NASKAH PUBLIKASI Prarancangan Pabrik Asam Lemak Dari Minyak Kelapa Sawit Kapasitas 70.000 Ton/Tahun.
NASKAH PUBLIKASI
PRARANCANGAN PABRIK ASAM LEMAK DARI MINYAK
KELAPA SAWIT
KAPASITAS 70.000 TON/TAHUN
Oleh:
Novita Widiana
D 500 090 026
DosenPembimbing:
Tri Widayatno, ST, M.sc, Ph.D
Kun Harismah, M.Si.,Ph.D
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2014
PENDAHULUAN
Tanaman kelapa sawit (Elaeis guinensis jack JAQC) adalah tanaman
berkeping satu yang termasuk dalam familia palmae berasal dari Nigeria, Afrika
Barat. Nama genus elaeis berasal dari bahasa Yunani yang artinya minyak,
sedangkan spesies guinensis berasal dari guinea yaitu tempat di mana seorang ahli
bernama Jacquin menemukan tanaman kelapa sawit pertama kali di pantai Guinea.
Kelapa sawit dapat tumbuh subur di daerah beriklim tropis dengan curah hujan
2000 mm/tahun dengan suhu kisaran 22-32°C. Daerah penanaman kelapa sawit di
Indonesia yang paling baik adalah di daerah Jawa Barat (Lebak dan Tangerang),
Riau, Lampung, Sumatera Utara, Sumatera Barat, dan Aceh (Ketaren, 1986).
Bagian dari kelapa sawit yang paling banyak diolah adalah buahnya
karena buah dari kelapa sawit memiliki nilai jual yang sangat tinggi. Bagian
daging buah menghasilkan minyak kelapa sawit mentah atau yang disebut Crude
Palm Oil (CPO), minyak plasma, dan Palm Kernel Oil (PKO). Produk CPO inilah
yang menjadi komoditas berharga karena memiliki susunan dan kandungan gizi
yang lengkap yang dapat digunakan sebagai bahan baku berbagai macam industri
(Teguh, 2010).
A. Kapasitas Rancangan
a. Prediksi Kebutuhan dalam Negeri
Kapasitas pabrik asam lemak ditentukan berdasarkan kebutuhan
dalam negeri yang berasal dari negara lain. Berdasarkan Tabel 1.1. maka
dapat dibuat suatu persamaan linier agar dapat memperkirakan kebutuhan
asam lemak di Indonesia pada tahun 2020
40000
35000
y = 4105,x + 12340
R² = 0,802
30000
25000
20000
Series1
15000
Linear (Series1)
10000
5000
0
0
2
4
6
Grafik1.1. Kebutuhan Asam Lemak pada tahun 2020
Maka menurut regresi linear diperoleh kebutuhan asam lemak pada tahun
2020 pabrik asam lemak ini dirancang dengan kapasitas 70.000 ton/tahun.
b. Kapasitas Minimal
Kapasitas minimal dapat diukur dari pabrik-pabrik yang telah
berdiri seperti PT.Sinar Oleochemical International (SOCI), PT Flora
Sawita, PT. Cisadane Raya, dan lain-lain. Pabrik-pabrik yang telah
berdiri tersebut mempunyai kapasitas 5.500-183.00 ton/tahun. Dari hal
tersebut maka dapat direncanakan untuk kurang lebih 5 tahun mendatang
pabrik asam lemak berkapasitas 70.000 ton/tahun.
c. Pemilihan Lokasi
Pemilihan lokasi pabrik akan sangat menentukan kelangsungan dan
perkembangan suatu industri. Berdasarkan pengamatan, Rokan Hilir Riau
dirasa cocok sebagai tempat untuk mendirikan pabrik asam lemak. Secara
teoritis, pemilihan lokasi pabrik didasarkan:
1. Sumber bahan baku
: Pabrik-pabrik penghasil kelapa
sawit Rokan Hilir Riau
2. Lokasi Pabrik
: Riau
3. Fasilitas transportasi
: Transportasi darat, laut, udara
4. Tenaga kerja
: Riau merupakan salah satu tujuan
tenaga kerja karena letaknya yang
sangat strategis sebagai kawasan
industri di Sumatra
5. Utilitas
Penyediayaan air
: Terdapat sungai Rokan, sungai
Tapung, sungai
Mandau, dan lain-lain
Bahan Bakar
: Bahan bakar dapat dipasok dari
Dumai
Kebutuhan Listrik
: Dipenuhi dari PLN provinsi Riau
TINJAUAN PUSTAKA
Lemak adalah segolongan besar senyawa yang tidak larut dalam air
yang terdapat di alam yang merupakan ester dari asam lemak berantai
panjang (C12 – C14) dan gliserol yang dinamakan trigliserida. Persamaan
umum pembentukan trigliserida dari gliserol ditambahi dengan 3 mol asam
lemak, sebagai berikut:
O
O
CH20H
HO
R
C
O
R
C
O
R
C
R
C
R
O
CH2
C
O
3H2O
CHOH
OH
CH2OH
OH
CH
O
R
O
CH2
C
O
Gliserol
3 mol
Trigliserida
air
Asam lemak
Trigliserida dapat berwujud cair maupun padat, hal ini tergantung dari
asam lemak yang menyusunnya. Dalam pemakaiannya secara umum,
trigliserida yang berbentuk cair berada pada suhu ruangan disebut minyak
sedangkan yang berbentuk padat atau semipadat disebut lemak. Minyak
merupakan trigliserida yang kaya akan asam lemak tidak jenuh seperti asam
linoleat dan asam oleat. Sedangkan lemak merupakan trigliserida yang kaya
akan asam lemak jenuh seperti asam palmitat dan asam stearat (Wibraham,
dan Matta 1992).
DESKRIPSI PROSES
Untuk pembuatan asam lemak dari CPO melalui beberapa tahapan
yaitu:
1. Tahap persiapan Bahan Baku
CPO,air, dan katalis (HCl) pada fase cair dipanaskan hingga 140°C
sebelum dimasukan kedalam autoclave fat spliting. Proses berlangsung
selama 4 jam.
2. Tahap Proses Autoclave Fat Splitting
CPO direaksikan dengan menggunakan katalis HCl selama 4 jam
di reaktor Autoclave fat spiliting. Reaksi yang terjadi merupakan reaksi
endotermis sehingga diperlukan pemanas berupa steam. Reaksi berjalan
pada suhu 140°C, tekanan 1 atm. Setelah 4 jam direaksikan cairan yang
keluar dari reaktor dengan suhu 140°C diturunkan suhunya sampai 50°C
dengan menggunakan cooler (Co-01).
a. Tahap Pemurnian Produk
Produk berupa asam lemak dan gliserol dengan suhu 50°C di
masukkan ke dalam netralizer (N-01). Di dalam netralizer produk
di netralkan dengan menggunakan NaOH yang telah dinaikan
suhunya hingga 50°C. Setelah dari netralizer produk dipisahkan
dengan dekanter. Di dalam dekanter gliserol akan dipisahkan
dengan asam lemak. Setelah terpisah asam lemak dinaikan
kemurniannya hingga mencapai 99% dengan menggunakan menara
distilasi dan diturunkan suhunya menjadi 30°C.
SPESIFIKASI PERALATAN PROSES
1. Tangki
a. Tangki CPO
: 41 bbl, 1 atm, 27°C,
b. Tangki HCl
: 3,780 bbl, 1 atm, 30°C
c. Tangki NaOH
: 13,60 bbl, 1 atm, 30°C
d. Tangki asam lemak
: 4.530 bbl, 1 atm, 30°C
e. Tangki gliserol
: 9.400 bbl, 1 atm, 30°C
2. Reaktor
a.
Shell
: 17,113 m3
b. Head
: 1,022 m3
c. Tekanan
: 1 atm
d. Suhu
: 140°C
e. Netralizer
: D = 2,426 m, T = 2,426, 50°C
f. Dekanter
: D = 3,6961, T = 11,058 m, 109,209 m3
g. Menara Distilasi
: Puncak menara (225,933°C), Dasar menara
(355,34°C), 1 atm
ANALISIS EKONOMI
Analisa ekonomi dimaksudkan untuk mengetahui apakah pabrik yang akan
didirikan dapat menguntungkan atau tidak dan layak atau tidak jika didirikan.
Perhitungan evaluasi ekonomi meliputi:
1. Modal Tetap (Fixed Capital Investment)
:1.081.286.116.816,110
2. Modal Kerja (Working Capital Investment)
: 231.592.471.138,197
3. Biaya Produksi (Manufacturing Cost)
: 1.306.107.771.316,740
4. Pengeluaran Umum (General Expenses)
: 285.320.904.527,167
5. Return on Investment (ROI)
: Sebelum (19,02%) sesudah
(13,31%)
6. Pay Out Time (POT)
: Sebelum (3,44 tahun)
sesudah (2,38 tahun)
7. Break Even Point (BEP)
: 56,74%
8. Shut down point (SDP)
: 28,08%
Dasar perhitungan menggunakan:
a. Kapasitas produksi
: 70.000 ton/tahun
b. Pabrik beroperasi
: 330 hari kerja
c. Umur alat
: 10 tahun
d. Nilai kurs
: 1 US $ = Rp 11.769,00
e. Tahun evaluasi
: 2020
f. Upah buruh asing
: $ 15/man hour
g. Upah buruh Indonesia
: Rp 20.000,00/man hour
h. Perbandingan man hour asing:Indonesia
:1:3
i. Perbandingan jumlah tenaga asing:Indonesia
: 5:95
2.400
Milyar (Rupiah) / tahun
2.100
1.800
1.500
1.200
900
600
300
0,3
Ra
SDP
0
20
B
E
P
40
60
80
100
Kapasitas Produksi / tahun (%)
Grafik.4.1. Analisis Ekonomi
KESIMPULAN
Pabrik Asam Lemak dari Minyak Kelapa Sawit kapasitas 70.000 ton/tahun
digolongkan pabrik beresiko rendah, meskipun kondisi operasi sedang, tetapi
suplai bahan baku mudah didapat di Indonesia. Hasil analisis kelayakan ekonomi
adalah sebagai berikut:
1. Keuntungan sebelum pajak Rp. 408.289.773.487,540
Keuntungan setelah pajak Rp. 285.802.841.441,278
2. ROI (Return on Investment) sebelum pajak 37,28%
ROI sesudah pajak 26,10%
3. POT (Pay Out Time) sebelum pajak 2,115 tahun.
POT setelah pajak 2,770 tahun.
4. BEP (Break Even Point) 40,51% dan SDP (Shut Down Point) 17,60 %
5. DCF (Discounted Cash Flow) 41,641%
Dari perhitungan analisa ekonomi di atas dapat disimpulkan bahwa pabrik
asam lemak ini layak untuk didirikan.
DAFTAR PUSTAKA
Wilbraham, A. dan Matta, M. S., 1992, “Pengantar Kimia Organik Dan Hayati”,
ITB, Bandung
Teguh, 2010, “Outlook Sektor Perkebunan Sawit/CPO”, http://www.pn8.co.id/ pn
8/index.php?option = com_content & task = view & id = 412 & Itemid =1,
Diakses Pada 19 Oktober 2013 Pukul 19.20 WIB.
Ketaren, S., 1986, “Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan”, UI Press,
Jakarta, hal. 250-260.
PRARANCANGAN PABRIK ASAM LEMAK DARI MINYAK
KELAPA SAWIT
KAPASITAS 70.000 TON/TAHUN
Oleh:
Novita Widiana
D 500 090 026
DosenPembimbing:
Tri Widayatno, ST, M.sc, Ph.D
Kun Harismah, M.Si.,Ph.D
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2014
PENDAHULUAN
Tanaman kelapa sawit (Elaeis guinensis jack JAQC) adalah tanaman
berkeping satu yang termasuk dalam familia palmae berasal dari Nigeria, Afrika
Barat. Nama genus elaeis berasal dari bahasa Yunani yang artinya minyak,
sedangkan spesies guinensis berasal dari guinea yaitu tempat di mana seorang ahli
bernama Jacquin menemukan tanaman kelapa sawit pertama kali di pantai Guinea.
Kelapa sawit dapat tumbuh subur di daerah beriklim tropis dengan curah hujan
2000 mm/tahun dengan suhu kisaran 22-32°C. Daerah penanaman kelapa sawit di
Indonesia yang paling baik adalah di daerah Jawa Barat (Lebak dan Tangerang),
Riau, Lampung, Sumatera Utara, Sumatera Barat, dan Aceh (Ketaren, 1986).
Bagian dari kelapa sawit yang paling banyak diolah adalah buahnya
karena buah dari kelapa sawit memiliki nilai jual yang sangat tinggi. Bagian
daging buah menghasilkan minyak kelapa sawit mentah atau yang disebut Crude
Palm Oil (CPO), minyak plasma, dan Palm Kernel Oil (PKO). Produk CPO inilah
yang menjadi komoditas berharga karena memiliki susunan dan kandungan gizi
yang lengkap yang dapat digunakan sebagai bahan baku berbagai macam industri
(Teguh, 2010).
A. Kapasitas Rancangan
a. Prediksi Kebutuhan dalam Negeri
Kapasitas pabrik asam lemak ditentukan berdasarkan kebutuhan
dalam negeri yang berasal dari negara lain. Berdasarkan Tabel 1.1. maka
dapat dibuat suatu persamaan linier agar dapat memperkirakan kebutuhan
asam lemak di Indonesia pada tahun 2020
40000
35000
y = 4105,x + 12340
R² = 0,802
30000
25000
20000
Series1
15000
Linear (Series1)
10000
5000
0
0
2
4
6
Grafik1.1. Kebutuhan Asam Lemak pada tahun 2020
Maka menurut regresi linear diperoleh kebutuhan asam lemak pada tahun
2020 pabrik asam lemak ini dirancang dengan kapasitas 70.000 ton/tahun.
b. Kapasitas Minimal
Kapasitas minimal dapat diukur dari pabrik-pabrik yang telah
berdiri seperti PT.Sinar Oleochemical International (SOCI), PT Flora
Sawita, PT. Cisadane Raya, dan lain-lain. Pabrik-pabrik yang telah
berdiri tersebut mempunyai kapasitas 5.500-183.00 ton/tahun. Dari hal
tersebut maka dapat direncanakan untuk kurang lebih 5 tahun mendatang
pabrik asam lemak berkapasitas 70.000 ton/tahun.
c. Pemilihan Lokasi
Pemilihan lokasi pabrik akan sangat menentukan kelangsungan dan
perkembangan suatu industri. Berdasarkan pengamatan, Rokan Hilir Riau
dirasa cocok sebagai tempat untuk mendirikan pabrik asam lemak. Secara
teoritis, pemilihan lokasi pabrik didasarkan:
1. Sumber bahan baku
: Pabrik-pabrik penghasil kelapa
sawit Rokan Hilir Riau
2. Lokasi Pabrik
: Riau
3. Fasilitas transportasi
: Transportasi darat, laut, udara
4. Tenaga kerja
: Riau merupakan salah satu tujuan
tenaga kerja karena letaknya yang
sangat strategis sebagai kawasan
industri di Sumatra
5. Utilitas
Penyediayaan air
: Terdapat sungai Rokan, sungai
Tapung, sungai
Mandau, dan lain-lain
Bahan Bakar
: Bahan bakar dapat dipasok dari
Dumai
Kebutuhan Listrik
: Dipenuhi dari PLN provinsi Riau
TINJAUAN PUSTAKA
Lemak adalah segolongan besar senyawa yang tidak larut dalam air
yang terdapat di alam yang merupakan ester dari asam lemak berantai
panjang (C12 – C14) dan gliserol yang dinamakan trigliserida. Persamaan
umum pembentukan trigliserida dari gliserol ditambahi dengan 3 mol asam
lemak, sebagai berikut:
O
O
CH20H
HO
R
C
O
R
C
O
R
C
R
C
R
O
CH2
C
O
3H2O
CHOH
OH
CH2OH
OH
CH
O
R
O
CH2
C
O
Gliserol
3 mol
Trigliserida
air
Asam lemak
Trigliserida dapat berwujud cair maupun padat, hal ini tergantung dari
asam lemak yang menyusunnya. Dalam pemakaiannya secara umum,
trigliserida yang berbentuk cair berada pada suhu ruangan disebut minyak
sedangkan yang berbentuk padat atau semipadat disebut lemak. Minyak
merupakan trigliserida yang kaya akan asam lemak tidak jenuh seperti asam
linoleat dan asam oleat. Sedangkan lemak merupakan trigliserida yang kaya
akan asam lemak jenuh seperti asam palmitat dan asam stearat (Wibraham,
dan Matta 1992).
DESKRIPSI PROSES
Untuk pembuatan asam lemak dari CPO melalui beberapa tahapan
yaitu:
1. Tahap persiapan Bahan Baku
CPO,air, dan katalis (HCl) pada fase cair dipanaskan hingga 140°C
sebelum dimasukan kedalam autoclave fat spliting. Proses berlangsung
selama 4 jam.
2. Tahap Proses Autoclave Fat Splitting
CPO direaksikan dengan menggunakan katalis HCl selama 4 jam
di reaktor Autoclave fat spiliting. Reaksi yang terjadi merupakan reaksi
endotermis sehingga diperlukan pemanas berupa steam. Reaksi berjalan
pada suhu 140°C, tekanan 1 atm. Setelah 4 jam direaksikan cairan yang
keluar dari reaktor dengan suhu 140°C diturunkan suhunya sampai 50°C
dengan menggunakan cooler (Co-01).
a. Tahap Pemurnian Produk
Produk berupa asam lemak dan gliserol dengan suhu 50°C di
masukkan ke dalam netralizer (N-01). Di dalam netralizer produk
di netralkan dengan menggunakan NaOH yang telah dinaikan
suhunya hingga 50°C. Setelah dari netralizer produk dipisahkan
dengan dekanter. Di dalam dekanter gliserol akan dipisahkan
dengan asam lemak. Setelah terpisah asam lemak dinaikan
kemurniannya hingga mencapai 99% dengan menggunakan menara
distilasi dan diturunkan suhunya menjadi 30°C.
SPESIFIKASI PERALATAN PROSES
1. Tangki
a. Tangki CPO
: 41 bbl, 1 atm, 27°C,
b. Tangki HCl
: 3,780 bbl, 1 atm, 30°C
c. Tangki NaOH
: 13,60 bbl, 1 atm, 30°C
d. Tangki asam lemak
: 4.530 bbl, 1 atm, 30°C
e. Tangki gliserol
: 9.400 bbl, 1 atm, 30°C
2. Reaktor
a.
Shell
: 17,113 m3
b. Head
: 1,022 m3
c. Tekanan
: 1 atm
d. Suhu
: 140°C
e. Netralizer
: D = 2,426 m, T = 2,426, 50°C
f. Dekanter
: D = 3,6961, T = 11,058 m, 109,209 m3
g. Menara Distilasi
: Puncak menara (225,933°C), Dasar menara
(355,34°C), 1 atm
ANALISIS EKONOMI
Analisa ekonomi dimaksudkan untuk mengetahui apakah pabrik yang akan
didirikan dapat menguntungkan atau tidak dan layak atau tidak jika didirikan.
Perhitungan evaluasi ekonomi meliputi:
1. Modal Tetap (Fixed Capital Investment)
:1.081.286.116.816,110
2. Modal Kerja (Working Capital Investment)
: 231.592.471.138,197
3. Biaya Produksi (Manufacturing Cost)
: 1.306.107.771.316,740
4. Pengeluaran Umum (General Expenses)
: 285.320.904.527,167
5. Return on Investment (ROI)
: Sebelum (19,02%) sesudah
(13,31%)
6. Pay Out Time (POT)
: Sebelum (3,44 tahun)
sesudah (2,38 tahun)
7. Break Even Point (BEP)
: 56,74%
8. Shut down point (SDP)
: 28,08%
Dasar perhitungan menggunakan:
a. Kapasitas produksi
: 70.000 ton/tahun
b. Pabrik beroperasi
: 330 hari kerja
c. Umur alat
: 10 tahun
d. Nilai kurs
: 1 US $ = Rp 11.769,00
e. Tahun evaluasi
: 2020
f. Upah buruh asing
: $ 15/man hour
g. Upah buruh Indonesia
: Rp 20.000,00/man hour
h. Perbandingan man hour asing:Indonesia
:1:3
i. Perbandingan jumlah tenaga asing:Indonesia
: 5:95
2.400
Milyar (Rupiah) / tahun
2.100
1.800
1.500
1.200
900
600
300
0,3
Ra
SDP
0
20
B
E
P
40
60
80
100
Kapasitas Produksi / tahun (%)
Grafik.4.1. Analisis Ekonomi
KESIMPULAN
Pabrik Asam Lemak dari Minyak Kelapa Sawit kapasitas 70.000 ton/tahun
digolongkan pabrik beresiko rendah, meskipun kondisi operasi sedang, tetapi
suplai bahan baku mudah didapat di Indonesia. Hasil analisis kelayakan ekonomi
adalah sebagai berikut:
1. Keuntungan sebelum pajak Rp. 408.289.773.487,540
Keuntungan setelah pajak Rp. 285.802.841.441,278
2. ROI (Return on Investment) sebelum pajak 37,28%
ROI sesudah pajak 26,10%
3. POT (Pay Out Time) sebelum pajak 2,115 tahun.
POT setelah pajak 2,770 tahun.
4. BEP (Break Even Point) 40,51% dan SDP (Shut Down Point) 17,60 %
5. DCF (Discounted Cash Flow) 41,641%
Dari perhitungan analisa ekonomi di atas dapat disimpulkan bahwa pabrik
asam lemak ini layak untuk didirikan.
DAFTAR PUSTAKA
Wilbraham, A. dan Matta, M. S., 1992, “Pengantar Kimia Organik Dan Hayati”,
ITB, Bandung
Teguh, 2010, “Outlook Sektor Perkebunan Sawit/CPO”, http://www.pn8.co.id/ pn
8/index.php?option = com_content & task = view & id = 412 & Itemid =1,
Diakses Pada 19 Oktober 2013 Pukul 19.20 WIB.
Ketaren, S., 1986, “Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan”, UI Press,
Jakarta, hal. 250-260.