016 As. Oleat 0,2189

Met. Palmitat 0,5416 Met. Palmitat 25,3240

Met. Miristat 0,0488 Met. Miristat 1,5382

Met. Stearat 0,4754 Met. Stearat 30,4176

Met. Linoleat 0,0973 Met. Linoleat 5,5766

Met. Oleat 0,2740 Met. Oleat 16,6385

Air 922,9058 Air 1919,0206

Gliserin 0,2742 Gliserin 850,6942

Metanol 1,3049 Metanol 26,6433

NaOH 0,0488 NaOH 101,2927

8) Kolom Distilasi II (D-340)

Bahan Masuk Massa (kg) Bahan Keluar Massa (kg)

# Bahan masuk ke kolom distilasi II # Produk Destilat ke Tangki Produk

Trigliserida : Trigliserida :

Tripalmitin 77,1555 Tripalmitin 76,3840

Trimiristin 4,6837 Trimiristin 4,6369

Tristearin 92,7176 Tristearin

91,7904

Trilinolein 16,9974 Trilinolein 16,8274

Triolein 50,7151 Triolein 50,2080

Asam Lemak : Asam Lemak :

As. Palmiat 98,3724 As. Palmiat 97,3887

As. Miristat 5,9717 As. Miristat 5,9120

As. Stearat 118,2138 As. Stearat 117,0317

As. Linoleat 64,6612 As. Linoleat 64,0146

As. Oleat 21,6715 As. Oleat 21,4548

Methyl Ester : Methyl Ester

Met. Palmitat 2507,0748 Met. Palmitat 2482,0041

Met. Miristat 152,2793 Met. Miristat 150,7565

Met. Stearat 3011,3410 Met. Stearat 2981,2275

Met. Linoleat 552,0857 Met. Linoleat 546,5648

Met. Oleat 1647,2094 Met. Oleat 1630,7373

# Produk Bottom ke bak penampung

Trigliserida :

Tripalmitin 0,7716

Trimiristin 0,0468

Tristearin 0,9272

Trilinolein 0,1700

Triolein 0,5072

Asam Lemak :

As. Palmiat 0,9837

As. Miristat 0,0597

As. Stearat 1,1821

As. Oleat 0,2167

Methyl Ester

Met. Palmitat 25,0707

Met. Miristat 1,5228

Met. Stearat 30,1134

Met. Linoleat 5,5209

Met. Oleat 16,4721

Neraca Panas IV - 1

BAB IV NERACA PANAS

1) Tangki Penampung CPO ( F-110 )

Panas Masuk Panas Keluar

Komponen Kkal/jam Komponen kkal/jam

Entalpi CPO masuk pada suhu

30 oC

Entalpi bahan keluar pada suhu

65 OC

Tripalmitin 865,9094 Tripalmitin 10058,9030

Trimiristin 51,9556 Trimiristin 602,0224

Tristearin 1050,3465 Tristearin 12225,9087

Trilinolein 185,1513 Trilinolein 2153,0987

Triolein 518,9505 Triolein 6028,4283

Asam Palmitat 33,4348 Asam Palmitat 388,0972

Asam Miristat 2,0038 Asam Miristat 23,1952

Asam Stearat 40,5284 Asam Stearat 471,4536

Asam Linoleat 21,2850 Asam Linoleat 247,3491

Asam Oleat 6,6899 Asam Oleat 77,6531

Gum 0,4629 Gum 3,2406

H2O _{2358,5953 H}2O _16510,1669

5135,3134 48789,5175

H Peleburan 64403,1578

Qsupply _{114014,8712 Qloss 5957,5092}

2) Tangki Pengencer H2SO4 ( M-130 )

Panas Masuk Panas Keluar

Komponen Kkal/jam Komponen kkal/jam

Entalpi H2SO4 98% pada suhu

30oC :

Entalpi H2SO4 Keluar pada suhu

61oC :

H2SO4 519,5082 H2SO4 1041,909277

H2O _{1443,9381 H}2O _212865,5017

1963,4462 213907,411

Entalpi H2O dari

utilitas 106137,2312

∆Hs 105806,7336

Total 213907,4110 Total 213907,4110

3) Heater I ( E-150 )

Panas Masuk Panas Keluar

Komponen Kkal/jam Komponen kkal/jam

Entalpi Air

pencuci masuk

Entalpi Air

pencuci keluar

pada suhu 30 oC pada suhu 90 oC

H2O 353790,7708 H2O 4245489,2

Qsupply _{4115145,2813 Qloss 223446,8026}

4) Tangki Degumming ( M-140 )

Panas Masuk Panas Keluar

Komponen Kkal/jam Komponen kkal/jam

Entalpi CPO masuk pada suhu 65oC

Entalpi bahan keluar pada

suhu 85oC

Tripalmitin 10058,9031 Tripalmitin 19286,539

Trimiristin 602,0224 Trimiristin 1153,485

Tristearin 12225,9088 Tristearin 23454,453

Trilinolein 2153,0987 Trilinolein 4129,472

Triolein 6028,4284 Triolein 11558,668

Asam Palmitat 388,0973 Asam Palmitat 743,963

Asam Miristat 23,1952 Asam Miristat 44,430

Asam Stearat 471,4537 Asam Stearat 904,292

Asam Linoleat 247,3492 Asam Linoleat 474,305

Asam Oleat 77,6532 Asam Oleat 148,857

Gum 3,2406 Gum 1546,130

H2O 16510,1670 H2O 5078318,856

48789,5175 5141763,45

Entalpi H2S04 40%

masuk pada suhu 61oC

H2SO4

522,4011135

H2O

106728,2705

107250,6716

Entalpi air pencuci

pada suhu 90oC 4245489,2

Qsupply _{1010853,14 Qloss 270619,1289}

5) Vaporizer ( V-180 )

Panas Masuk Panas Keluar

Komponen Kkal/jam Komponen kkal/jam

Entalpi methanol masuk pada suhu

30oC :

Entalpi methanol keluar pada suhu

240oC :

Methanol 748,2711 Tripalmitin 45,2056

H2O _{5215,4548 Trimiristin 2,6811}

5963,7259 Tristearin 55,0457

Entalpi methanol

recycle

Trilinolein

9,7064 masuk pada suhu

98,13oC

Triolein

27,0967

Tripalmitin 7,2154 Asam Palmitat 0,9892

Trimiristin 0,4286 Asam Miristat 0,0540

Tristearin 8,7752 Asam Stearat 0,8352

Trilinolein 1,5483 Asam Linoleat 0,2134

Triolein 4,3250 Asam Oleat 0,0998

Asam Palmitat 0,1580 Metyl Palmitat 35,4676

Asam Miristat 0,0086 Metyl Miristat 3,1243

Asam Stearat 0,1332 Metyl Stearat 31,4861

Asam Linoleat 0,0341 Metyl Linoleat 6,1850

Asam Oleat 0,0159 Metyl Oleat 16,3789

Metyl Palmitat 5,6683 Methanol 61532,2974

Metyl Miristat 0,5002 H2O 316342,7253

Metyl Stearat _{5,0253 Gliserin 6,1277}

Metyl Linoleat 0,9832 378109,592

Metyl Oleat 2,6176

Methanol 4826,5657 Qloss 19900,50484

H2O 31958,3788

Gliserin _0,9667

36822,3813

Qsupply _355223,9895

6) Heater II (E-162)

Panas Masuk Panas Keluar

Komponen Kkal/jam Komponen kkal/jam

Entalpi minyak

masuk ke

Entalpi minyak

masuk ke

heater pada suhu

85 oC

reaktor pada

suhu 240oC :

Tripalmitin 19271,3045 Tripalmitin 123223,6085

Trimiristin 1152,5784 Trimiristin 7355,7719

Tristearin 23436,0009 Tristearin 150077,9199

Trilinolein 12311,4261 Trilinolein 78783,3744

Triolein 3870,8842 Triolein 24751,0138

Asam Palmitat 743,3056 Asam Palmitat 4750,0454

Asam Miristat 44,4404 Asam Miristat 283,4060

Asam Stearat 903,5923 Asam Stearat 5783,6880

Asam Linoleat 474,0093 Asam Linoleat 3031,7163

Asam Oleat 148,6526 Asam Oleat 949,9548

H2O _5078318,8563 H2O _{14311625,8679}

5140675,0508 14710616,3668

Qsupply _{10344184,2827 Qloss 774242,9667}

7) Reaktor (R-210)

Panas Masuk Panas Keluar

Komponen Kkal/jam

Komponen

kkal/jam

Entalpi minyak masuk pada suhu 85oC

Entalpi metanol

keluar pada suhu 240oC :

Tripalmitin 123223,6085 Tripalmitin 3696,7079

Trimiristin 7355,7719 Trimiristin 220,6894

Tristearin 150077,9199 Tristearin 2462,6631

Trilinolein 78783,3744 Trilinolein 4320,9735

Triolein 24751,0138 Triolein 742,5311

Asam Palmitat 4750,0454 Asam Palmitat 4750,0454

Asam Miristat 283,4060 Asam Miristat 283,6055

Asam Stearat 5783,6880 Asam Stearat 5783,6880

Asam Linoleat 3031,7163 Asam Linoleat 3031,7163

Asam Oleat 949,9548 Asam Oleat 949,9548

H2O 14311625,8679 Metyl Palmitat 122458,7277

14710616,3668 Metyl Miristat 7333,7503

Metyl Stearat 148765,8159

Metyl Linoleat 26089,2070

Metyl Oleat 73391,0587

Gliserin 14038,2801

Methanol 22708,3696

NaOH 186,4210

Entalpi Methanol

masuk

H2O

24386961,7539

pada suhu 240oC : 24828175,9591

Methanol 7469,7293

H2O 217836,0534

225305,7826 Entalpi produk

bawah

keluar pada suhu

240oC:

∆HR 3375230,8154

Qsupply 14751874,4553 Qloss 1484389,8302

8) Cooler I (E-311)

Panas Masuk Panas Keluar

Komponen Kkal/jam Komponen kkal/jam

Entalpi bahan masuk Entalpi produk keluar

pada suhu 240 oC pada suhu 65,11oC :

Tripalmitin 39,6201 Tripalmitin 2,7381

Trimiristin 2,3653 Trimiristin 0,1639

Tristearin 48,2507 Tristearin 3,3279

Trilinolein 8,4895 Trilinolein 0,5861

Triolein 23,7448 Triolein 1,6409

Asam Palmitat 1,7217 Asam Palmitat 0,1191

Asam Miristat 0,1130 Asam Miristat 0,0078

Asam Stearat 0,7554 Asam Stearat 0,0521

Asam Linoleat 0,2086 Asam Linoleat 0,0144

Asam Oleat 0,0819 Asam Oleat 0,0057

Metyl Palmitat 31,0762 Metyl Palmitat 2,1534

Metyl Miristat 2,7608 Metyl Miristat 0,1918

Metyl Stearat 27,5702 Metyl Stearat 1,9062

Metyl Linoleat 5,3976 Metyl Linoleat 0,3707

Metyl Oleat 14,3337 Metyl Oleat 0,9932

H2O 10746411,3693 H2O 1951502,2332

Gliserin 5,3603 Gliserin 1320,7738

Methanol 26145,7928 Methanol 0,5926

10772769,0119 1952837,8710

H Dowtherm 1763986,228 H Dowtherm 10583917,37

9) Kolom Distilasi I (D-320)

Panas Masuk Panas Keluar

Komponen Kkal/jam Komponen kkal/jam

Entalpi bahan masuk Entalpi produk keluar pada suhu 65,11 oC pada suhu 64,96oC :

Tripalmitin 2,7381 Tripalmitin 0,0000

Trimiristin 0,1639 Trimiristin 0,0000

Tristearin 3,3279 Tristearin 0,0000

Trilinolein 0,5861 Trilinolein 0,0000

Triolein 1,6409 Triolein 0,0000

Asam Palmitat 0,1190 Asam Palmitat 0,0000

Asam Miristat 0,0078 Asam Miristat 0,0000

Asam Stearat 0,0521 Asam Stearat 0,0000

Asam Linoleat 0,0144 Asam Linoleat 0,0000

Asam Oleat 0,0057 Asam Oleat 0,0000

Metyl Palmitat 2,1512 Metyl Palmitat 0,0000

Metyl Miristat 0,1917 Metyl Miristat 0,0000

Metyl Stearat 1,9057 Metyl Stearat 0,0000

Metyl Linoleat 0,3707 Metyl Linoleat 0,0000

Metyl Oleat 0,9929 Metyl Oleat 0,0000

H2O 1800,1791 H2O 612,5180

Gliserin 0,3635 Gliserin 0,0000

Methanol 2,8202 Methanol 7,9644

1817,6309 620,4824

Entalpi produk keluar

Qc 3989668,53 pada suhu 90 oC :

Tripalmitin 2,4856

Trimiristin 0,1486

Tristearin 3,0231

Triolein 1,4896

Asam Palmitat 0,1080

Asam Miristat 0,0071

Asam Stearat 0,0473

Asam Linoleat 0,0131

Asam Oleat 0,0051

Metyl Palmitat 1,9506

Metyl Miristat 0,1736

Metyl Stearat 1,7292

Metyl Linoleat 0,3371

Metyl Oleat 0,9003

H2O 1816,5257

Gliserin 1117,8567

Metanol 0,5302

2947,8633

Qr 3987917,8148

10) Decanter ( H-330 )

Panas Masuk Panas Keluar

Komponen Kkal/jam Komponen kkal/jam

Entalpi bahan masuk pada suhu 334 oC

Entalpi produk keluar pada suhu 329 oC :

Tripalmitin 4740,8686 Tripalmitin 9098,8200

Trimiristin 282,8747 Trimiristin 542,9130

Tristearin 5776,0910 Tristearin 11085,4697

Trilinolein 1016,0690 Trilinolein 1950,0539

Triolein 2841,2627 Triolein 5453,0384

Asam Palmitat 6090,8795 Asam Palmitat 11689,8764

Asam Miristat 363,4712 Asam Miristat 697,6052

Asam Stearat 7419,1250 Asam Stearat 14238,8509

Asam Linoleat 3888,2806 Asam Linoleat 7462,4848

Asam Oleat 1218,1084 Asam Oleat 2337,8457

Metyl Palmitat 157059,6764 Metyl Palmitat 301431,3375 Metyl Miristat 9401,8732 Metyl Miristat 18044,5645 Metyl Stearat 190864,8482 Metyl Stearat 366305,1948 Metyl Linoleat 33500,7400 Metyl Linoleat 64292,0370

Metyl Oleat 94127,8747 Metyl Oleat 180651,6594

_518592,0433 995281,7513

Entalpi produk

keluar pada suhu

Qc 4425687,309 362,55 oC :

Tripalmitin 8,1557

Trimiristin 0,4866

Tristearin 9,9375

Trilinolein 1,7480

Triolein 4,8878

Asam Palmitat (HK) 10,4778

Asam Miristat 0,6252

Asam Stearat 12,7639

Asam Linoleat 6,6891

Asam Oleat 2,0954

Metyl Palmitat 270,2033

Metyl Miristat 16,1732

Metyl Stearat 328,3885

Metyl Linoleat 57,6488

Metyl Oleat 161,9363

Qr 3948105,3834

11) Heater III ( E-334 )

Panas Masuk Panas Keluar

Komponen Kkal/jam Komponen kkal/jam

Entalpi minyak masuk

Entalpi metanol

keluar

pada suhu 226 oC pada suhu 334 oC :

Tripalmitin 4480,8406 Tripalmitin 4740,8686

Trimiristin 267,5032 Trimiristin 282,8747

Tristearin 5456,9752 Tristearin 5776,0910

Trilinolein 960,1250 Trilinolein 1016,0690

Triolein 2685,4247 Triolein 2841,2627

Asam Palmitat 5757,7518 Asam Palmitat 6090,8795

Asam Miristat 343,7933 Asam Miristat 363,4712

Asam Stearat 7010,1504 Asam Stearat 7419,1250

Asam Linoleat 3674,7314 Asam Linoleat 3888,2806

Asam Oleat 1151,4865 Asam Oleat 1218,1084

Metyl Palmitat 148435,6441 Metyl Palmitat 157059,6764

Metyl Miristat 8890,1940 Metyl Miristat 9401,8732

Metyl Stearat 180311,1966 Metyl Stearat 190864,8482 Metyl Linoleat 31615,4450 Metyl Linoleat 33500,7400

Metyl Oleat 88959,3817 Metyl Oleat 94127,8747

490000,6437 518592,0433

Qsupply 55885,71764 Qloss 27294,31807

12) Kolom Distilasi II ( D-340 )

Panas Masuk Panas Keluar

Komponen Kkal/jam Komponen kkal/jam

Entalpi bahan masuk Entalpi produk keluar pada suhu 334oC pada suhu 329oC :

Tripalmitin 4740,8686 Tripalmitin 9098,8200

Trimiristin 282,8747 Trimiristin 542,9130

Tristearin 5776,0910 Tristearin 11085,4697

Trilinolein 1016,0690 Trilinolein 1950,0539

Triolein 2841,2627 Triolein 5453,0384

Asam Palmitat (HK) 6090,8795 Asam Palmitat (HK) 11689,8764

Asam Miristat 363,4712 Asam Miristat 697,6052

Asam Stearat 7419,1250 Asam Stearat 14238,8509

Asam Linoleat 3888,2806 Asam Linoleat 7462,4848

Asam Oleat 1218,1084 Asam Oleat 2337,8457

Metyl Palmitat 157059,6764 Metyl Palmitat 301431,3375 Metyl Miristat 9401,8732 Metyl Miristat 18044,5645 Metyl Stearat 190864,8482 Metyl Stearat 366305,1948

Metyl Linoleat 33500,7400 Metyl Linoleat 64292,0370

Metyl Oleat 94127,8747 Metyl Oleat 180651,6594

518592,0433 995281,7513

Entalpi produk keluar

pada suhu 362,55oC :

Qc 4425687,309

Tripalmitin 8,1557

Trimiristin 0,4866

Tristearin 9,9375

Trilinolein 1,7480

Triolein 4,8878

Asam Palmitat (HK) 10,4778

Asam Miristat 0,6252

Asam Linoleat 6,6891

Asam Oleat 2,0954

Metyl Palmitat 270,2033

Metyl Miristat 16,1732

Metyl Stearat 328,3885

Metyl Linoleat 57,6488

Metyl Oleat 161,9363

892,2173

Qr 3948105,3834

13) Cooler II ( E-350 ) Panas Masuk Panas Keluar Komponen Kkal/jam Komponen kkal/jam Entalpi bahan masuk pada Entalpi produk keluar pada

suhu 240 oC :

suhu 65,11 oC :

Tripalmitin 2900,3268 Tripalmitin 178,6410

Trimiristin 208,1793 Trimiristin 10,7187

Tristearin 4243,6959 Tristearin 216,6913

Trilinolein 746,7682 Trilinolein 38,1976

Triolein 2089,0297 Triolein 107,0618

Asam Palmitat 4479,5943 Asam Palmitat 229,9036

Asam Miristat 267,5938 Asam Miristat 13,8030

Asam Stearat 5452,0854 Asam Stearat 278,7100

Asam Linoleat 2858,4575 Asam Linoleat 146,3966

Asam Oleat 895,8692 Asam Oleat 45,9782

Metyl Palmitat 115490,9371 Metyl Palmitat 5957,2078

Metyl Miristat 6919,9560 Metyl Miristat 358,8467

Metyl Stearat 140245,1758 Metyl Stearat 7203,4908

Metyl Linoleat 24566,5780 Metyl Linoleat 1245,9202

Metyl Oleat 69215,1971 Metyl Oleat 3570,2309

380579,4442 19601,7981

H Dowtherm 72195,52923 H Dowtherm 433173,1754

BAB V

SPESIFIKASI ALAT

1) Tangki Penampung CPO ( F – 110 ) Spesifikasi :

Fungsi : Menampung minyak CPO sebagai bahan baku selama 5 hari Type : Silinder tegak dengan tutup atas berbentuk standard dished

head dan tutup bawah berbentuk plat datar. Volume : 10137,58262 cuft

Diameter : 18,6214 ft Tinggi : 37,2427 ft Tebal shell :

½

in Tebal tutup atas : 9/16 in Tebal tutup bawah :

½

in

Bahan Konstruksi : Carbon steel SA – 283 grade C (Brownell : 253) Jumlah lilitan : 14 buah

Jumlah : 5 buah

2) Pompa ( L – 111) Spesifikasi :

Fungsi : Memompa minyak CPO dari tangki penampung ke tangki Degumming

Type : Centrifugal pump

Bahan : Comersial steel Rate Volumetrik : 40,68662 gpm Total Dynamichead : 51,10444 ft.lbf/lbm Effisiensi motor : 80%

Power : 1 hp Jumlah : 1 buah

3) Tangki Penampung H2SO4 98% ( F-120 ) Spesifikasi :

Fungsi : Menampung H2SO4 98% selama 7 hari

Type : Silinder tegak dengan tutup atas berbentuk standart dished head dan tutup bawah berbentuk plat datar.

Volume : 1064,4731 cuft Diameter : 8,7851 ft Tinggi : 17,5701 ft Tebal shell : ½ in Tebal tutup atas : 5/16 in Tebal tutup bawah : ½ in

Bahan konstruksi : Stainless steel ( Brownell : 253 ) Jumlah : 1 buah

4) Pompa ( L-121 )

Fungsi : Memompa H2SO4 dari tangki penampung ke tangki pengenceran Type : Centrifugal pump

Bahan : Stainless steel Rate Volumetrik : 0,610315 gpm Total Dynamichead : 78,57262 ft.lbf/lbm Effisiensi motor : 80%

Power : 1 hp Jumlah : 1 buah

5) Tangki Pengencer ( M-130 ) Spesifikasi :

Fungsi : Mengencerkan larutan H2SO4 98% sampai 40%.

Type : Silinder tegak, tutup atas datar dan tutup bawah conical dan dilengkapi pengaduk.

Shell :

Diameter : 2,6916 ft

Tinggi : 4,0374 ft

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

Bahan Konstruksi : Stanless Steel type SA – 202 grade A

Jumlah : 1 buah

Sistem pengaduk :

Diameter Impeller : 0,8972 ft Lebar blade : 0,1794 ft Panjang blade : 0,0449 ft Power motor : 2 hp

6) Pompa ( L-131 ) Spesifikasi :

Fungsi : Memompa H2SO4 dari tangki penampung ke tangki pengenceran

Type : Centrifugal pump Bahan : Stainless steel

Rate volumetrik : 2, 290358 gpm Total Dynamichead : 65,67722 ft.lbf/lbm Effisiensi motor : 80%

Power : 1 hp

7) Tangki Degumming ( M- 140 )

Fungsi : Mengikat gum pada minyak CPO dengan bantuan H2SO4

Type : Silinder tegak, tutup atas dishead dengan tutup bawah conical dan dilengkapi pengaduk.

Shell :

Diameter : 7,5240 ft Tinggi : 11,2860 ft Tebal shell : 3/16 in Tebal tutup atas : 3/16 in Tebal tutup bawah : 3/16 in

Bahan Konstruksi : Stanless Steel type SA – 202 grade A Jumlah : 1 buah

Sistem pengaduk :

Diameter Impeller : 2,5080 ft Lebar blade : 0,5016 ft Panjang blade : 0,1254 ft Power motor : 13 hp Dimensi Jacket :

Volume : 1704,9517 cuft

Diameter : 6,3292 ft

Tinggi : 23,2905 ft

Tebal Shell : 3/16 in

8) Heater ( E-151 )

Fungsi : Memanaskan air proses dari 30 oC Sampai 90 oC Type : Double pipe

Ukuran : Inner Pipe

D = 1,25 in Panjang = 10 ft ∆P = 0,5294 psi

Annulus

D = 2 in Jumlah = 42 buah ∆P = 7,0486 psi Bahan Konstruksi : Carbon steel Jumlah alat : 1 buah

9) Centrifuge ( H-160 ) Spesifikasi :

Fungsi : Memisahkan gum dari tangki degumming Type : Helical conveyor

Bowl diameter : 14 in Speed : 4000 rpm Daya motor : 20 Hp Jumlah : 1 buah

10)Pompa ( L-161 )

Fungsi : Mengalirkan minyak dari centrifuge ke reaktor hidrolizer. Type : Reciprocating

Bahan : Commercial steel

Rate volumetrik : 95,3605 gpm Total Dynamichead : 103,7098 ft.lbf/lbm Effisiensi motor : 80%

Power : 4 hp

11)Heater ( E-151 ) Spesifikasi :

Fungsi : Memanaskan minyak dari 85oC sampai 240oC Type : Shell and tube heat exchanger

Ukuran : Shell side

ID = 19 ¼ in Phasses = 2

∆P = 1,0827 psi Tube Side

OD = ¾ in BWG = 18 Panjang = 45 ft Jumlah = 210 buah

Pitch = 1 square pitch ∆P = 1,3346 psi

Bahan Konstruksi : Carbon steel Jumlah Alat : 1 buah

12)Tangki Penampung Methanol 98% ( F-170 ) Spesifikasi :

Fungsi : Menampung H2SO4 98% selama 7 hari

Type : Silinder tegak dengan tutup atas berbentuk standart dishead head dan tutup bawah berbentuk plat datar.

Volume : 8701,5708 cuft

Diameter : 17,6970 ft Tinggi : 35,3940 ft Tebal shell : 1/2 in Tebal tutup atas : 5/8 in Tebal tutup bawah : 1/2 in

Jumlah : 1 buah

13)Pompa ( L – 171 ) Spesifikasi :

Fungsi : Memompa Methanol dari tangki penampung ke vaporizer. Type : Centrifugal pump

Bahan : Stainless steel

Rate volumetrik : 4,9890 gpm

Total Dynamichead : 107,0179 ft.lbf/lbm Effisiensi motor : 80%

Power : 1 hp

Jumlah : 1 buah

14)Vaporizer ( V-180 ) Spesifikasi :

Fungsi : Menguapkan Methanol dari 30oC sampai 240oC Type : Double pipe

Ukuran : Inner Pipe

D = 1,25 in Panjang = 45 ft ∆P = 8,3209 psi Annulus

D = 2 in Jumlah = 45 buah ∆P = 8,3896 psi Bahan Konstruksi : Carbon steel Jumlah alat : 1 buah

15)Kompressor ( G-181 ) Spesifikasi :

Fungsi : Memberikan tekanan pada bahan sampai 89 atm. Type : Centrifugal Compressor

Kapasitas : 2056,8344 cuft Effisiensi motor : 80%

Power : 10 hp Jumlah : 1 buah

16)Tangki Penampung NaOH ( F-190 ) Spesifikasi :

Fungsi : Menampung NaOH 40% selama 7 hari.

Type : Silinder tegak dengan tutup atas berbentuk standart dished head dan tutup bawah berbentuk plat datar.

Volume : 1011,8280 cuft Diameter : 8,6378 ft Tinggi : 17,2756 ft Tebal shell : 5/16 in Tebal tutup atas : 3/8 in Tebal tutup bawah : 5/16 in

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C Jumlah : 2 buah

17)Pompa ( L-191 ) Spesifikasi :

Fungsi : Mengalirkan larutan NaOH 40% dari tangki penampung ke reaktor methanolysis.

Type : Reciprocating Bahan : Comersial steel

Rate volumetrik : 2,320523 gpm Total Dynamichead : 3311,127 ft.lbf/lbm

Effisiensi motor : 80% Power : 3 hp Jumlah : 1 buah

18)Reaktor Methanolisys ( R-210 ) Spesifikasi :

Fungsi : Sebagai tempat bereaksinya trigliserida dan methanol untuk membentuk Biodiesel dan gliserin dengan bantuan katalis NaOH. Type : Monobloc Vessel for high pressure dengan tutup atas dan bawah

berbentuk standart dishead dan dilengkapi jacket. Bahan : Stainless steel

Jumlah alat : 1 buah Dimensi Tangki :

Volume : 638,4122 cuft Diameter : 7,4085 ft Tinggi : 14,8171 ft Tebal shell : 5,0640 in Tebal tutup atas : 11,8523 in Tebal tutup bawah : 5,0640 in Dimensi Jacket :

Volume : 12440,6 cuft Diameter : 13,5738 ft Tinggi : 16,8775 ft Tebal shell : 1/4 in

19)Ekspander ( G-211 ) Spesifikasi :

Fungsi : Mengalirkan produk atas yang keluar dari R-210 ke flash drum. Type : Centrifugal Turbo blower

Rate volumetrik : 8,51 cuft/menit

Effisiensi motor : 1 hp

Jumlah : 1 buah

20)Flash Drum ( H-310 ) Spesifikasi :

Fungsi : Memisahkan fatty acid yang terbentuk dan memurnikan fatty acid dari kandungan air.

Type : Silinder tegak dengan tutup bagian atas dan tutup bagian bawah berbentuk elliptical.

Dimensi : Shell :

Diameter : 5 ft Tinggi : 7,7 ft Tebal : 1/4 in Head :

Tinggi : 1,2 ft Tebal : 0,3 in

Bahan : Carbon steel SA – 283 grade C Jumlah : 1 buah

Pipa :

Produk atas :

Fungsi : Mengalirkan produk atas dari flash drum. Kapasitas : 2700,389 kg/jam

Ukuran pipa : 8” sch 40

Fungsi : Mengalirkan produk bawah dari flash drum ke vacum still. Kapasitas : 10475,6288 kg/jam

Ukuran pipa : 4” sch 40

21)Cooler ( E-311 ) Spesifikasi :

Fungsi : Mendinginkan bahan yang keluar dari bagian atas flash drum Tipe : Shell and tube heat exchanger

Ukuran : Shell side :

ID : 23 1/4 in Phasses : 6 phases

∆P : 0,0000606 psi Tube side :

OD : 3/4 in BWG : 12 Panjang : 5 ft Jumlah : 1006 buah

Pitch : 1 square pitch

∆P : 0,00015 psi

Bahan konstruksi : Carbon steel Jumlah alat : 1 buah

22)Decanter (H-330) Spesifikasi

Fungsi : Untuk memisahkan minyak dengan gliserin berdasarkan perbedaan

Tipe : Tangki horizontal dengan tutup atas berbentuk dishead.

Diameter : 6,052 ft

Panjang : 18,155 ft

Tebal Shell : 3/16 in Tebal Tutup Atas : 3/16 in

Bahan Kontruksi : Carbon steel SA-283 grade C

Jumlah : 1 buah

23)Pompa (L-333) Spesifikasi

Fungsi : Mengalirkan bahan yang keluar dari decanter ke tangki kolom Destilasi II

Type : Centrifugal pump

Bahan : Comersial Steel

Rate Volumetrik : 43 gpm Total Dynamichead : 54 ft lbf/lbm Efisiensi Motor : 0,8

Power : 1 hp

Jumlah : 1 buah

24)Heater III (E-334) Spesifikasi

Fungsi : Memanaskan bahan yang keluar dari decanter

Type : Double pipe

Inner Pipe

D : 1 ¼ in

Panjang : 40 ft

∆P : 0,8 psi

Annulus

D : 2 in

Jumlah : 10 buah

Bahan Kontruksi : carbon steel

25)Pompa (L-331) Spesifikasi

Fungsi : Mengalirkan bahan yang keluar dari decanter ke tangki penampung gliserin

Type : Centrifugal pump

Bahan : Comersial Steel

Rate Volumetrik : 32 gpm Total Dynamichead : 30 ft lbf/lbm Efisiensi Motor : 0,8

Power : 1 hp

Jumlah : 1 buah

26)Tangki Penampung Gliserin (F-332) Spesifikasi

Fungsi : Menampung larutan gliserin selama 7 hari Tipe : Silinder tegak dengan tutup atas berbentuk

standard dished head dan tutup bawah berbentuk plat datar

Volume : 26780,6174 cuft

Diameter : 25,7419 ft

Tinggi : 51,4838 ft

Tebal Shell : ½ in Tebal Tutup Atas : 5/8 in Tebal Tutup Bawah : ½ in

Bahan Kontruksi : Stainless Steel Type SA-283 grade C

27)Kolom Destilasi I Spesifikasi

Fungsi : Memisahkan methanol dan minyak terikut

Type : Sieve tray

Bahan konstruksi : Carbon stell

Diameter : 15,18 ft

Diameter lubang : 1/8 in Panjang weir : 127,483 in

Luas aliran uap dalam kolom : 171,40568 ft2 Luas untuk lubang : 955,4425 ft2

Jarak antar tray : 24 in Tebal tray : 5/16 in

Pressure drop plate kering : 0,138466 in Residual pressure drop : 4,0449 in

Tinggi liquida build up dalam downcomer : 8,1764 in

Tinggi : 30,858143 ft

Spasi antar tray : 16 in Laju alir maksimum : 0,00050 ft/s

Entrainment : 0,003 lb liquida / lb uap

Jumlah plat : 22 buah

28)Pompa (L-326) Spesifikasi

Fungsi : Mengalirkan bahan yang keluar dari distilasi 1 ke Dekanter

Type : Centrifugal

Bahan : Comersial steel

Rate volumetric : 7,15804 gpm

Total Dynamichead : 194,56095 ft.lbf/lbm

Power : 1 hp

29)Pompa (L-323) Spesifikasi

Fungsi : Merecycle methanol yang keluar dari distilasi 1 ke vaporizer

Type : Centrifugal Pump

Bahan : Comersial steel

Rate volumetric : 3,2145091 gpm Total Dynamichead : 82,452805 ft.lbf/lbm Effisiensi motor : 80%

Power : 1 hp

Jumlah : 1 buah

30)Kolom Destilasi II Spesifikasi

Fungsi : Memisahkan methanol dan minyak terikut

Type : Sieve tray

Bahan konstruksi : Carbon stell

Diameter : 12,41 ft

Diameter lubang : 1/8 in Panjang weir : 104,214 in

Luas aliran uap dalam kolom : 114,54485 ft2 Luas untuk lubang : 628,7142 ft2

Jarak antar tray : 24 in Tebal tray : 5/16 in

Pressure drop plate kering : 0,229704 in Residual pressure drop : 3,7387 in

Tinggi liquida build up dalam downcomer : 6,7393 in

Tinggi : 24 ft

Spasi antar tray : 16 in Laju alir maksimum : 0,01140 ft/s

Entrainment : 0,044 lb liquida / lb uap Jumlah plate : 17 buah

31)Pompa (L-346) Spesifikasi

Fungsi : Mengalirkan produk bawah yang keluar dari distilasi 2 ke waste water treatment

Type : Centrifugal Pump

Bahan : Comersial steel

Rate volumetric : 0,3646561 gpm Total Dynamichead : 45,192665 ft.lbf/lbm Effisiensi motor : 80%

Power : 1 hp

Jumlah : 1 buah

32)Pompa (L-343) Spesifikasi

Fungsi : Mengalirkan produk biodiesel dari distilasi 2 ke tangki penampung

Type : Centrifugal Pump

Bahan : Comersial steel

Rate volumetric : 364,0151 gpm Total Dynamichead : 1454,7045 ft.lbf/lbm Effisiensi motor : 80%

Power : 190 hp

33)Cooler (E-350) Spesifikasi

Fungsi : Mendinginkan produk biodiesel yang keluar dari kolom distilasi II

Type : Double Pipe

Ukuran :

Inner Pipe

D : 1,25 in

Panjang : 10 ft

∆P : 0,00053 psi

Anulus

D : 2 in

Jumlah : 2 buah

∆P : 7,28061 psi

Bahan Konstruksi : Carbon steel Jumlah alat : 1 buah

34)Tangki penampung produk (F-360) Spesifikasi

Fungsi : Menampung produk biodiesel selama 7 hari

Tipe : Silinder tegak dengan tutup atas berbentuk standart dished head dan tutup bawah berbentuk plat datar.

Volume : 71218,5346 cuft

Diameter : 35,6641 ft

Tinggi : 71,3282 ft

Tebal Shell : 5/8 in Tebal Tutup Atas : 5/8 in Tebal Tutup Bawah : 5/8 in

Bahan Kontruksi : Stainless Steel Type SA-283 grade C

REAKTOR METHANOLISYS

VI.A. Keterangan Alat

Nama Alat Reaktor Methanolisys ( R - 210 )

Fungsi Sebagai tempat bereaksinya trigliserida dan methanol untuk membentuk biodiesl dan gliserin dengan bantuan katalis NaOH.

Type Monobloc Vessel for high pressure dengan tutup atas dan bawah berbentuk standart dishead dan dilengkapi jacket.

Jenis Continous Bahan Stainless Steel Jumlah Alat 1 buah

SPESIFIKASI ALAT UTAMA BAB V1

R - 210

Methanol H2O

Trigliserida FFA

H2O Biodiesel ( Methyl Ester) + Gliserin

89 240

VI. B. Prinsip Kerja

Reaktor Methanolisys merupakan suatu bejana berbentuk silinder dengan tutup atas dan bawah berbentuk standart dishead yang dilengkapi dengan jac ket pemanas. Dimana dalam reaktor tersebut trigliserida dari centrifuge akan masuk kedalam reaktor dari bagian atas reaktor dan akan bereaksi dengan methanol dari bagian bawah reaktor membentuk metyl ester dan gliserin dengan bantuan katalis NaOH.

VI. C. Kondisi Operasi

Tekanan Operasi 89 atm Suhu Operasi 240 o C

VI. D. Tahap - tahap Perencanaan 1. Perencanaan dimensi reaktor

Perhitungan Densitas bahan masuk ke reaktor :

Fraksi(Xi) r _(gr/cc) Trigliserida 0,1972 0,8730 0,0120 0,8850 0,2369 0,8620 0,1296 0,9500 0,0434 0,9250 FFA 0,0075 0,8530 0,0005 0,8622 0,0091 0,8470

Berat (Kg/jam) Xi/r

- Tripalmitin 0,22585 2597,8286 - Tristearin 3121,8031 0,27486 - Trimiristin 157,7011 0,01352 572,3023 0,04696 - Triolein 1707,5805 Komponen 119,4079 0,01070 0,13642 - Triliolein 6,0320 0,00053 99,3661 0,00884

- As. Palmitat - As. Miristat - As. Stearat

0,0050 0,9000 0,0017 0,8950 Metyl Ester 0,0000 0,8500 0,0000 0,8630 0,0000 0,8700 0,0000 0,8890 0,0000 0,8900

Methanol _{0,1347 0,7918}

NaOH _{0,0077 2,1000}

Gliserin _{0,0000 1,2610}

H2O _{0,1492 1,0000}

1

( 1 gr/cc = 62,43 lb/cuft )

1 xi

r r

r = 0,9541 gr/cc

= 954,1 kg/m3

= 59,5646 lb/cuft

rCampuran = lb/cuft

Perhitungan Viskositas campuran (mm) bahan masuk reaktor: mm _{= 1} + _0,5_s

mL ( ₁ - _{s )}4

(Perry 5th ed hal 3-247 pers 3-126) s = Vs ₌

VL Dimana :

( m / r ) padatan ( m / r ) larutan 59,5646

1966,2780 0,14923

13176,0183

= ∑ = 1,04811

1

= 1,04811

Total 1,04811

- Methyl Oleat

21,8904 0,0005 0,0000 0,0001 0,0000 0,0001 1775,3490 - As. Oleat

- Methyl Palmitat - Methyl Miristat - Methyl Stearat - Methyl Linoleat

0,00000 0,17017 0,00366 0,00000 101,3093

- As. Linoleat

0,0000 65,3144 0,00551 0,00186 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000

s = Fraksi Volume solid

mm = Viscositas campuran

mL = Viscositas Pelarut

Vs = Laju alir volumetrik padatan

V_L = Laju alir volumetrik larutan

s = / _1112,5 = _0,7296

/ _954,1

mL = 0,2838 cp (m Pelarut pada 240 oC Geankoplis App A-2)

Sehingga :

mm = 1 + 0,5 x

0,2838 1

-x 0,2838

= _cp = _{0,0490 lb/ft.s}

Perhitungan Densitas bahan keluar ke reaktor :

Berat r (gr/cc)

Trigliserida 77,9349 0,8730 4,7310 0,8850 93,6541 0,8620 17,1691 0,9500 51,2274 0,9250 FFA 0,0039 0,0013 0,0071 0,0004 0,00137 - Triliolein - Triolein 0,729634

mm = 255,42739

72,4903 13176,0183 0,00420 - Trimiristin 0,00041 - Tristearin 0,00825 0,0059 0,729634

Fraksi berat (Xi)

11209,7403

Komponen Xi/r

- Tripalmitin

99,3661 0,8530 6,0320 0,8622 119,4079 0,8470 65,3144 0,9000 21,8904 0,8950 Metyl Ester 2532,399 0,8500 153,8175 0,8630 3041,759 0,8700 557,6623 0,8890 1663,848 0,8900

Methanol _{887,6809 0,7918}

NaOH _{101,3010 2,1000}

Gliserin _{850,6942 1,2610}

H2O _{2830,129 1,0000}

13176,018

( 1 gr/cc = 62,43 lb/cuft )

1 xi

r r

r = 0,911 gr/cc

= 911,02 kg/m3

= 56,8752 lb/cuft

rCampuran = lb/cuft

Perhitungan Viskositas campuran (mm) bahan keluar reaktor :

mm = ₁ + _0,5_s

mL ( ₁ - _{s )}4

....(Perry 5th ed hal 3-247 pers 3-126)

- Methyl Stearat 0,230856 0,26535

= ∑ = 1,09767

Total

- Methyl Linoleat 0,04761

- Methyl Oleat 0,126279 0,14189

0,042324 1,000 0,214794 0,064564 0,007688 0,067371 0,21479 1,09767 0,08509 0,00366 0,05120 1 = 1,09767 56,8752 0,01353 - As. Oleat

0,00186 - As. Miristat

0,00053 - As. Stearat

0,01070

- As. Palmitat _0,00884

0,0017 0,0050 0,0091 0,0005 0,0075

- As. Linoleat

0,011674

0,192198 0,22611

- Methyl Palmitat - Methyl Miristat

s = Vs = VL

Dimana :

s = Fraksi Volume solid mm = Viscositas campuran mL = Viscositas Pelarut

Vs = Laju alir volumetrik padatan VL = Laju alir volumetrik larutan

s = / ######## 0,6316

/ _911,0232

mL = 0,2838 cp ( m Pelarut pada 240 oC Geankoplis App A-2)

Sehingga :

mm = 1 + 0,5 x 0,2838 1 - 4

x 0,2838

= _cp = _{0,0137 lb/ft.s}

Perhitungan Volume Tangki :

Rate massa = 13176,0183 kg/jam = lb/jam

Rate Volumetrik =29047,8499 lb/jam 56,8752 kg/jam

Dengan waktu tin 1 jam dimana volume bahan mengisi 80% Volume tangki. Digunakan 1 buah reaktor, sehingga volume larutan :

0,631555

20,2631

= 510,73

29047,8499

( m / r ) padatan

( m / r ) larutan

cuft/jam

0,631555

71,39906

= 13176,0183

10345,8892

510,73 cuft/jam x 1 jam

Sehingga volume tangki = 510,73 80%

Menentukan ukuran tangki dan ketebalannya :

Perhitungan Diameter Tangki :

Asumsi Dimension ratio : H/D = 2

Volume = 0,25 p D2

H

638,412 = 0,25 p. D2 2 D

638,412 = 1,57 D3

406,632 = D3

7,40856 = D D = 7,4086 ft = 88,903 in

H = 2 x 7,4086 _{= 14,817 ft}

= 177,81 in

Carbon steel type SA - 283 grade C, dari brownell & young di peroleh : f = 12650 psi

E = 0,8

c = 0,125 in

Tutup atas berbentuk dished, dari Brownell & Young Tab. 5.7 P - 91 :

Rc = 90 in

rc = 5,5 in

AB =

= 38,9514 in

BC = Rc - rc 90 - 5,5 = 84,5 in

cuft -= = 638,41 510,73 5,5 88,9027 2 cuft

Bahan Konstruksi : =

( ID / 2 ) - rc = 1

Tinggi Silinder

Rc - (BC2 - AB2)0,5

h = 90 - [ ( 84,5 )2-( 38,951 ) 2 ] 0,5

= _{90 - 74,9869}

= _{15,01306 in} = _{1,2511 ft}

Volume dishead head = 1,05 h2 x (3RC - h)

= 1,05 x ( 1,251₎2 _x 3 90 -1,2512

12 = 34,8418 cuft

Tinggi Total = Tinggi silinder + Tinggi tutup atas + Tinggi tutup bawah

= 14,8171 + 1,2511 + 1,2511

= 17,3193 cuft

Volume silinder = 1/4 x p x D2 x 2D

= 1,57 X ( 7,4086 )3 = 638,41 cuft

Volume larutan dalam tangki 0,8 x ####### = 510,73 cuft

Tinggi larutan dalam tangki = 4 x Vol. Larutan

3,14 x D^2

hl = _ft

Menentukan tebal minimum shell :

menggunakan monobloc vessel. (Brownell, Chapter 14)

Bahan yang digunakan Low Alloy steel, SA-353 f = 12650 psi

Bahan Konstruksi

11,8537

Untuk Perhitungan reaktor bertekanan tinggi maka perhitungan tebal she Tinggi head (h) =

E = 0,8 c = 0,125 in

Dimana :

ft = Stress Tangensial ; psi fr = Stress radial ; psi t = Tebal shell ; in ri = Jari - jari dalam ; in ro = Jari - jari luar ; in Menentukan Diameter luar ( do )

f + P 1/2

f - P _{...( Brownell pers 14.54 hal 286 )} Dimana :

P = 89 atm = psi

Sehingga :

K = 12650 + 1/2 1,1094

12650

-do = 1,1094 x = 8,2188 ft

= 98,626 in

l = Faktor keamanan 1,5 K =

= 1308,3000

1308,3000 1308,3000

7,4086

Fr + dfr

t ro ri

fr r+dr r dr

l

K2 + (Brownel & Young, Pers 14.14b ; hal 274) K^2 - 1

1,1094 2 + 1 1,1094 2 - 1

Maximum- shear - stress Theory

K = 1/2

fy.p - l Pi 3 0,5

= 1/2

18975 - 1,5 x 1308,300 x 3 0,5

= 1,1037

K do do = K x di di

do = 1,1037 x 7,4086 = 8,1771 ft

= _{98,125 in}

Dari Brownel figure 14.6 hal 277 untuk :

l. p / f = 1,5 x 1308 / 18975 = 0,1034

di = 18 in

t - c

t - c = _88,903 = 4,9390 in

18

t = _{4,9390 +} 0,125 = _{5,0640 in}

1,5 x

ft(max) = fy.p =l.P1

fy.p =

18975 psi

18975

Diperoleh =

1308,3000

Tebal tutp atas (th)

Dari pers. 13.10, Brownel & Young, diperoleh

th = dimana,

Dari H & R, table 4-3 hal 87

rc/Rc = 5,5 / 90 = 0,0611

W = 1,8

Ph = r. g. h

= 56,8752 x / 144

= 4,6818 psi

Pop = 1308,300 + = 1312,982 psi

Untuk faktor keamanan = 10%

P design = 1,1 x = 1444,3 psi

th = 1444,3 x 90 x

2 12650 x 0,8 - 0,2 x 1444,3

+ 0,125

= _{11,852 in}

Untuk tebal tutup bawah disamakan dengan tebal shell 5,0640 in

Dimensi Jaket :

Rate Massa Steam563670 kg/jam = lb/jam

Densitas air 1 gr/cc = 62,43 lb/cuft

Dengan waktu pengisian sela 0,5 jam. Dimana volume bahan 80% volume jacket, Maka :

Rate volumetrik lb/jam x 0,5

lb/cuft

= cuft/jam

c 2. f. E - 0,2P

1,8

62,43 1242666,4334

1242666,4334 P . Rc . W

+ 9952,478 11,8537 4,6818 1312,9818 X

Sehingga volume jacket = 9952,48 = 12441 cuft 80%

Vol. Jacket =(p/4 D2 ht - Vtangki )

12441 = 0,785 x D2 x 14,817 - 638,41

13079 = D2

D2 = 1124,45 ft --> D = 13,574 ft = 162,89 in Dari Brownell & Young Table 5 - 7 hal 89 diperoleh :

Rc = 228 in rc = 13,75 in

AB = (ID/2 ) - 162,8856 - 13,75 = 67,693 in 2

BC = Rc - rc = 228 - 13,75 = 214,25 in

Perhitungan tinggi :

Tinggi head (h) Rc - (BC2 - AB2)0,5

h = 228 - [ ( 214,25 )2 -( 67,693 ) 2 ] 0,5

= _{228 - 203,28}

= _{24,7249 in} = _{2,0604 ft}

Tinggi Total Jacket = Tinggi tangki + Tinggi Head

= + 2,0604

11,6314

14,8171

reaktor

Jacket pendingin

Re (Jari – jari jacket) ht (tinggi tangki)

dj (Diameter Jacket)

DT (DIAMETER TANGKI)

D (DIMETER LUAR)

HD (TINGGI DISHEAD JACKET)







= ft

Dj = Do - dt

= _13,574 - _7,4086 = _{6,1652 ft}

Sehingga diameter jacket untuk masing-masing sisi sebe 3,0826 ft = _{0,961 m}

Penentuan tebal jacket :

Tebal shell berdasarkan ASME code untuk cylindrical tank :

tmin = + C

fE - 0,6 P

(Brownell, pers. 13-1, hal 254) Dimana :

tmin =Tebal shell minimum , in P Tekanan tangki ,psi

ri =Jari - jari tangki , in (1/2 D)

C Faktor korosi , in ( Digunakan 1/8 in )

E =Faktor pengelasan , Digunakan Double welded, 0,8 f =Stress allowable, bahan konstruksi Stainless Steel,

Maka F 22500 psi ( Brownell, T. 13-1 )

R = 1/2 Dj 1/2 X 6,1652 = 3,0826 in

tmin = x

22500 x 0,8 - 0,6 x 14,7

+ _{1/8 = 0,1275 in}

Digunakan t = 1/4 in

14,7 _3,082619494

16,8775

Spesifikasi :

Nama Alat : Reaktor Methanolisys ( R - 210 )

Fungsi : Sebagai tempat bereaksinya trigliserida dan methanol untuk membentuk biodiesel dan gliserin dengan bantuan katalis NaOH.

Type : Monobloc Vessel for high pressure dengan tutup atas dan bawah berbentuk standart dishead dan dilengkapi jacket.

Bahan : Stainless steel Jumlah alat 1 Buah Dimensi Tangki :

Volume : 638,412 cuft

Diameter : 7,40856 ft

Tinggi 14,8171 ft Tebal shell 5,0640 in Tebal tutup atas 11,8523 in Tebal tutup bawah 5,0640 in Dimensi Jacket :

Volume : 12440,6 cuft

Diameter : 13,5738 ft

Tinggi : 16,8775 ft

1 62,43 x

Analisa Ekonomi

XI - 22

Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dan Methanol dengan Proses Transesterifikasi

Analisa Ekonomi

XI - 23

Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dan Methanol dengan Proses Transesterifikasi

Analisa Ekonomi

XI - 24

0 14 22 0

100 14 355 395

0 24 29 0

100 24 209 264

x 35 87

y 35 0

Milyar Rupiah

Biaya Tetap Biaya Produksi Biaya Penjualan %

Kapasitas

Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dan Methanol dengan Proses Transesterifikasi

Diskusi dan Kesimpulan II - 1

Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dan Methanol dengan Proses Transesterifikasi

BAB XII

DISKUSI DAN KESIMPULAN

XII.1. Diskusi

Untuk menilai sampai mana kelayakan Pra Rencana Pabrik Biodiesel ini, maka perlu ditinjau beberapa hal sebagai berikut :

1. Bahan Baku

2. Teknik dan Peralatan

Secara teknik Pra Rencana Pabrik ini digunakan banyak peralatan yang umum dipakai dalam industri kimia, mudah didapat dan tidak terlalu rumit dalam perancangan dan pengoperasiannya

3. Lokasi Pabrik

Pemilihan lokasi dalam Pra Rencana Pabrik Biodiesel ini adalah Dumai, Riau, Sumatra. Dengan mempertimbangkan faktor-faktor bahan baku, daerah pemasaran, daerah persediaan tower dan bahan bakar, persediaan air, iklim, cuaca, dan sarana transportasi seperti yang sudah dibahas di BAB IX.

4. Ekonomi

Faktor ekonomi merupakan faktor dominan yang perlu dipertimbangkan dalam pendirian suatu pabrik. Beberapa indikasi ekonomi yang dapat dipakai untuk menilai kelayakan Pra Rencana Pabrik Biodiesel ini adalah :

a. Rate of Equity (ROE)

b. Internal Rate of Return (IRR)

Diskusi dan Kesimpulan II - 2

Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dan Methanol dengan Proses Transesterifikasi

c. Pay Out Time (POT)

d. Break Event Point (BEP)

Metode yang dipakai dalam menganalisa Pra Rencana Pabrik Biodeisel ini adalah Metode Discounted Cash Flow, karena cara ini lebih akurat dan mendekati kebenaran dimana setiap nilai modal diproyeksikan ke dalam nilai sekarang dengan memperhatikan perubahan-perubahan variable-variabel ekonomis seperti yang di bahas pada BAB XI

2. Kesimpulan

Dari penjelasan dan perhitungan yang telah dilakukan pada bab-bab sebelumnya dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

 Sistem operasi : Continue

 Lama operasi : 300 hari/tahun

 Kapasitas produksi : 60.000 ton/tahun

 Bahan baku

 CPO : 8.485,2645 kg/jam

 Metanol : 1.146,2990 kg/jam

 Utilitas

 Air : 41.736,552 m3/hari

 Bahan bakar : 47 liter/jam

 Listrik : 400,6889 kwh

 Lokasi pabrik : Dumai, Riau, Sumatra .

 Luas pabrik : 20.000 m2

Diskusi dan Kesimpulan II - 3

Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dan Methanol dengan Proses Transesterifikasi

 Jumlah tenaga kerja : 95 orang

 Analisa ekonomi

 ROE : 18,81%

 ROI : 15%

 IRR : 17,41%

 POT : 3,71 tahun

 BEP : 31,66%

 Pembiayaan

 FCI : Rp. 59.228.112.279

 WCI : Rp. 94.915.797.710

 TCI : Rp. 154.143.909.988

Hasil penjualan produk per tahun : Rp. Rp 430.624.974.888

Dari uraian di atas baik ditinjau dari segi teknik maupun ekonomis, Pra Rencana Pabrik Biodiesel ini layak didirikan.