Abstrak Pra Desain Pabrik Integrasi Gula
INTISARI
Kondisi geografis dari Indonesia menjadikan Indonesia memiliki potensi yang besar
di sektor pertanian dan perkebunan. Salah satu potensi yang dimiliki Indonesia di sektor
perkebunan adalah tebu. Dengan potensi tersebut industri gula sebagai industri hilir dapat
menjadi industri yang dapat mengangkat pertumbuhan ekonomi indonesia. Tebu sebagai
bahan baku industri gula merupakan salah satu komoditi perkebunan yang mempunyai
peran strategis dalam perekonomian di Indonesia.
Saat ini, produksi gula belum mampu menutupi kebutuhan gula di Indonesia,
sehingga masih perlu impor dari beberapa negara. Kekurangan tersebut juga ditutup
dengan gula produksi industri rafinasi yang berbahan baku gula mentah (raw sugar ) impor,
sehingga Indonesia membutuhkan banyak gula rafinasi untuk memenuhi kebutuhan
industri makanan, minuman dan farmasi, serta untuk mencukupi kebutuhan gula domestik
baik untuk dikonsumsi langsung maupun tidak langsung. Pabrik gula rafinasi dengan
bahan baku tebu lebih baik karena dapat mengurangi impor raw sugar yang selama ini
dilakukan untuk mencukupi bahan baku pabrik gula rafinasi. Hal ini juga menguntungkan
untuk petani tebu, daripada impor dari luar negri yang dapat merugikan petani tebu di
Indonesia.
Produk samping dari pabrik Gula Rafinasi ini adalah tetes tebu (molasses). Tetes
tebu atau molasses mengandung sukrosa yang dapat difermentasikan menjadi bioetanol.
Bioetanol dapat digunakan untuk bahan bakar alternatif (bioefuel) atau campuran bahan
bakar (ethanol blending). Pemerintah telah berkomitmen untuk meningkatkan peran energi
baru dan terbarukan. Permen ESDM No.12/2015 berisi persentase pencampuran bioethanol
sebesar 2% pada tahun 2015 dan menjadi 20% pada tahun 2025. Penggunaan etanol
sebagai bahan bakar mempunyai beberapa keunggulan yaitu kandungan oksigen paada
etanol cukup tinggi (35%) sehingga menghasilkan bahan bakar yang bersih. Hasil bersih
ini ramah bagi lingkungan karena emisi gas karbon monoksida lebih rendah.
Oleh karena itu, pada pra desain, pada pra desain pabrik ini kami akan mendesain
pabrik integrasi gula kristal rafinasi dan bioetanol dari tebu. Hal ini bertujuan untuk
mengurangi kebergantungan impor gula sehingga Indonesia dapat memenuhi kebutuhan
gula di Indonesia yang berasal dari produksi dalam negeri. Selain itu juga bertujuan untuk
meningkatkan nilai tetes tebu dan mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil dan
menjadikan bioetanol sebagai bahan bakar alternatif sebagai pengganti bahan
minyak.
i
bakar
Proses pembuatan gula kristal rafinasi meliputi :
1. Proses penerimaan dan persiapan tebu
2. Proses pemerahan atau proses gilingan
3. Proses pemurnian atau klarifikasi
4. Proses filtrasi
5. Proses dekolorasi
6. Proses evaporasi
7. Proses kristalisasi
8. Proses pengeringan dan pengepakan
Molasses yang dihasilkan dari proses pembuat gula tersebut akan dijadikan
bioethanol dengan proses sebagai berikut :
1.
Tahap persiapan bahan baku
Tahap ini bertujuan untuk menyiapkan bahan baku yang akan digunakan dalam proses,
terdiri dari proses pengenceran.
2.
Tahap fermentasi
Tahap ini merupakan tahap penting dalam produksi etanol yakni menggunakan
fermentasi bakteri yang telah dipersiapkan dari tangki propagasi dalam proses ini akan
dihasilkan etanol dengan kadar 6-10%.
3.
Tahap pemurnian
Tahap ini merupakan tahapan pemurnian dari hasil fermentasi terdiri dari proses
penyaringan, distilasi dan adsorpsi. Fungsi tahap ini untuk memurnikan hasil
fermentasi sehingga menjadi etanol dengan kadar 99,5%
Pra desain pabrik ini direncanakan akan beroperasi selama 24 jam/hari. Untuk
produksi gula kristal rafinasi, beroperasi selama 180 hari/tahun dan untuk produksi
bioethanol beroperasi selama 330 hari/tahun dengan rincian :
1. Kebutuhan Bahan Baku :
a. Tebu : 2.160.000 ton/tahun (12.000 TCD)
b. Molasses : 50.688 ton per tahun
2. Kapasitas Produksi :
a. Gula Kristal Rafinasi : 161.191 ton/tahun
b. Bioetanol : 11.586 kL / tahun
3. Lokasi Pabrik : Kabupaten Kediri , Jawa Timur, Indonesia.
ii
Sumber dana investasi berasal dari modal sendiri sebesar 20% dan pinjaman
sebesar 80% dengan bunga sebesar 11,6% per tahun. Dari analisa perhitungan ekonomi
didapatkan hasil sebagai berikut :
1. Investasi
: USD 189.886.091
2. Internal Rate of Return
: 30,62%
3. NPV 10 year
: USD 246.175.316
4. BEP
: 41%
5. POT
: 3,81 tahun
Dari ketiga parameter sensitifitas yaitu fluktuasi biaya investasi, harga bahan baku,
dan harga jual produk, terlihat bahwa ketiganya tidak memberikan pengaruh yang cukup
signifikan terhadap kenaikan atau penutunan nilai IRR pabrik, namun masih di atas suku
bunga bank yang ditentukan. Oleh karena itu, pabrik integrasi gula kristal rafinasi dan
bioetanol dari tebu ini layak untuk didirikan.
iii
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur atas kehadirat Tuhan YME karena berkat Rahmat dan
karunia- Nya yang telah memberi segala kemudahan dan kekuatan kepada penulis,
sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan Tugas Pra Desain Pabrik ini yang
berjudul "Pabrik Integrasi Gula Kristal Rafinasi dan Bioetanol’’ yang merupakan salah
satu syarat kelulusan bagi mahasiswa Teknik Kimia FTI-TTS Surabaya.
Keberhasilan penulisan Tugas Pra Desain Pabrik ini tidak lepas dari dorongan dan
bimbingan dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan ini penulis mengucapkan
terima kasih yang setulus-tulusnya kepada :
1.
Bapak Prof Dr. Dr. Gede Wibawa, M.Eng, selaku Dosen Pembimbing 1 Tugas
Pra Desain Pabrik dan sekaligus Kepala Laboratorium Thermodinamika .
2. Bapak Annas Wiguno S.T., M.T selaku Dosen Pembimbing 2 Tugas Pra Desain
Pabrik.
3. Bapak Juwari, S.T., M Eng, Ph.D., selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia,
Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
4.
Bapak dan Ibu Dosen pengajar serta seluruh karyawan Jurusan Teknik Kimia.
5.
Orang Tua dan keluarga kami yang telah banyak memberikan dukungan baik
moral maupun spiritual.
6. Teman-teman seperjuangan di Laboratorium Thermodinamika Teknik Kimia
yang mengagumkan, terimakasih untuk segala support, bantuan dan
kerjasamanya.
7. Semua pihak yang telah membantu penyelesaian Tugas Pra Desain Pabrik ini
yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Semoga segala kebaikan dan keikhlasan yang telah diberikan mendapat balasan
dari Tuhan YME. Penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun demi
kesempurnaan dan untuk penelitian di masa yang akan datang.
Akhirnya, semoga tugas akhir ini dapat memberikan kontribusi yang bermanfaat
bagi Penulis dan Pembaca khususnya.
Surabaya, Januari 2017
Penyusun
iv
Kondisi geografis dari Indonesia menjadikan Indonesia memiliki potensi yang besar
di sektor pertanian dan perkebunan. Salah satu potensi yang dimiliki Indonesia di sektor
perkebunan adalah tebu. Dengan potensi tersebut industri gula sebagai industri hilir dapat
menjadi industri yang dapat mengangkat pertumbuhan ekonomi indonesia. Tebu sebagai
bahan baku industri gula merupakan salah satu komoditi perkebunan yang mempunyai
peran strategis dalam perekonomian di Indonesia.
Saat ini, produksi gula belum mampu menutupi kebutuhan gula di Indonesia,
sehingga masih perlu impor dari beberapa negara. Kekurangan tersebut juga ditutup
dengan gula produksi industri rafinasi yang berbahan baku gula mentah (raw sugar ) impor,
sehingga Indonesia membutuhkan banyak gula rafinasi untuk memenuhi kebutuhan
industri makanan, minuman dan farmasi, serta untuk mencukupi kebutuhan gula domestik
baik untuk dikonsumsi langsung maupun tidak langsung. Pabrik gula rafinasi dengan
bahan baku tebu lebih baik karena dapat mengurangi impor raw sugar yang selama ini
dilakukan untuk mencukupi bahan baku pabrik gula rafinasi. Hal ini juga menguntungkan
untuk petani tebu, daripada impor dari luar negri yang dapat merugikan petani tebu di
Indonesia.
Produk samping dari pabrik Gula Rafinasi ini adalah tetes tebu (molasses). Tetes
tebu atau molasses mengandung sukrosa yang dapat difermentasikan menjadi bioetanol.
Bioetanol dapat digunakan untuk bahan bakar alternatif (bioefuel) atau campuran bahan
bakar (ethanol blending). Pemerintah telah berkomitmen untuk meningkatkan peran energi
baru dan terbarukan. Permen ESDM No.12/2015 berisi persentase pencampuran bioethanol
sebesar 2% pada tahun 2015 dan menjadi 20% pada tahun 2025. Penggunaan etanol
sebagai bahan bakar mempunyai beberapa keunggulan yaitu kandungan oksigen paada
etanol cukup tinggi (35%) sehingga menghasilkan bahan bakar yang bersih. Hasil bersih
ini ramah bagi lingkungan karena emisi gas karbon monoksida lebih rendah.
Oleh karena itu, pada pra desain, pada pra desain pabrik ini kami akan mendesain
pabrik integrasi gula kristal rafinasi dan bioetanol dari tebu. Hal ini bertujuan untuk
mengurangi kebergantungan impor gula sehingga Indonesia dapat memenuhi kebutuhan
gula di Indonesia yang berasal dari produksi dalam negeri. Selain itu juga bertujuan untuk
meningkatkan nilai tetes tebu dan mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil dan
menjadikan bioetanol sebagai bahan bakar alternatif sebagai pengganti bahan
minyak.
i
bakar
Proses pembuatan gula kristal rafinasi meliputi :
1. Proses penerimaan dan persiapan tebu
2. Proses pemerahan atau proses gilingan
3. Proses pemurnian atau klarifikasi
4. Proses filtrasi
5. Proses dekolorasi
6. Proses evaporasi
7. Proses kristalisasi
8. Proses pengeringan dan pengepakan
Molasses yang dihasilkan dari proses pembuat gula tersebut akan dijadikan
bioethanol dengan proses sebagai berikut :
1.
Tahap persiapan bahan baku
Tahap ini bertujuan untuk menyiapkan bahan baku yang akan digunakan dalam proses,
terdiri dari proses pengenceran.
2.
Tahap fermentasi
Tahap ini merupakan tahap penting dalam produksi etanol yakni menggunakan
fermentasi bakteri yang telah dipersiapkan dari tangki propagasi dalam proses ini akan
dihasilkan etanol dengan kadar 6-10%.
3.
Tahap pemurnian
Tahap ini merupakan tahapan pemurnian dari hasil fermentasi terdiri dari proses
penyaringan, distilasi dan adsorpsi. Fungsi tahap ini untuk memurnikan hasil
fermentasi sehingga menjadi etanol dengan kadar 99,5%
Pra desain pabrik ini direncanakan akan beroperasi selama 24 jam/hari. Untuk
produksi gula kristal rafinasi, beroperasi selama 180 hari/tahun dan untuk produksi
bioethanol beroperasi selama 330 hari/tahun dengan rincian :
1. Kebutuhan Bahan Baku :
a. Tebu : 2.160.000 ton/tahun (12.000 TCD)
b. Molasses : 50.688 ton per tahun
2. Kapasitas Produksi :
a. Gula Kristal Rafinasi : 161.191 ton/tahun
b. Bioetanol : 11.586 kL / tahun
3. Lokasi Pabrik : Kabupaten Kediri , Jawa Timur, Indonesia.
ii
Sumber dana investasi berasal dari modal sendiri sebesar 20% dan pinjaman
sebesar 80% dengan bunga sebesar 11,6% per tahun. Dari analisa perhitungan ekonomi
didapatkan hasil sebagai berikut :
1. Investasi
: USD 189.886.091
2. Internal Rate of Return
: 30,62%
3. NPV 10 year
: USD 246.175.316
4. BEP
: 41%
5. POT
: 3,81 tahun
Dari ketiga parameter sensitifitas yaitu fluktuasi biaya investasi, harga bahan baku,
dan harga jual produk, terlihat bahwa ketiganya tidak memberikan pengaruh yang cukup
signifikan terhadap kenaikan atau penutunan nilai IRR pabrik, namun masih di atas suku
bunga bank yang ditentukan. Oleh karena itu, pabrik integrasi gula kristal rafinasi dan
bioetanol dari tebu ini layak untuk didirikan.
iii
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur atas kehadirat Tuhan YME karena berkat Rahmat dan
karunia- Nya yang telah memberi segala kemudahan dan kekuatan kepada penulis,
sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan Tugas Pra Desain Pabrik ini yang
berjudul "Pabrik Integrasi Gula Kristal Rafinasi dan Bioetanol’’ yang merupakan salah
satu syarat kelulusan bagi mahasiswa Teknik Kimia FTI-TTS Surabaya.
Keberhasilan penulisan Tugas Pra Desain Pabrik ini tidak lepas dari dorongan dan
bimbingan dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan ini penulis mengucapkan
terima kasih yang setulus-tulusnya kepada :
1.
Bapak Prof Dr. Dr. Gede Wibawa, M.Eng, selaku Dosen Pembimbing 1 Tugas
Pra Desain Pabrik dan sekaligus Kepala Laboratorium Thermodinamika .
2. Bapak Annas Wiguno S.T., M.T selaku Dosen Pembimbing 2 Tugas Pra Desain
Pabrik.
3. Bapak Juwari, S.T., M Eng, Ph.D., selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia,
Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
4.
Bapak dan Ibu Dosen pengajar serta seluruh karyawan Jurusan Teknik Kimia.
5.
Orang Tua dan keluarga kami yang telah banyak memberikan dukungan baik
moral maupun spiritual.
6. Teman-teman seperjuangan di Laboratorium Thermodinamika Teknik Kimia
yang mengagumkan, terimakasih untuk segala support, bantuan dan
kerjasamanya.
7. Semua pihak yang telah membantu penyelesaian Tugas Pra Desain Pabrik ini
yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Semoga segala kebaikan dan keikhlasan yang telah diberikan mendapat balasan
dari Tuhan YME. Penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun demi
kesempurnaan dan untuk penelitian di masa yang akan datang.
Akhirnya, semoga tugas akhir ini dapat memberikan kontribusi yang bermanfaat
bagi Penulis dan Pembaca khususnya.
Surabaya, Januari 2017
Penyusun
iv