Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Margarin Dari Minyak Kacang Tanah Dengan Proses Hidrogenasi Dengan Kapasitas 20.000 Ton / Tahun

PRA RANCANGAN PABRIK

PEMBUATAN MARGARIN DARI MINYAK

KACANG TANAH DENGAN PROSES HIDROGENASI

DENGAN KAPASITAS 20.000 TON / TAHUN

DISUSUN OLEH :

JUNITA RIVENTY TARIGAN 050425004

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT yang telah memberikan kemampuan dan kesabaran kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul “ Pra Rancangan Pabrik Pembuatan

Margarin Dari minyak Kacang Tanah Dengan Proses Hidrogenasi Dengan Kapasitas 20.000 Ton Per Tahun”.

Tugas Akhir ini ditulis untuk melengkapi salah satu syarat mengikuti ujian Sarjana di Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan dan fasilitas dari berbagai pihak. Penulis berterimakasih kepada :

1. Kedua Orangtua Penulis atas Doa, bimbingan dan motivasi yang diberikan

hingga saat ini.

2. Bapak Dr. Ir. Taslim, M.Si selaku Dosen pembimbing I yang telah banyak

memberikan masukan, arahan dan bimbingan selama menyelesaikan Tugas Akhir ini.

3. Ibu Maya sarah ST, MT. Selaku Dosen pembimbing II yang telah

memberikan bimbingan dan masukan pada Penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini

4. Bapak Dr. Ir. Irvan, M.Si selaku koordinator Tugas Akhir.

5. Ibu Ir.Renita Manurung, MT selaku Ketua Departemen Teknik Kimia.

6. Staf Pengajar Departemen Teknik Kimia atas ilmu yang diberikan pada

Penulis sehingga penulis dapat mengerjakan Tugas Akhir ini..

7. Para pegawai Departemen Teknik Kimia atas bantuan dan kemudahan

administratif yang diberikan.

8. Seluruh teman – teman Seperjuangan.

Penulis menyadari Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan dikarenakan keterbatasan pengetahuan dan pengalaman penulis, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun. Semoga Tugas Akhir ini bisa bermanfaat bagi para pembaca.

Medan, Mei 2009 Penulis

INTI SARI

Kebutuhan margarin yang terus meningkat dan untuk memenuhi kebutuhan tersebut sampai saat ini Indonesia masih mengimpor, maka diperlukan suatu usaha agar permintaan margarin dapat dipenuhi dengan cara mendirikan pabrik margarin. Perancangan pabrik margarin ini menggunakan bahan baku utama minyak kacang tanah, yang kacang tanahnya diperoleh dari impor luar negeri yang terus mengalami peningkatan akibat meningkatnya kebutuhan minyak kacang tanah yang salah satu pemanfaatannya adalah pembuatan margarin. Pemilihan bahan baku ini didasarkan atas pertimbangan bahwa minyak kacang tanah memiliki kandungan lemak yang tinggi dan nilai gizi yang baik. Apalagi permintaan margarin di perdagangan dunia sangat tinggi, sehingga terbuka kemungkinan untuk mengekspor produk ini keluar negeri. Dengan terpenuhinya kebutuhan margarin di Indonesia, maka akan berdampak pada berkurangnya pengeluaran negara, meningkatnya perekonomian nasional dan meningkatnya kesejahteraan masyarakat.

Pabrik margarin ini direncanakan berproduksi dengan kapasitas 20.000 ton/tahun dengan 300 hari kerja dalam setahun. Lokasi pabrik direncanakan di

daerah Kuala Tanjung, Asahan, Sumatera Utara, dengan luas areal 9.000 m2,

tenaga kerja yang dibutuhkan sekitar 147 orang dengan bentuk badan usaha perseroan terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang direktur dengan strukitur organisasi sistem garis.

Hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan margarin dari minyak kacang tanah secara hidrogenasi adalah sebagai berikut;

Modal Investasi : Rp 169.975.935.900,-

Biaya Produksi per tahun : Rp 209.348.977.900,-

Hasil Jual Produk per tahun : Rp Rp 300.024.000.000.-

Laba Bersih per tahun : Rp 63.560.015.470.-

Profit Margin : 30,22 %

Break Event Point : 30,81%

Return of Investment : 37,39 %

Return on Network : 62,32 %

Internal Rate of Return : 45,02 %

Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa pabrik pembuatan benzen ini layak untuk didirikan.

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ... i

INTI SARI ... ii

DAFTAR ISI ... iii

DAFTAR TABEL ... v

DAFTAR GAMBAR ... viii BAB I PENDAHULUAN ... I-1

1.1 Latar Belakang ... I-1 1.2 Perumusan Masalah ... I-2 1.3 Tujuan Perancangan ... I-2 1.4 Ruang Lingkup Perancangan ... I-3 1.5 Manfaat Perancangan ... I-3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... II-1

2.1 Margarin ... II-1 2.2 Minyak Kacang Tanah... II-2 2.3 Spesifikasi Bahan Pendukung ... II-6 2.4 Modifikasi Lemak dan Minyak dalam Pembuatan Margarin .. II-8 2.5 Deskripsi Proses ... II-10

BAB III NERACA MASSA ... III-1 BAB IV NERACA PANAS ... IV-1 BAB V SPESIFIKASI PERALATAN ... V-1 BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ... VI-1

6.1 Instrumentasi ... VI-1 6.2 Keselamatan Kerja ... VI-7 6.3 Keselamatan Kerja Pada Pabrik Margarin ... VI-9

BAB VII UTILITAS ... VII-1

7.1 Kebutuhan Steam ... VII-1 7.2 Kebutuhan Air ... VII-2 7.3 Kebutuhan Bahan Kimia... VII-10 7.4 Kebutuhan Listrik ... VII-10

7.5 Kebutuhan Bahan Bakar ... VII-11 7.6 Unit Pengolahan Limbah ... VII-11 7.7 Spesifikasi Peralatan Utilitas ... VII-16

BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ... VIII-1

8.1 Landasan Teori ... VIII-1 8.2 Lokasi Pabrik ... VIII-4 8.3 Tata Letak Pabrik ... VIII-6 8.4 Perincian Luas Areal Pabrik ... VIII-8

BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAN ... IX-1

9.1 Organisasi Perusahaan ... IX-1 9.2 Manajemen Perusahaan ... IX-3 9.3 Bentuk Hukum Badan Usaha ... IX-5 9.4 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab ... IX-6 9.5 Sistem Kerja ... IX-9 9.6 Jumlah Karyawan Dan Tingkat Pendidikan ... IX-10 9.7 Sistem Penggajian ... IX-11 9.8 Kesejahteraan Karyawan ... IX-12

BAB X ANALISA EKONOMI ... X-1

10.1 Modal Investasi ... X-1 10.2 Biaya Produksi Total (BPT) ... X-4 10.3 Total Penjualan (Total Sales) ... X-5 10.4 Total Rugi/Laba Usaha ... X-5 10.5 Analisa Aspek Utama ... X-5

BAB IX ANALISA EKONOMI ... X-1 DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 1.1 Data Import Margarin di Indonesia ... I-1 Tabel 2.1 Komposisi Margarin ... II-1 Tabel 2.2 Komposisi asam Lemakl Minyak Kacang Tanah ... II-4 Tabel 2.3 Sifat Fisik dan Sifat Kimia minyak kacang tanah ... II-5 Tabel 2.4 Sifat Kimia Minyak Kacang Tanah ... II-5 Tabel 3.1 Neraca Massa pada Heater ... III-1 Tabel 3.2 Neraca Massa pada tangki bleaching ... III-1 Tabel 3.3 Neraca Massa pada filter press... III-1 Tabel 3.4 Neraca Massa pada reaktor hidrogenasi ... III-2 Tabel 3.5 Neraca Massa pada tangki penampungan ... III-2 Tabel 3.6 Neraca Massa pada cooler ... III-2 Tabel 3.7 Neraca Massa pada tangki blending-1 ... III-2 Tabel 3.8 Neraca Massa pada tangki blending-2 ... III-3 Tabel 3.9 Neraca Massa pada votator-1 ... III-3 Tabel 3.10 Neraca Massa pada Worker-1 ... III-3 Tabel 3.11 Neraca Massa pada Votator-2 ... III-3 Tabel 3.12 Neraca Massa Pada worker-2 ... III-4

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA ... LA-1 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS ... LB-1 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN ... LC-1 LAMPIRAN D PERHITUNGAN PENGOLAHAN AIR ... LD-1 LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI ... LE-1

INTI SARI

Kebutuhan margarin yang terus meningkat dan untuk memenuhi kebutuhan tersebut sampai saat ini Indonesia masih mengimpor, maka diperlukan suatu usaha agar permintaan margarin dapat dipenuhi dengan cara mendirikan pabrik margarin. Perancangan pabrik margarin ini menggunakan bahan baku utama minyak kacang tanah, yang kacang tanahnya diperoleh dari impor luar negeri yang terus mengalami peningkatan akibat meningkatnya kebutuhan minyak kacang tanah yang salah satu pemanfaatannya adalah pembuatan margarin. Pemilihan bahan baku ini didasarkan atas pertimbangan bahwa minyak kacang tanah memiliki kandungan lemak yang tinggi dan nilai gizi yang baik. Apalagi permintaan margarin di perdagangan dunia sangat tinggi, sehingga terbuka kemungkinan untuk mengekspor produk ini keluar negeri. Dengan terpenuhinya kebutuhan margarin di Indonesia, maka akan berdampak pada berkurangnya pengeluaran negara, meningkatnya perekonomian nasional dan meningkatnya kesejahteraan masyarakat.

Pabrik margarin ini direncanakan berproduksi dengan kapasitas 20.000 ton/tahun dengan 300 hari kerja dalam setahun. Lokasi pabrik direncanakan di

daerah Kuala Tanjung, Asahan, Sumatera Utara, dengan luas areal 9.000 m2,

tenaga kerja yang dibutuhkan sekitar 147 orang dengan bentuk badan usaha perseroan terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang direktur dengan strukitur organisasi sistem garis.

Hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan margarin dari minyak kacang tanah secara hidrogenasi adalah sebagai berikut;

Modal Investasi : Rp 169.975.935.900,-

Biaya Produksi per tahun : Rp 209.348.977.900,-

Hasil Jual Produk per tahun : Rp Rp 300.024.000.000.-

Laba Bersih per tahun : Rp 63.560.015.470.-

Profit Margin : 30,22 %

Break Event Point : 30,81%

Return of Investment : 37,39 %

Return on Network : 62,32 %

Internal Rate of Return : 45,02 %

Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa pabrik pembuatan benzen ini layak untuk didirikan.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kemajuan industri di Indonesia dewasa ini cukup besar, terutama dalam bidang pemanfaatan hasil – hasil pertanian, perkebunan, dan berbagai jenis hasil hutan. Kemajuan tersebut ditujukan untuk mendukung program pemerintah dalam pemanfaatan sumber daya bagi keperluan industri, baik dalam negeri maupu luar negeri. Salah satu hasil pertanian di Indonesia adalah kacang tanah. Prospek usaha pemanfaatan kacang tanah cukup cerah bila dikelola secara intensif dan berpola pada permintaan pasar dalam negeri dan peluang ekspor.

Minyak kacang tanah dapat dipergunakan untuk berbagai kebutuhan manusia baik pangan maupun non pangan. Sebagai bahan pangan minyak kacang tanah dapat dipergunakan untuk minyak goreng, bahan dasar pembuatan margarin dan mentega putih. Salah satu jenis produksi indutri pangan yang dibutuhkan dan pemakaiannya terus meningkat akibat permintaan semakin banyak adalah industri margarin. Pada pra perancangan pabrik ini, pembuatan margarin dilakukan dengan menggunakan bahan baku berupa minyak kacang tanah.

Kuantitas impor margarin selama tahun 1996 – 2006 terlihat pada tabel 1.1 di bawah ini :

Tabel 1.1 Data Impor Margarin Di Indonesia

TAHUN BERAT BERSIH (TON)

1996 16.020

1997 10.222

1998 8.741

1999 11.528

2000 17.350

2001 13.962

2002 14.359

2003 14.755

2004 15.152

2005 15.548

2006 15.945

Dari data di atas terlihat tahun 1996 – 1998 impor margarin mengalami penurunan dan mengalami peningkatan pada tahun 1999 – 2000. Dari data ini dapat dilihat impor margarin mengalami fluktuasi, yang disebabkan oleh krisis ekonomi Indonesia mulai pertengahan tahun 1997. Lalu pada tahun 2001 impor margarin di Indonesia mulai mengalami penurunan kembali, tapi belum seimbang saat belum mengalami krisis ekonomi di Indonesia, hal ini terjadi akibat terjadinya fluktuasi ekonomi Indonesia dan kembali mulai mengalami peningkatan dari tahun ke tahun yaitu 2002 hingga tahun 2006 secara konstan.

1.2 Perumusan Masalah

Kebutuhan margarin terus meningkat dan untuk memenuhi kebutuhan tersebut sampai saat ini Indonesia masih mengimpor, maka diperlukan suatu usaha agar permintaan margarin dapat dipenuhi dengan cara mendirikan pabrik margarin. Perancangan pabrik margarin ini menggunakan bahan baku utama minyak kacang tanah, yang kacang tanahnya diperoleh dari impor luar negeri yang terus mengalami peningkatan akibat meningkatnya kebutuhan minyak kacang tanah yang salah satu pemanfaatannya adalah pembuatan margarin. Pemilihan bahan baku ini didasarkan atas pertimbangan bahwa minyak kacang tanah memiliki kandungan lemak yang tinggi dan nilai gizi yang baik. Apalagi permintaan margarin di perdagangan dunia sangat tinggi, sehingga terbuka kemungkinan untuk mengekspor produk ini keluar negeri. Dengan terpenuhinya kebutuhan margarin di Indonesia, maka akan berdampak pada berkurangnya pengeluaran negara, meningkatnya perekonomian nasional dan meningkatnya kesejahteraan masyarakat.

1.3 Tujuan Perancangan

Tujuan perancangan pabrik pembuatan margarin dari minyak kacang tanah adalah untuk mengaplikasikan ilmu teknik kimia yang meliputi neraca massa, neraca energi, spesifikasi peralatan, operasi teknik kimia, utilitas dan bagian ilmu teknik kimia lainnya, juga untuk memenuhi aspek ekonomi dalam pembiayaan pabrik sehingga memberikan gambaran kelayakan pra rancangan pabrik pembuatan margarine dari minyak kacang tanah.

Tujuan lain yang ingin dicapai adalah terbukanya lapangan kerja dan memacu rakyat untuk meningkatkan produksi dalam negeri yang pada akhirnya akan meningkatkan kesejahteraan rakyat.

1.4 Ruang Lingkup Perancangan

Ruang lingkup dari perancangan pabrik margarine adalah seperti berikut :

a. Penyimpanan minyak kacang tanah pada tangki penyimpanan (storage tank).

b. Proses bleaching yang bertujuan untuk menghilangkan zat-zat warna yang

tidak disukai pada minyak.

c. Proses hidrogenasi yang bertujuan untuk mengurangi tingkat ketidakjenuhan

minyak atau lemak.

d. Proses emulsifikasi yang bertujuan untuk mendisperikan molekul-molekul air kedalam molekul-molekul minyak dengan bantuan zat-zat pengemulsi sehingga terbentuk suatu emulsi minyak dalam air yang berbentuk gel.

e. Proses kristalisasi dengan tujuan membentuk kristal dengan cara pendinginan mendadak pada minyak kacang tanah sehingga terbentuk padatan keras plastis dan inti kristal halus.

f. Proses pengepakan / pengemasan dengan tujuan untuk mengemas produk

dalam bentuk cup jenis HDPE (High Density Polyethilen) yang siap dipasarkan.

g. Untuk menyempurnakan pra-rancangan pabrik juga dilakukan atau

disampaikan pembahasan tentang aspek-aspek : instrumentasi dan keselamatan kerja, utilitas pabrik, lokasi dan tata letak pabrik, organisasi dan manajemen perusahaan, dan analisa ekonomi perusahaan.

1.5 Manfaat Perancangan

Manfaat atau kontribusi yang diberikan oleh pabrik pembuatan margarine dari minyak kacang tanah adalah seperti berikut ini.

1. Manfaat bagi pemerintah.

a. Untuk memenuhi kebutuhan margarin di Indonesia.

b. Menambah pendapatan bagi daerah/Negara, misalnya dari pajak, ekspor,

2. Manfaat bagi perguruan tinggi.

a. Sebagai bahan acuan untuk penelitian-penelitian dan perancangan

selanjutnya tentang proses pembuatan margarin.

b. Sebagai bahan aplikasi bagi mahasiswa dari teori-teori yang di dapat

dalam perkuliahan. 3. Manfaat bagi masyarakat.

9. Meningkatkan kesempatan kerja, yang berarti menurunkan jumlah

pengangguran di Indonesia.

10.Membuka pemikiran masyarakat terhadap perkembangan sains dan

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Margarin

2.1.1 Definisi dan Komposisi Margarin

Margarin pertama kali ditemukan dan dikembangkan oleh Mege Mouries pada tahun 1870 di Perancis dengan menggunakan lemak sapi. Margarin

dimaksudkan sebagai pengganti mentega dengan rupa, bau, kosistensi rasa dan nilai gizi yang hampir sama dengan mentega. Margarin merupakan emulsi dengan tipe emulsi Water in Oil (W/O) yaitu fase air berada dalam fase minyak atau lemak (Ketaren,1986). Syarat umum suatu margarin antara lain mengandung tidak kurang 80% lemak, bahan pengemulsi, garam, bahan pengawet, pewarna, pewangi (dalam batas yang aman) serta vitamin. Adapun komposisi kimia margarin dapat dilihat pada Tabel 2.1 dibawah ini

Tabel 2.1 Komposisi Margarin

Komposisi %Berat

Lemak 80 - 81

Lechitin 0,5

Garam 3

TBHQ 0,005

Vitamin A 0,02

B-Karoten 0,003

Na-Benzoat 0,1

Skim Milk 15,49

(Sumber : Pamina Adolina, 2007)

Lemak yang digunakan dalam pembuatan margarin dapat berasal dari lemak hewani atau lemak nabati. Lemak hewan yang biasa digunakan adalah lemak babi (lard) dan lemak sapi (tallow),sedangkan minyak nabati yang biasanya digunakan adalah minyak kelapa, minyak kelapa sawit, minyak biji kapas, minyak wijen, minyak kedelai, minyak jagung,dan minyak gandum.

Minyak nabati yang dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan margarin harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :

1. Bilangan Iod yang rendah

2. Warna minyak kuning muda

3. Flavor minyak yang baik

4. Titik beku dan titik cair disekitar suhu kamar

5. Asam lemak yang stabil

6. Jenis minyak yang digunakan sebgai bahan baku harus banyak terdapat disuatu daerah.

2.1.2 Penggunaan Margarin

Dalam bidang pangan penggunaan margarin telah dikenal secara luas terutama baking dan cooking yang bertujuan memperbaiki tekstur dan menambah cita rasa pangan. Margarin juga digunakan sebagai bahan pelapis misalnya pada roti yang bersifat plastis dan segera mencair didalam mulut (Winarno, 1991).

Berdasarkan penggunaannya, margarin dapat dikelompokkan menjadi 2 kelompok yaitu margarine table dan margarine bakery. Sifat kemampuan margarin untuk dapat dioleskan dengan mudah pada suhu refrigerator sangat diinginkan pada margarine table, sehingga industri- industri di Amerika Serikat telah mengembangkan produk-pruduk soft stick dan whipped. Selain itu kesadaran nutrisi konsumen yang menghendaki margarin dengan kandungan lemak jenuh ynag rendah dan lebih tinggi kandungan lemak tidak jenuh. Margarine bakery biasanya khusus utuk penggunaan bakery, juga dalam industri biskuit, pound cakes, dan pastry.

2.2 Minyak Kacang Tanah

Tanaman kacang tanah memilliki peran strategis dalam pangan nasional sebagai sumber protein dan minyak nabati. Konsumsi kacang tanah sebagai sumber pangan sehat salam pangan nasional terus meningkat oleh karenanya pada tahun 2005 pemerintah mengimpor kacang tanah sebanyak ± 118.758 ton untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri (Yermi, 2006). Permintaan kacang tanah tersebut digunakan untuk berbagai produk, salah satunya adalah minyak kacang tanah.

Minyak kacang tanah seperti juga minyak nabati lainnya merupakan salah satu kebutuhan manusia yang digunakan baik sebagai bahan pangan maupun non pangan. Sebagai bahan pangan minyak kacang tanah digunakan untuk minyak goreng, bahan dasar pembuatan margarin, mayonaise, salad dressing dan mentega putih (shortening). Minyak kacang tanah memiliki keunggulan dibandingkan minyak nabati lainnya, karena dapat dipakai berulang-ulang untuk menggoreng bahan pangan.

Sebagai bahan non pangan minyak kacang tanah banyak digunakan dalam industri sabun, face cream, shaving cream, pencuci rambut dan bahan kosmetik lainnya. Dalam bidang farmasi minyak kacang tanah dapat digunakan untuk campuran pembuatan adrenalin, dan obat astma.

2.2.1 Komposisi Minyak Kacang Tanah

Minyak kacang tanah mengandung 76 – 82% asam lemak tidak jenuh, yang terdiri dari 40 – 45% asam oleat dan 30 – 35% asam linoleat. Kandungan asam lemak jenuh dalam minyak kacang tanah sebagian besar adalah asam palmitat dan 5% asam miristat. Kandungan asam linoleat yang tinggi akan mengganggu kestabilan minyak.

Kestabilan minyak dapat ditingkatkan dengan cara hidrogenasi atau dengan penambahan anti-oksidan. Dalam minyak kacang tanah telah terdapat persenyawaan tokoferol yang merupakan anti-oksidan alami dan efektif dalam menghambat oksidasi minyak kacang tanah. Komposisi asam lemak dalam minyak kacang tanah dapat dilihat pada Tabel 2.2 dibawah ini.

Tabel 2.2 Komposisi Asam Lemak Minyak Kacang Tanah

Komposisi 1921 USA

(%)

1934 Afrika Utara (%)

1945 Argentina (%)

Asam Lemak Jenuh 17,1 17,7 21,9

1. Miristat - - 0,4

2. Palmitat 6,3 8,2 11,4

3. Stearat 4,9 3,4 2,8

4. Behenat 5,9 6,1 7,3

1. Oleat 61,1 60,4 42,3

2. Linoleat 21,8 21,5 33,3

3. Heksadananoat - - 2,4

Sumber : Bailey, A.E (1950)

Dalam kacang tanah terdapat karbohidrat sebanyak 18% dengan kadar pati 0,5 – 5,0% dan kadar sukrosa 4 – 7 %. Vitamin yang terdapat adalah riboflavin, thiamin, asam nikotinat, vitamin E dan K. Sebagian besar kandungan mineral terdiri dari kalsium, magnesium, fosfor dan sulfur.

2.2.2 Sifat – Sifat Fisik dan Kimia Minyak Kacang Tanah

Minyak kacang tanah merupakan minyak yang jauh lebih baik dari minyak jagung, minyak biji kapas, minyak olive, dan minyak bunga matahari, untuk dijadikan salad dressing dan disimpan dibawa suhu – 11 0C (Ketaren, 1986). Hal ini disebabkan karena minyak kacang tanah jika berwujud padat berbentuk amorf, dimana lapisan padat tersebut tidak pecah sewaktu proses pembekuan. Minyak kacang tanah yang didinginkan pada suhu -6,6 0C, akan menghasilkan sejumlah besar trigliserida padat. Sifat fisik dan kimia kacang tanah dapat dilihat pada Tabel 2.3 dan Tabel 2.4 berikut.

Tabel 2.3 Sifat Fisik dan Kimia Minyak Kacang Tanah Sebelum dan Sesudah Dimurnikan

Karakteristik Sebelum Dimurnikan Sesudah Dimurnikan

Tipe Virgine Tipe Spanis Bermacam – macam Varietas

Bilangan Iod 94,80 90,10 90 – 94 Bilangan Penyabunan 187,80 188,20 186 – 192 Biangan Polenske 0,29 0,12 0,2 – 0,7 Bil. Reichert-Meissl 0,21 0,27 0,1 – 1,0 Bilangan Asetil 0,5 8,7 9,0 – 9,1 Titer (0C) - - 28 – 30 Titik Cair (0_{C) - - -5,5 – 2,2}

Titik asap (0C) - - 226,6

Indeks bias nD600C - - 1,4558

Bobot Jenis 0,9136 0,9148 0,910 – 0,915

Sumber : Bailey,A.E (1950)

Karakteristik Macam – macam standart Kisaran ACCS British

-Standart

Species - Spanis

N.C Runner

Derajat Asam 0,08-6,0 - - 1,5 1,5

Bil. Penyabunan 188-195 188-195 188 min - -

Bil. Iod 89-102 100-84 82-99 - -

Bil. Thianogen 67-73 63 - - -

Bil.hidroksil 2,5-9,5 8,9-9,6 - - -

Bil.Reichet-meissl 0,2-1,0 0,5 - - -

Bil. Polenske 0,2-0,7 0,5 - - -

Zat Tak Tersabunkan

0,2-0,8 1 0,8 max 0,64 0,7

Indeks bias nD600C

1,4605-1,4645

- - 1,4683 1,4681

Bobot jenis : 25/150C

-

0,917-0,921

0,17-0,92 - -

Bobot jenis : 25/250C

0,91-0,915

0,910-0,915

- - -

Titer 0C 26-32 26,32 - - -

Sumber : Bailey,A.E (1950)

2.3. Spesifikasi Bahan Pendukung 2.3.1. Gas Hidrogen

− Rumus molekul : H2

− Bobot molekul : 2,016

− Bobot jenis : 0,06948 gr/cm3 (pada suhu 20 0C)

− Titik lebur : - 2590C

− Titk didih : - 252.61 0C

2.3.2. Katalis Nikel

1. Rumus kimia : Ni

3. Bobot jenis : 8,90 gr/cm3 (pada suhu 20 0C)

4. Titik lebur : 1452 0C

5. Kenampakan : butir–butir dengan diameter rata-rata 70 mesh.

2.3.3. Bleaching Earth

Komposisi bleaching earth yang digunakan adalah sebagai berikut ;

1. SiO3 : 53,49 %

2. Al2O3 : 17,09 %

3. Fe2O3 : 3 %

4. TiO2 : 0,25 %

5. CaO : 1,53%

6. K2O : 0,87 %

7. Na2O : 0,58%

Sumber : Perry (1999)

2.3.4. Zat pengemulsi

Zat pengemulsi yang digunakan dalam pembuatan margarin ini adalah lechitin. Penambahan zat ini berfungsi untuk mendispersikan molekul-molekul air ke dalam minyak sehingga terbentuklah suatu emulsi air dalam minyak yeng berbentuk gel. Jumlah lechitin yang digunakan adalah 0,1 – 0,5% dari berat margarin (0,1 – 0,5 %-b).

2.3.5. Zat Pemberi Rasa

Zat pemberi rasa yang digunakan pada pembuatan margarin ini adalah garam dapur (NaCl), vitamin A dan D. Jumlah yang digunakan adalah garam dapur 3%-b dan vitamin A dan D 0,002%-b.

2.3.6. Zat Pengawet

Zat pengawet berfungsi untuk menjaga margarin dari proses pembusukan sehingga mutu, rasa, warna, dan bau margarin tetap terjaga meskipun dalam waktu yang cukup lama. Zat pengawet yang digunakan adalah Natrium Benzoat dengan jumlah 0,1%-b.

2.3.7. Anti Oksidan

Zat antioksidan yang digunakan pada pembuatan margarin ini adalah THBQ (Tetra butil Hidroquinon) dengan jumlah 0,002 - 0,007%-b

- TBHQ merupakan antioksidan alami yang telah diproduksi secara sintetis untuk tujuan komersial yang berfungsi untuk mencegah teroksidasinya minyak yang mengakibatkan minyak menjadi rusak dan berbau tengik.

- TBHQ dikenal sebagai antioksidan paling efektif untuk lemak dan minyak khususnya minyak tanaman karena memiliki kemampuan antioksidan yang baik pada penggorengan tetapi rendah pada pembakaran

- TBHQ dikenal berbentuk bubuk putih sampai coklat terang - Mempunyai kelarutan cukup pada lemak dan minyak

- Tidak membentuk kompleks warna dengan Fe dan Cu tetapi dapat berubah pink dengan adanya basa

2.4. Proses Modifikasi Lemak dan Minyak Dalam Pembuatan Margarin

Lemak margarin merupakan lemak yang digunakan dalam proses pembuatan margarin dan merupakan bahan baku utama dalam pembuatan margarin (minimal 80%). Lemak margarin dapat berasal dari lemak hewani maupun minyak nabati. Minyak dan lemak yang berasal dari alam mempunyai keterbatasan dalam hal penggunaannya. Minyak nabati misalnya, mempunyai keterbatasan dalam aplikasi disebabkan karena komposisinya yang spesifik. Agar dapat dimaanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan margarin, maka minyak nabati yang akan digunakan harus terlebih dahulu dimodifikasi untuk memperoleh sifat-sifat yang diinginkan seperti sifat pencairan, stabilitas terhadap oksidasi, kandungan asam lemak ganda yang tidak jenuh dan sebagainya. Modifikasi minyak dan lemak dapat menyebabkan perubahan komposisi dan distribusi asam lemak dalam molekul gliserida menjadi bentuk minyak dan lemak yang baru sehingga menghasilkan sifat-sifat yang berbeda dengan sifat sebelumnya.

Proses memodifikasi lemak dan minyak yang biasa digunakan untuk menghasilkan lemak atau minyak yang memenuhi syarat sebagai bahan baku margarin ada 3 yaitu :

2.4.1 Proses Hidrogenasi

Proses hidrogenasi merupakan suatu proses yang bertujuan untuk menjenuhkan ikatan rangkap dari rantai asam lemak pada minyak (Ketaren,

1986). Hidrogenasi mampu mereduksi ikatan rangkap menjadi ikatan tunggal sehingga menaikkan titik cair lemak. reaksi hidrogenasi menggunakan katalis kimia seperti Ni, Pt, atau Cu, tetepi yang paling umum digunakan adalah Ni. Proses hidrogenasi dapat dengan mudah dikontrol dan dihentikan pada saat yang diinginkan. Proses ini umumnya digunakan untuk meningkatkan titik cair lemak/minyak. Proses hidrogenasi menghasilkan shortening dan margarin dengan stabilitas yang lebih baik.

2.4.2 Proses Interesterifikasi

Interesterifikasi adalah suatu reaksi dimana ester trigliserida atau ester asam lemak diubah menjadi ester lain melalui reaksi dengan alkohol, asam lemak, dan transesterifikasi. Interesterifikasi meliputi penataan ulang atau randomisasi residu asil dalam trigliserol dan selanjutnya menghasilkan lemak/minyak dengan sifat-sifat baru.

Reaksi interesterifikasi merupakan reaksi pertukaran grup asil diantara ester-ester pada trigliserol. Interesterifikasi dapat dilakukan dengan dua proses yaitu pertukaran intramolekuler dan intermolekuler. Interesterifikasi dapat terjadi dengan adanya katalis kimia (interesterifikasi kimia) atau dengan adanya

biokatalis enzim (interesterifikasi enzimatik). Penggunaan metoda ini dalam proses modifikasi lemak dan minyak dapat menghindarkan terbentuknya isomer trans.

2.4.3 Proses Blending

Blending (pencampuran) merupakan metoda dalam modifikasi minyak atau lemak dengan mencampurkan secara fisik dua jenis minyak atau lebih. Dengan cara blending tujuan peningkatan titik cair yang diperoleh sesuai dengan yang diinginkan dapat dilakukan dengan cara menambahkan minyak yang mempunyai titik cair tinggi ke dalam campuran minyak. Perubahan nilai akibat pencampuran ini dikarenakan kandungan asam lemak dari minyak yang

Kelemahan dari metode blending yaitu adanya perbedaan ukuran

molekuler antara dua jenis minyak sehingga ada kemungkinan tidak kompatibael satu sam lainnya dan dapat membentuk campuran eutektik.

2.5 Pemilihan Proses

Berdasarkan ketiga proses tersebut, maka dalam pembuatan margarin dari minyak kacang tanah ini dipilih proses hidrogenasi untuk memodifikasi minyak kacang tanah agar dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan margarin.

Alasan pemilihan proses hidrogenasi adalah sebagai berikut :

1. Proses hidrogenasi dapat mengurangi ketidak jenuhan minyak/lemak dan

membuat lemak menjadi bersifat plastis, sehingga dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan margarin.

2. Margarin yang dihasilkan dari proses hidrogenasi memiliki stabilitas yang baik.

3. Proses hidrogenasi mudah dikontrol dan dapat dihentikan pada saat yang diinginkan.

4. Pada proses hidrogenasi digunakan katalis Ni untuk mempercepat jalannya reaksi.

5.

2.6. Diskripsi Proses 2.5.1. Tahap Bleaching

1. Minyak kacang tanah dalam tangki penyimpanan pada suhu 300 C dan tekanan 1 atm dipanaskan dalam heater pada suhu 90 0C untuk

mempermudah proses bleaching. Tujuan dari proses bleaching adalah untuk menghilangkan zat-zat yang tidak disukai dalam minyak. Dengan cara mencampur sejumlah minyak dengan adsorben (Bleaching earth )

2. Selanjutnya minyak dipisahkan dari adsorben dengan cara penyaringan menggunakan pengepresan dengan Filter Press. Minyak yang hilang dari proses tersebut kurang lebih 0,02 – 0,05 % dari berat yang dihasilkan setelah proses bleaching.

2.5.2. Tahap Hidrogenasi

1. Minyak yang telah melalui Filter Press dialirkan lagi ke tangki hidrogenasi. Untuk mempercepat proses hidrogenasi, dalam tangki ditambahkan katalis Nikel dengan suhu 180 0C. Reaksi yang terjadi adalah :

2. Minyak yang sudah selesai diproses secara hidrogenasi ditampung dalam tangki penampungan pada suhu 180 0C dan tekanan 1 atm.

3. Kemudian dialirkan menuju cooler yang berfungsi untuk

mendinginkan kembali sebelum masuk ke tangki Blending.

2.5.3.Tahap Pencampuran

1. Minyak yang berada di tangki Blending dicampur dengan leshitin, Garam, β -karothen, Vitamin A, TBHQ, Na-Benzoat, Skim milk yang berada di tangki vitamin pada suhu 45 0C dengan tekanan 1 atm, dengan menggunakan

pengaduk. Dimana Lechitin, β- karoten, skim milk serta vitamin A berfungsi untuk menambah nilai gizi, dan memberi rasa, TBHQ sebagai anti oksidan yang mencegah teroksidasinya minyak yang mengakibatkan minyak mejadi rusak dan berbau tengik, serta Natrium Benzoat sebagai bahan pengawet. 2. Produk yang sudah selesai di tangki Blending kemudian dialirkan ke Tangki

penampungan sementara sebelum masuk ke votator.

2.5.4 Tahap Solidifikasi

1. Dalam tahap ini terjadi pembentukan kristal, di dalam alat ini suhu diturunkan menjadi 10 0C disebabkan oleh terjadi pendinginan mendadak sehingga membentuk padatan dan kristal yang masih bersifat kasar dan menggumpal, dimana kristal tersebut membentuk lembaran – lembaran. Pada proses ini terjadi proses eksotermis, dimana panas dikeluarkan sehingga terjadi penurunan suhu. Alat

H2 , Ni

R – CH=CH- CH2-COOH R-CH2-CH2-COOH

Votator menggunakan cairan 1,1,1,2-tetraflouetana sebagai media pendingin. Sambil membentuk kristal, votator ini juga meraut

lembaran – lembaran kristal yang melekat pada dinding alat ini, proses tersebut berlangsung secara kontinu, dan terbentuklah lembaran – lembaran kristal.

2. Lembaran – lembaran kristal yang telah terbentuk ini dialirkan menuju alat Worker 1. Di dalam Worker 1 ini suhu dinaikkan menjadi 200 C. Tujuan dari penaikan suhu adalah untuk membentuk lembaran kristal yang masih bersifat gumpalan menjadi hasil yang bersifat cacah. 3. Lalu dilanjutkan ke Votator 2, kembali suhu diturunkan menjadi 150C

supaya hasil yang diperoleh bersifat lembaran kristal yang halus.

4. Kemudian dilanjutkan dengan Worker 2 yang bersifat untuk

mencacahkan margarin menjadi margarin yang memiliki lembaran kristal yang halus dan lebih cacah.

2.5.5. Tahap Packing

BAB III

NERACA MASSA

Kapasitas produksi = 20.000 ton / tahun Dasar Perhitungan = 1 jam operasi

Satuan massa = Kilogram

1 tahun operasi = 300 hari

1 hari operasi = 24 jam

Kapasitas produksi dalam 1 jam operasi :

= 20.000 ton x 1000 kg x 1 tahun x 1 hari

tahun 1 ton 300 hari 24 jam = 2778 kg/jam

1. Heater

Neraca Massa pada Heater

Komponen Masuk

F1

Keluar F2

Minyak 2237,6215 2237,6215

total 2237,6215 2237,6215

2. Tangki Pemucat

Neraca Massa pada Tangki Pemucat

Komponen Masuk

F2 F3

Keluar F4

Minyak 2237,6215 - 2237,6215

Bleaching Earth - 22,3762 22,3762

Jumlah 2237,6215 - 2259,9977

Total 2259,9977 2259,9977

3. Niagara Filter

Neraca Massa pada Niagara Filter

Komponen Masuk

F4

Keluar

F5 F6

Minyak 2237,6215 6,6928 2230,9287

Bleaching Earth 22,3762 22,3762 -

Jumlah 2259,9977 29,0690 2230,9287

4. Reaktor Hidrogenasi

Neraca Massa pada Hidrogenasi

Komponen Masuk

F6 F7

Keluar F8

Asam Palmitat 140,5785 - 140,5785

Asam Stearat 109,3155 - 109,3155

Asam Behenat 131,6248 - 131,6248

Asam Oleat 1363,0947 - 27,2694

Asam Linoleat 486,3425 - 9,7244

H2 - 16,4456 0,1628

Jumlah 2230,9287 16,4456 2247,3743

Total 2247,3743 2247,3743

5. Tangki Penampungan

Neraca Massa pada Tangki Penampungan

Komponen Masuk

F8

Keluar F9

Minyak 2247,3743 2247,3743

Total 2247,3743 2247,3743

6. Cooler

Neraca Massa pada Cooler

Komponen Masuk (kg)

(F9)

Keluar (kg) (F10)

Minyak 2247,3743 2247,3743

Total 2247,3743 2247,3743

7. Tangki Blending

Neraca Massa pada Tangki Blending

Komponen Masuk (kg)

F10 F11

Keluar (kg) F12

Minyak 2247,3743 - 2247,3743

Lechitin - 13,89 13,89

Garam - 83,34 83,34

TBHQ - 0,1389 0,1389

Vitamin A - 0,0559 0,0559

B-Carothen - 0,0833 0,0833

Na-Benzoat - 2,778 2,778

Skim milk - 430,3399 430,3399

Jumlah 2247,3743 530,6257 2778

8. Tangki Penampungan

Neraca Massa pada Tangki Penampungan

Komponen Masuk (kg)

(F12)

Masuk (kg) (F13)

Minyak 2247,3743 2247,3743

Lechitin 13,89 13,89

Garam 83,34 83,34

TBHQ 0,1389 0,1389

Vitamin A 0,0559 0,0559

B-Carothen 0,0833 0,0833

Na-Benzoat 2,778 2,778

Skim milk 430,3399 430,3399

Jumlah 2778 2778

Total 2778 2778

9.Votator I

Neraca Massa pada Votator I

Komponen Masuk (kg)

(F13)

Keluar (kg) (F14)

Margarin 2778 2778

Total 2778 2778

10.Worker I

Neraca Massa pada Worker I

Komponen Masuk (kg)

(F14)

Keluar (kg) (F15)

Margarin 2778 2778

Total 2778 2778

11.Votator II

Neraca Massa pada Votator II

Komponen Masuk (kg)

(F15)

Keluar (kg) (F16)

Margarin 2778 2778

Total 2778 2778

12. Worker II

Neraca Massa pada Worker II

Komponen Masuk (kg)

(F16)

Keluar (kg) (F17)

Margarin 2778 2778

BAB IV

NERACA ENERGI

Basis Perhitungan = 1 jam operasi Suhu Referensi = 250 C = 2980 K

Satuan Operasi = kka l / jam

Kapasitas produksi = 20.000 ton / tahun

Data – data Kapasitas Panas (Cp) diambil dari Reid, 1986 ; Geankoplis, 1983; dan Lange, 1978.

Cp Asam Palmitat = 129,5 kkal/ kmol0K

Cp Asam Stearat = 144,1 kkal / kmol0K

Cp Asam Behenat = 173,1 kkal / kmol0K

Cp Asam Oleat = 140 kkal / kmol0K

Cp Asam Linoleat = 135,7 kkal / kmol0K

Cp Lechitin = 314,5 kkal / kmol0K

Cp Garam = 12,1095 kkal / kmol0K

Cp TBHQ = 160,9 kkal / kmol0K

Cp Vitamin A = 151,24 kkal / kmol0K

Cp B-Carothen = 240,4 kkal / kmol0K

Cp Na-Benzoat = 36,542 kkal / kmol0K

Cp Skim Milk = 1117,2 kkal / kmol0K

Cp H2 = 1041,75 kkal / kmol0K

1. Heater 1

Panas masuk pada 30 0C alur 1 H

Komponen F (kg/ jam) BM N (kmol/jam) Cp (kkal/

kmol0K)

dT(0 K) dQ/dt (kka l/jam)

minyak 2237,6215 1442 1,5517 722,4 5 5604,7404

Total 2237,6215 1442 1,5517 722,4 5 5604,7404 Panas keluar pada 900C alur 2 H

Komponen F (kg/ jam) BM N

(kmol/jam)

Cp (kkal/ kmol0K)

dT(0 K) dQ/dt (kka l/jam)

minyak 2237,6215 1442 1,5517 722,4 65 72861,6252

Total 2237,6215 1442 1,5517 722,4 65 72861,6252 2. Reaktor Hidrogenasi

Panas masuk pada 90 0C alur 6 R

Komponen F (kg/ jam) BM N

(kmol/jam)

Cp (kkal/ kmol0K)

dT(0 K) dQ/dt (kka l/jam)

Minyak 2230,9287 1442 1,5471 722,4 65 72645,6276

Total 72645,6276

Panas masuk pada 30 0C alur 7 R

Komponen F

(kg/jam)

BM N

(kmol/jam)

Cp (kkal/ kmol0K)

dT(0 K) dQ/dt (kka l/jam)

H2 16,4456 2 8,2228 1041,75 5 42830,5095

Total 42830,5095

Panas keluar pada 180 0C alur 8 R

Komponen F (kg/ jam) BM N

(kmol/jam)

Cp (kkal/ kmol0K)

dT(0 K) dQ/dt (kka l/jam)

Minyak 2247,2115 1442 1,5584 722,4 155 174497,1648

H2 0,1628 2 0,0814 1041,75 155 13143,9246

Total 187.640,9246

3. Cooler

Panas masuk pada 180 0C alur 9 C

Komponen F (kg/ jam) BM N

(kmol/jam)

Cp (kkal/ kmol0K)

dT(0 K) dQ/dt (kkal/jam)

minyak 2247,3743 1442 1,5585 722,4 155 174.508,362

Panas keluar pada 500C alur 10 C

Komponen F (kg/ jam) BM N

(kmol/jam)

Cp (kkal/ kmol0K)

dT(0 K) dQ/dt (kka l/jam)

minyak 2247,3752 1442 1,5585 722,4 25 28146,51

Total 2247,3752 1442 1,5585 722,4 25 28146,51 4. Tangki Blending

Panas masuk pada 50 0C alur 10 T-07

Komponen F (kg/ jam) BM N

(kmol/jam)

Cp (kkal/ kmol0K)

dT(0 K) dQ/dt (kka l/jam)

minyak 2247,3752 1442 1,5585 722,4 25 28146,51

Total 2247,3752 1442 1,5585 722,4 25 28146,51 Panas masuk pada 30 0C alur 11 T-07

Komponen F

(kg/jam)

BM N

(kmol/jam)

Cp (kkal/ kmol0K)

dT(0 K) dQ/dt (kka l/jam)

Vitamin A 0,0556 199 0,00028 151,24 5 0,2117

BCarothen 0,0833 537 0,000155 240,4 5 0,1863

Lechitin 13,89 753 0,0184 314,5 5 28,934

Garam 83,34 58,5 1,4246 12,1095 5 86,2559

TBHQ 0,1389 334 0,0004159 160,9 5 0,3346

NaBenzoat 2,778 121 0,229 36,542 5 4,1841

Skim Milk 430,339 1176 0,336 1117,2 5 2044,476

Total 2164,5826

Panas keluar pada 45 0C alur 12 T-07

Komponen F (kg/ jam) BM N

(kmol/jam)

Cp (kkal/ kmol0K)

dT(0 K)

dQ/dt (kka l/jam)

Minyak 2247,3752 1442 1,5585 722,4 20 22517,28

Vitamin A 0,0556 199 0,00028 151,24 20 0,8469

BCarothen 0,0833 537 0,000155 240,4 20 0,7452

Lechitin 13,89 753 0,0184 314,5 20 115,736

Garam 83,34 58,5 1,4246 12,1095 20 345,239

TBHQ 0,1389 334 0,0004159 160,9 20 1,3384

NaBenzoat 2,778 121 0,229 36,542 20 16,7362

Skim Milk 430,339 1176 0,336 1117,2 20 7507,584

Total 30505,2195

5. Votator 1

Komponen F (kg/ jam) BM N (kmol/jam)

Cp (kkal/ kmol0K)

dT(0 K)

dQ/dt (kka l/jam)

Minyak 2247,3752 1442 1,5585 722,4 20 22517,28

Vitamin A 0,0556 199 0,00028 151,24 20 0,8469

BCarothen 0,0833 537 0,000155 240,4 20 0,7452

Lechitin 13,89 753 0,0184 314,5 20 115,736

Garam 83,34 58,5 1,4246 12,1095 20 345,239

TBHQ 0,1389 334 0,0004159 160,9 20 1,3384

NaBenzoat 2,778 121 0,229 36,542 20 16,7362

Skim Milk 430,339 1176 0,336 1117,2 20 7507,584

Total 30505,2195

Panas yang keluar pada T = 100C alur 14:

Komponen F (kg/ jam) BM N

(kmol/jam)

Cp (kkal/ kmol0K)

dT(0 K) dQ/dt (kka l/jam)

Minyak 2247,3752 1442 1,5585 722,4 -15 -16887,906

Vitamin A 0,0556 199 0,00028 151,24 -15 -0,6352

BCarothen 0,0833 537 0,000155 240,4 -15 -0,55893

Lechitin 13,89 753 0,0184 314,5 -15 -86,802

Garam 83,34 58,5 1,4246 12,1095 -15 -258,7679

TBHQ 0,1389 334 0,0004159 160,9 -15 -1,0038

NaBenzoat 2,778 121 0,229 36,542 -15 -12,5522

Skim Milk 430,339 1176 0,336 1117,2 -15 -5630,688

Total 199 -22878,9140

6. Worker I

Panas yang masuk pada T = 100C alur 14:

Komponen F (kg/ jam) BM N

(kmol/jam)

Cp (kkal/ kmol0K)

dT(0 K) dQ/dt (kka l/jam)

Minyak 2247,3752 1442 1,5585 722,4 -15 -16887,906

Vitamin A 0,0556 199 0,00028 151,24 -15 -0,6352

BCarothen 0,0833 537 0,000155 240,4 -15 -0,55893

Lechitin 13,89 753 0,0184 314,5 -15 -86,802

Garam 83,34 58,5 1,4246 12,1095 -15 -258,7679

TBHQ 0,1389 334 0,0004159 160,9 -15 -1,0038

NaBenzoat 2,778 121 0,229 36,542 -15 -12,5522

Skim Milk 430,339 1176 0,336 1117,2 -15 -5630,688

Total -22878,9140

Panas yang keluar pada T = 200C alur 15:

Komponen F (kg/ jam) BM N

(kmol/jam)

Cp (kkal/ kmol0K)

dT(0 K) dQ/dt (kka l/jam)

Vitamin A 0,0556 199 0,00028 151,24 -5 -0,2117

BCarothen 0,0833 537 0,000155 240,4 -5 -0,1863

Lechitin 13,89 753 0,0184 314,5 -5 -28,934

Garam 83,34 58,5 1,4246 12,1095 -5 -86,2560

TBHQ 0,1389 334 0,0004159 160,9 -5 -0,3346

NaBenzoat 2,778 121 0,229 36,542 -5 -4,1841

Skim Milk 430,339 1176 0,336 1117,2 -5 -1876,896

Total -7626,347

7.Votator II

Panas yang masuk pada T = 200C alur 15:

Komponen F (kg/ jam) BM N

(kmol/jam)

Cp (kkal/ kmol0K)

dT(0 K) dQ/dt (kka l/jam)

Minyak 2247,3752 1442 1,5585 722,4 -5 -5629,302

Vitamin A 0,0556 199 0,00028 151,24 -5 -0,2117

BCarothen 0,0833 537 0,000155 240,4 -5 -0,1863

Lechitin 13,89 753 0,0184 314,5 -5 -28,934

Garam 83,34 58,5 1,4246 12,1095 -5 -86,2560

TBHQ 0,1389 334 0,0004159 160,9 -5 -0,3346

NaBenzoat 2,778 121 0,229 36,542 -5 -4,1841

Skim Milk 430,339 1176 0,336 1117,2 -5 -1876,896

Total -7626,347

Panas yang keluar pada T = 150C alur 16

Komponen F (kg/ jam) BM N

(kmol/jam)

Cp (kkal/ kmol0K)

dT(0 K)

dQ/dt (kka l/jam)

Minyak 2247,3752 1442 1,5585 722,4 -10 -11258,604

Vitamin A 0,0556 199 0,00028 151,24 -10 -0,4235

BCarothen 0,0833 537 0,000155 240,4 -10 -0,3726

Lechitin 13,89 753 0,0184 314,5 -10 -57,868

Garam 83,34 58,5 1,4246 12,1095 -10 -172,5119

TBHQ 0,1389 334 0,0004159 160,9 -10 -0,6692

NaBenzoat 2,778 121 0,229 36,542 -10 -8,3681

Skim Milk 430,339 1176 0,336 1117,2 -10 -3753,792

Total -15252,6093

Panas yang masuk pada T = 150C alur 16

Komponen F (kg/ jam) BM N

(kmol/jam)

Cp (kkal/ kmol0K)

dT(0 K)

dQ/dt (kka l/jam)

Minyak 2247,3752 1442 1,5585 722,4 -10 -11258,604

Vitamin A 0,0556 199 0,00028 151,24 -10 -0,4235

BCarothen 0,0833 537 0,000155 240,4 -10 -0,3726

Lechitin 13,89 753 0,0184 314,5 -10 -57,868

Garam 83,34 58,5 1,4246 12,1095 -10 -172,5119

TBHQ 0,1389 334 0,0004159 160,9 -10 -0,6692

NaBenzoat 2,778 121 0,229 36,542 -10 -8,3681

Skim Milk 430,339 1176 0,336 1117,2 -10 -3753,792

Total -15252,6093

Panas yang keluar pada T = 200C alur 17:

Komponen F (kg/ jam) BM N

(kmol/jam)

Cp (kkal/ kmol0K)

dT(0 K) dQ/dt (kka l/jam)

Minyak 2247,3752 1442 1,5585 722,4 -5 -5629,302

Vitamin A 0,0556 199 0,00028 151,24 -5 -0,2117

BCarothen 0,0833 537 0,000155 240,4 -5 -0,1863

Lechitin 13,89 753 0,0184 314,5 -5 -28,934

Garam 83,34 58,5 1,4246 12,1095 -5 -86,2560

TBHQ 0,1389 334 0,0004159 160,9 -5 -0,3346

NaBenzoat 2,778 121 0,229 36,542 -5 -4,1841

Skim Milk 430,339 1176 0,336 1117,2 -5 -1876,896

BAB V

SPESIFIKASI PERALATAN

1. Tangki Minyak Kacang Tanah (T-01)

Fungsi : Tempat penyimpanan minyak selama 30 hari

Jumlah : 1 buah

Tipe : Tangki berbentuk silinder, bagian bawah datar dan

tutup datar

Bahan : Carbonsteel SA-304 (Brownell & Young,1959)

Kondisi operasi : 30oC, 1atm

Spesifikasi Tangki

4. Diameter tangki; Dt = 12,7266m

5. Tinggi Tangki; HT = 16,9688 m

6. Tebal silinder; ts = 1 in

7. Bahan konstruksi = Carbonsteel SA – 304

8. Faktor korosi = 0,01 in/tahun

2. Pompa Minyak (P-01)

Fungsi :Untuk mengalirkan minyak kacang ke Heater

Tipe : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 buah

Daya pompa; P : 1/10 hp

Bahan konnstruksi : Carbonsteel

Kondisi operasi : 30oC, 1atm

Daya pompa; P : 1/10 hp

3. Heater (H)

Fungsi :Memanaskan feed dari 300C jadi 900C

Jenis : Double Pipe heat exchanger

Digunakan : DPHE diameter 3 x 2 inc 12 ft hairpins Luas perpindahan panas; A = 57,1469 ft2

Panjang Pipa = 96 ft

4. Pompa Heater (P-02)

Fungsi :Untuk mengalirkan minyak dari Heater ke BT-01

Tipe : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 buah

Bahan konnstruksi : Carbonsteel

Kondisi operasi : 90oC, 1atm

Daya pompa; P : 1/10 hp

5. Tangki Penyimpan Karbon Aktif (T-02)

Fungsi : Tempat penyimpanan karbon aktif sebelum di

masukkan ke Tangki Bleaching

Jumlah : 1 buah

Tipe : Tangki berbentuk silinder, bagian bawah bentuk

Kerucut, tutup datar

Bahan : Carbon steel SA-304 (Brownell & Young,1959)

Kondisi operasi : 30oC, 1atm

Spesifikasi Tangki

Diameter tangki; Dt = 2,0642 m

Tinggi Tangki; HT = 3,3483 m

Tebal silinder; ts = ¼ in

Bahan konstruksi = Carbonsteel SA – 304

Faktor korosi = 0,01 in/tahun

6. Belt Conveyor (BC-01)

Fungsi : Untuk mengangkut karbon aktif dari Tangki penyimpan

carbon aktif ke tangki bleaching Faktor keamanan 20%

spesifikasi sebagai berikut; Panjang belt, P = 20 ft Tinggi belt, Z = 3 ft

Lebar belt, L = 14 in

Kecepatan, V = 200 ft/menit Luas belt, A = 0,11 ft2

Daya, P = 2 HP

7. Tangki Bleaching (T-03)

Fungsi : Tempat pemucatan minyak dengan penambahan

karbon aktif

Jumlah : 1 buah

Tipe : Tangki berbentuk silinder, bagian bawah datar dan

tutup elipsoidal, dilengkapi dengan pengaduk.

Bahan : Carbonsteel (Brownell & Young,1959)

Kondisi operasi : 90oC, 1atm

Spesifikasi Tangki

Diameter tangki; Dt = 1,5652 m

Tinggi Tangki; HT = 1,9565 m

Tebal silinder; ts = ¼ in

Bahan konstruksi = Carbonsteel SA – 304

Faktor korosi = 0,01 in/tahun

Diameter pengaduk = 1,5406 ft

Daya motor = ¼ HP

Tipe pengaduk = propeler

8. Pompa Bleaching (P-03)

Fungsi :Untuk mengalirkan minyak dari Tangki Bleaching

ke Niagara filter

Tipe : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 buah

Bahan konnstruksi : Carbonsteel

Kondisi operasi : 90oC.1atm

9. Niagara Filter

Fungsi : Tempat pemisahan produk dan produk samping

Jumlah : 2 buah

Tipe : Plate and Frame

Luas Filter,A : 1,8 ft2

10. Bak Penampung (BP)

Fungsi : Menampung produk samping dari Niagara Filter

Jumlah : 1 buah

Bentuk : Prisma segi empat beraturan

Bahan konnstruksi : Beton

Kondisi operasi : 90oC, 1atm

Volume bak =15,6234 m3

Lebar bak, l = 1,9842 m

Panjang bak, P = 2 x 1,9842 = 3,9684 m

Tinggi bak, t = 1,9842 m

Luas bak, A = 3,9684 x 1,9842 = 7,8740 m2

11. Pompa Filter (P-04)

Fungsi :Untuk mengalirkan minyak dari Niagara Filter

Ke reaktor hidrogenasi

Tipe : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 buah

Bahan konnstruksi : Carbonsteel

Kondisi operasi : 90oC.1atm

Daya pompa; P : 1/10 hp

12. Tangki Penyimpan Hidrogen (T-04)

Fungsi : Tempat penyimpanan H2 selama 7 hari

Jumlah : 1 buah

Bahan : Carbonsteel (Brownell & Young,1959)

Kondisi operasi : 30oC,1atm

Spesifikasi Tangki

Diameter tangki; Dt = 4,4898 m

Tinggi Tangki; HT = 4,4898 m

Tebal silinder; ts = ¼ in

Bahan konstruksi = Carbonsteel SA – 304

Faktor korosi = 0,01 in/tahun

13. Blower (B)

Fungsi : Untuk mengalirkan H2 ke Reaktor Hidrogenasi

Jumlah : 1 buah

Tipe : Blower Sentrifugal

Bahan : Carbonsteel

Kondisi operasi : 303oK1atm

14. Reaktor Hidrogenasi (R)

Fungsi : Untuk mereaksikan asam oleat dan linoleat dengan

gas hidrogen untuk menghasilkan asam stearat.

Jumlah : 1 buah

Tipe : Tangki berbentuk silinder vertikal, bagian bawah

dan tutup elipsoidal

Bahan : Carbonsteel (Brownell & Young,1959)

Kondisi operasi : 180oC,1atm

Spesifikasi Tangki

Diameter tangki; Dt = 1,0622 m

Tinggi Tangki; HT = 1,5933 m

Tebal silinder; ts = ¼ in

Bahan konstruksi = Carbonsteel SA – 304

Faktor korosi = 0,01 in/tahun

Daya motor = 1/10 HP

Tipe pengaduk = propeler

Tebal jaket = 0,7963 m

15. Pompa Reaktor (P-05)

Fungsi :Untuk mengalirkan minyak dari Reaktor ke

tangki penampungan

Tipe : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 buah

Bahan konnstruksi : Carbonsteel

Kondisi operasi : 180oC.1atm

Daya pompa; P : 1/10 hp

16. Tangki Penampungan Minyak (T-05)

Fungsi : Tempat penyimpanan minyak sebelum masuk

Cooler

Jumlah : 1 buah

Tipe : Tangki berbentuk silinder, bagian bawah datar dan

tutup tutup elipsoidal

Bahan : Carbonsteel (Brownell & Young,1959)

Kondisi operasi : 180oC.1atm

Spesifikasi Tangki

Diameter tangki; Dt = 1,3558 m

Tinggi Tangki; HT = 1,6948 m

Tebal silinder; ts = ¼ in

Bahan konstruksi = Carbonsteel SA – 304

Faktor korosi = 0,01 in/tahun

17. Pompa Tangki Penampungan (P-06)

Fungsi :Untuk mengalirkan minyak dari Tangki

Penampungan ke cooler

Jumlah : 1 buah

Bahan konnstruksi : Carbonsteel

Kondisi operasi : 180oC.1atm

Daya pompa; P : 1/10 hp

18. Cooler (C)

Fungsi :Mendinginkan produk pada Tangki penampungan dari

1800C jadi 500C

Jenis : Double Pipe Heat Exchanger

Digunakan : DPHE diameter 3 x 2 inc 20 ft hairpins

A : 61,248 ft2

Panjang Pipa : 120 ft

19. Pompa Cooler (P-07)

Fungsi :Untuk mengalirkan campuran minyak dari Cooler ke

Tangki blending

Tipe : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 buah

Bahan konnstruksi : Carbonsteel

Kondisi operasi : 50oC.1atm

Daya pompa; P : 1/10 hp

20. Tangki Zat Tambahan (T-06)

Fungsi : Tempat penampungan Lechitin, Garam, TBHQ,

Vitamin A, B-Carothen, Na-Benzoat, Skim milk kedalam campuran bahan baku

Jumlah : 1 buah

Tipe : Tangki berbentuk silinder, bagian bawah datar dan

tutup elipsoidal menggunakan pengaduk

Kondisi operasi : 30oC.1atm Spesifikasi Tangki

Diameter tangki; Dt = 2,7669 m

Tinggi Tangki; HT = 3,4586 m

Tebal silinder; ts = ¼ in

Bahan konstruksi = Carbonsteel SA – 304

Faktor korosi = 0,01 in/tahun

Diameter pengaduk = 2,7235 ft

Daya motor = 4 HP

Tipe pengaduk = propeler

21. Pompa vitamin (P-08)

Fungsi :Untuk mengalirkan vitamin dari tangki penampungan

Vitamin ke tangki blending

Tipe : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 buah

Bahan konnstruksi : Carbonsteel

Kondisi operasi : 30oC.1atm

Daya pompa; P : 1/10 hp

22. Tangki Blending (T-07)

Fungsi : Tempat pencampuran minyak kacang tanah dengan

vitamin dan zat tambahan lainnya

Jumlah : 1 buah

Tipe : Tangki berbentuk silinder, bagian bawah datar dan

tutup elipsoidal menggunakan pengaduk

Bahan : Carbonsteel (Brownell & Young,1959)

Kondisi operasi : 45oC.1atm

Spesifikasi Tangki

Diameter tangki; Dt = 1,6130 m

Tinggi Tangki; HT = 2,0163 m

Bahan konstruksi = Carbonsteel SA – 304

Faktor korosi = 0,01 in/tahun

Diameter pengaduk = 1,5877 ft

Daya motor = ½ HP

9. Tipe pengaduk = propeler

23. Pompa Tangki Blending (P-09)

Fungsi :Untuk mengalirkan campuran minyak dari tangki Blending

Tangki penampungan

Tipe : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 buah

Bahan konnstruksi : Carbonsteel

Kondisi operasi : 45oC.1atm

Daya pompa; P : 1/10 hp

24. Tangki Penampungan (T-08)

Fungsi : Tempat penampungan sebelum di alirkan ke Votator

Jumlah : 1 buah

Tipe : Tangki berbentuk silinder, bagian bawah datar dan

tutup elipsoidal

Bahan : Carbon steel (Brownell & Young,1959)

Kondisi operasi : 45oC.1atm

Spesifikasi Tangki

Diameter tangki; Dt = 1,4655 m

Tinggi Tangki; HT = 2,3204 m

Tebal silinder; ts = ¼ in

Bahan konstruksi = Carbonsteel SA – 304

Faktor korosi = 0,01 in/tahun

25. Pompa Tangki Penampungan (P-10)

Fungsi :Untuk mengalirkan margarin dari Feed Tank ke Votator

Jumlah : 1 buah

Bahan konnstruksi : Carbonsteel

Kondisi operasi : 45oC.1atm

Daya pompa; P : 1/10 hp

26. Votator I (V-01)

Fungsi : Tempat pengkristalan margarin

Jumlah : 1 buah

Tipe : Tangki silinder vertikal bagian bawah dan tutup

elipsoidal dan dilengkapi oleh jaket pendingin dan pengaduk

Bahan : Carbonsteel (Brownell & Young,1959)

Kondisi operasi : 45oC.1atm

Spesifikasi Tangki

Diameter tangki; Dt = 1,6130 m

Tinggi Tangki; HT = 2,4195 m

Tebal silinder; ts = ¼ in

Bahan konstruksi = Carbonsteel SA – 304

10.Faktor korosi = 0,01 in/tahun

11.Diameter pengaduk = 1,5877 ft

12.Daya motor = ½ HP

13.Tipe pengaduk = propeler

14.Tebal jaket = 0,6 m

27. Belt Conveyor (BC-02)

Fungsi : Untuk mengangkut margarine dari Votator -01 ke

mesin penghancur/worker

Faktor keamanan 20%

Panjang belt, P = 20 ft Tinggi belt, Z = 3 ft Lebar belt, L = 14 in

Luas belt, A = 0,11 ft2

Daya, P = 2 hp

28. Mesin Penghancur/Worker I (W-01)

Fungsi : Untuk menghancurkan margarine sebelum diumpankan ke Votator -02

Jenis : Ball Mill

Luas mesin penghancur, A = 3 ft x 2 ft

Kecepatan V = 3 rpm

Berat bola W = 0,85 ton

Daya, P = 7 Hp

29. Belt Conveyor (BC-03)

Fungsi : Untuk mengangkut margarine dari W-01 ke Votator - 02

Laju alir bahan masuk = 3472 kg/jam

Faktor keamanan 20% Panjang belt, P = 20 ft Tinggi belt, Z = 3 ft Lebar belt, L = 14 in

Kecepatan, V = 200 ft/menit Luas belt, A = 0,11 ft2

Daya, P = 2 hp

30. Votator II (V-02)

Fungsi : Tempat pengkristalan margarin

Jumlah : 1 buah

Tipe : Tangki silinder vertikal bagian bawah dan tutup

elipsoidal dan dilengkapi oleh jaket pendingin dan pengaduk

Bahan : Carbonsteel (Brownell & Young,1959)

Spesifikasi Tangki

Diameter tangki; Dt = 1,6130 m

Tinggi Tangki; HT = 2,4195 m

Tebal silinder; ts = ¼ in

Bahan konstruksi = Carbonsteel SA – 304

Faktor korosi = 0,01 in/tahun

Diameter pengaduk = 1,5877 ft

Daya motor = ½ HP

Tipe pengaduk = propeler

Tebal jaket = 0,11 m

33. Belt Conveyor (BC-04)

Fungsi : Untuk mengangkut margarine dari V-02 ke Worker - 02

Panjang belt, P = 20 ft Tinggi belt, Z = 3 ft Lebar belt, L = 14 in

Kecepatan, V = 200 ft/menit Luas belt, A = 0,11 ft2

Daya, P = 2 hp

34. Mesin Penghancur/Worker II (W-02)

Fungsi : Untuk menghancurkan margarine sebelum dimasukkan ke gudang Jenis : Ball Mill

Luas mesin penghancur, A = 3 ft x 2 ft

Kecepatan V = 3 rpm

Berat bola W = 0,85 ton

Daya, P = 7 Hp

35. Belt Conveyor (BC -05)

Fungsi : Untuk mengangkut margarine darie Worker – 02 ke gudang

Laju alir bahan masuk = 2778 kg/jam

Panjang belt, P = 20 ft Tinggi belt, Z = 3 ft Lebar belt, L = 14 in

Kecepatan, V = 200 ft/menit Luas belt, A = 0,11 ft2

Daya, P = 2 hp

36. Gudang Produk

Fungsi :Tempat menyimpan produk selama 2 minggu Bentuk : Prisma segi empat beraturan

L = 10,3441 m

P = 2 x 10,3441 = 20,6881 m

t = ½ x 10,3441 m = 5,1720 m

BAB VI

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA

6.1 Instrumentasi

Instrumentasi adalah suatu alat yang dipakai di dalam suatu proses kontrol untuk mengatur jalannya proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang diharapkan. Dalam suatu pabrik kimia, pemakain instrumen merupakan suatu hal yang sangat penting karena dengan adanya rangkaian instrument tersebut maka semua operasi peralatan yang ada dipabrik dapat dimonitor dan dikontrol dengan cermat, mudah dan efisien sehingga kondisi operasi selalu berada dalam kondisi yang diharapkan (Perry dkk, 1999).

Fungsi instrumentasi adalah sebagai petunjuk (indicator), pencatat (recorder), pengontrol (regulator) dan memberi tanda bahaya (alarm). Peralatan instrumentasi biasanya bekerja dengan tenaga mekanis atau tenaga listrik dan pengontrolnya dapat dilakukan secara manual atau otomatis. Penggunaan pada suatu peralatan proses tergantung pada pertimbangan ekonomis dan system peralatan itu sendiri. Pada pemakaian alat – alat instrumen juga harus ditentukan apakah alat – alat tersebut dipasang diatas papan instrument dekat peralatan proses (control manual) atau disatukan di dalam ruang kontrol pusat (control room) yang dihubungkan dengan bangsal peralatan (control otomatis) (Timmerhaus, 2004).

Variabel – variabel proses yang biasanya dikontrol / diukur oleh instrumen adalah (Considine, 1985):

1. Variabel utama, seperti temperatur, tekanan, laju alir dan level cairan

2. Variabel tambahan, seperti densitas, viskositas, panas spesifik,

kondukstifitas, pH humiditas, titik embun komposisi kimia, kandungan kelembaban dan variabel lainnya.

Instrumentasi pada dasarnya terdiri dari (Considine, 1985):

c. Elemen – elemen perasa / elemen- elemen utama (sencing elemen/ primary

element) yaitu elemen yang menujukkan adanya perubahan dari harga variabel yang diukur.

d. elemen pengukur (measuring element) yaitu elemen yang menerima output dari elemen primer dan melakukan pengukuran, dalam hal ini termasuk alat – alat penunjuk (indikator) maupun alat – alat pencatat (recorder)

e. Elemen pengontrol (controlling element) yaitu elemen yang mengadakan

harga – harga perubahan dari variabel yang dirasakan oleh elemen perasa dan diukur oleh elemen pengukur untuk mengatur sumber tenaga sesuai mekanis maupun tenaga listik.

f. Elemen pengontrol terakhir (Final control element) yaitu elemen yang

sebenarnya mengubah input ke dalam proses sehingga variabel yang diukur tetap berada dalam range yang diizinkan.

Faktor – faktor yang perlu diperhatikan dalam instrument – instrument adalah (Timmerhause, 2004) :

1. Range yang diperlukan untuk pengukuran 2. Level instrument

3. Ketelitian yang dibutuhkan 4. Bahan konstruksinya

5. Pengaruh pemasangan instrumentasi pada kondisi proses. Instrumentasi yang umum digunakan dalam pabrik adalah (Considine, 1985): 1. Untuk variabel temperatur :

* Temperature Controller (TC)

Adalah alat / instrument yang digunakan sebagai alat pengatur suhu atau pengukur sinyal mekanis atau listrik. Pengaturan temperatur dilakukan dengan mengatur jumlah material proses yang harus ditambahkan / dikeluarkan dari dalam suatu proses yang sedang bekerja.

* Temperature Indicator (TI)

Adalah alat / instrument yang digunakan hanya sebagai alat penunjuk suhu.

* Temperature Indicator Controller (TIC)

Adalah alat / instrument yang merupakan gabungan dari Temperature Controller

2. Untuk variabel tinggi permukaan cairan : * Level Controller (LC)

Adalah alat / instrument yang dipakai untuk mengatur ketinggian (level) cairan

dalam suatu alat dimana cairan tersebut bekerja. Pengukuran tinggi permukaan

cairan dilakukan dengan operasi dari sebuah control valve, yaitu dengan mengatur rate cairan masuk atau keluar proses.

* Level Indicator (LI)

Adalah alat / instrument yang digunakan hanya sebagai alat penunjuk ketinggian (level) cairan dalam suatu alat dimana cairan tersebut bekerja.

* Level Indicator Controller (LIC)

Adalah alat / instrument yang merupakan gabungan dari Level Controller (LC) Level Indicator (LI)

3. Untuk variabel tekanan : * Pressure Controller (PC)

Adalah alat / instrument yang dapat digunakan sebagai alat pengatur tekanan atau pengukur tekanan atau pengubah sinyal dalam bentuk gas menjadi sinyal mekanis. Pengatur tekanan dapat dilakukan dengan mengatur jumlah uap / gas yang keluar dari suatu alat dimana tekanannya ingin dideteksi.

* Pressure Indicator (PI)

Adalah alat / instrument yang digunakan hanya sebagai alat penunjuk tekanan atau penunjuk sinyal.

* Pressure Indicator Control (PIC)

Adalah alat / instrument yang merupakan gabungan dari Pressure Controller (PC) dan Pressure Indicator (PI).

4. Untuk variabel aliran cairan: * Flow Controller (FC)

Adalah alat / instrument yang bisa digunakan untuk mengatur kecepatan aliran fluida dalam pipa line atau unit proses lainnya. Pengukuran kecepatan aliran

fluida dalam pipa biasanya diatur dengan mengatur out put dari alat, yang mengakibatkan fluida mengalir dalam pipa line.

* Flow Indicator (FI)

Adalah alat / instrument yang bisa digunakan hanya untuk menunjukkan kecepatan aliran fluida dalam pipa line atau unit proses lainnya.

* Flow Indicator Controller (FIC)

Adalah alat / instrument yang merupakan gabungan dari Flow Controller (FC) dan Flow Indicator (FI)

Jika sistem pengendalian proses dirancang dengan cermat, permasalahan instrumentasi seperti keterlambatan transmisi, siklisasi karena respon yang lambat atau tidak dijawab, radiasi dan faktor lainnya dapat dihilangkan.

Tabel 6.1 Daftar penggunanan instrumentasi pada Pra – rancangan Pabrik Pembuatan Margarin Dari Minyak Kacang Tanah Dengan Proses Hidrogenasi

No Nama alat Jenis

Instrumen Kegunaan

1 Pompa FC Mengontrol laju alir cairan dalam pipa

2

Tangki cairan dan tangki penampung

sementara

LI Menunjukkan tinggi cairan dalam

tangki

3 Tangki gas PI Menunjukkan tekanan dalam tangki

4 Reaktor PI Menunjukkan tekanan dalam reaktor

TC Mengontrol suhu dalam reaktor

5 Heater, Kondenser,

Reboiler, dan Cooler TC Mengontrol suhu dalam alat

6 Blower FC Mengontrol laju alir gas dalam pipa

7 Kompresor PC Mengontrol tekanan gas dalam pipa

FC Mengontrol laju alir gas dalam pipa

Contoh jenis-jenis instrumentasi yang digunakan pada para-rancangan pabrik pembuatan benzen dengan proses hidrodealkilasi:

1. Pompa

Gambar 6.1 Instrumentasi pada pompa Variabel yang dikontrol pada pompa adalah laju aliran (flow rate). Untuk mengetahui laju aliran pada pompa dipasang flow control (FC). Jika laju aliran pompa lebih besar dari yang diinginkan maka secara otomatis katup pengendali (control valve) akan menutup atau memperkecil pembukaan katup.

2. Tangki cairan

LI

Gambar 6.2 Instrumentasi Tangki Cairan

Instrumentasi pada tangki cairan mencakup level indicator (LI) yang berfungsi untuk menunjukkan tinggi cairan didalam tangki.

3. Tangki gas

PI

Gambar 6.3 Instrumentasi Tangki Gas

Instrumentasi pada tangki gas mencakup pressure indicator (PI) yang berfungsi untuk menunjukkan tekanan didalam tangki.

4. Reaktor

TC

Reaktor

PI

Gambar 6.4 Instrumentasi Reaktor

Reaktor sebagai alat tempat berlangsungnya reaksi antara bahan-bahan yang digunakan. Dalam pabrik ini, reaktor sebagai tempat terjadinya reaksi antara hidrogen dan Toluen. Instrumentasi pada reaktor mencakup Pressure Indicator (PI) dan temperature controller (TC).

5. Heater, Kondensor, Reboiler, dan Cooler

Air pendingin masuk

Produk keluar Air pendingin keluar

Umpan masuk

Gambar 6.5 Instrumentasi Cooler dan Condenser

Instrumentasi pada heater, kondenser, reboiler, dan cooler mencakup temperature controller (TC) yang berfungsi untuk mengatur temperatur bahan keluaran heater, kondenser, reboiler, dan cooler dengan mengatur bukaan katup steam atau air pendingin masuk.

6. Blower

FC

Instrumentasi pada blower mencakup flow controller (FC) yang berfungsi untuk mengatur laju alir bahan dalam pipa dengan mengatur bukaan katup aliran bahan.

7. Kompresor

PC

FC

Gambar 6.7 Instrumentasi kompresor

Instrumentasi pada kompresor mencakup flow controller (FC) dan pressure controller (PC). Flow controller (FC) berfungsi untuk mengatur laju alir bahan dalam pipa dengan mengatur bukaan katup aliran bahan. Pressure controller (PC) berfungsi untuk mengatur tekanan bahan dalam pipa dengan mengatur bukaan katup aliran bahan.

6.2 Keselamatan Kerja

Keselamatan kerja merupakan bagian dari kelangsungan produksi pabrik, sehingga aspek ini harus diperhatikan secara serius. Keselamatan kerja merupakan suatu cara untuk mencegah terjadinya kecelakaan maupun cacat pada saat bekerja disuatu pabrik / perusahaaan. Keselamatan kerja merupakan jaminan perlindungan bagi keselamatan karyawan dari bahaya cacat jasmani dan kematian. Kecelakaan dapat disebabkan oleh mesin, bahan baku, produk, serta keadaan tempat kerja, sehingga harus mendapat perhatian yang serius dan dikendalikan dengan baik oleh pihak perusahaan.

Salah satu faktor yang penting sebagai usaha menjamin keselamatan kerja adalah dengan menumbuhkan dan meningkatkan kesadaran karyawan akan pentingnya usaha menjamin keselamatan kerja.

Usaha – usaha yang dapat dilakukan antara lain (Bancero, 1955): 15.Melakukan pelatihan secara berkala bagi karyawan.

16.Membuat peraturan tentang tata cara dengan pengawasan yang baik dan

17.Membekali karyawan dengan keterampilan peralatan secara benar dan cara – cara mengatasi kecelakaan kerja.

Hal – hal yang perlu dipertimbangkan dalam perancangan pabrik untuk menjamin keselamatan kerja antara lain (Bancero, 1955):

7. Menanamkan kesadaran dan keselamatan kerja bagi seluruh karyawan.

8. Pada proses yang rawan dipasang papan peringatan.

9. Adanya penerangan yang cukup dan sistem pertukaran udara / ventilasi

yang baik.

10.Menempatkan peralatan keselamatan dan pencegarahan kebakaran di

daerah yang rawan akan kecelakaan atau kebakaran.

11.Pemasangan alarm tanda (bahaya), sehingga bila terjadi bahaya dapat

segera diketahui.

12.Penyediaan poliklinik dengan sarana yang memadai untuk pertolongan

pertama.

6.3 Keselamatan Kerja pada pabrik margarin

6.3.1 Keselamatan Kerja Yang Mungkin Terjadi Dalam Pabrik Pembuatan Margarin

Bahaya kerja yang mungkin terjadi dalam pabrik pengolahan margarin mencakup (Bancero, 1955):

1. Bahaya yang disebabkan oleh mesin, peralatan dan perkakas

- Bahaya karena bagian yang bergerak, seperti tangan menyentuh alat yang berputar.

- Bahaya cedera karena jatuhnya perkakas, sekrup, atau beban pada saat reparasi atau perakitan.

- Bahaya karena tekanan lebih dalam peralatan.

- Bahaya karena perkakas yang rusak atau tidak cocok, misalnya mur yang aus, pahat yang rusak, gagang palu yang longgar dan kunci pas yang tidak tepat.

2. Bahaya yang berkaitan dengan energi

- Bahaya dalam menggunakan energi listrik. Hal ini dapat terjadi ketika membuka atau memasukkan tangan ke dalam kotak instalasi listrik, ketika

melakukan reparasi dengan cara yang salah ataupun pada saluran – saluran listrik dan pembumian (grounding) yang tidak sempurna.

- Bahaya ketika menggunakan energi pemanas. Bahaya kebakaran pada Bagian – bagian yang tidak terisolasi, misalnya pada tempat keluarnya steam panas. - Bahaya kebakaran dan ledakan karena kebocoran bahan bakar cair atau gas

6.3.2 Pencegahan Terhadap Bahaya Kebakaran dan Peledakan

Untuk pencegahan bahaya kebakaran dan peledakan dapat dilakukan hal – hal berikut (Bancero, 1955):

h. Bahan – bahan yang mudah terbakar / meledak harus disimpan di tempat yang aman dan dikontrol secara teratur.

i. Untuk semua sistem yang menangani gas bertekanan tinggi yang mudah

terbakar perlu dilengkapi dengan katup – katup pengamanan. j. Disediakan alat deteksi dan sistem alarm yang sensitif.

k. Penyediaan peralatan pemadam kebakaran yang dilengkapi dengan pompa

– pompa hidran pada tiap jarak tertentu.

l. Pemakaian peralatan – peralatan yang dilengkapi dengan pengamanan pencegah kebakaran.

Sesuai dengan peraturan pemerintah tertulis dalam Peraturan Tenaga Kerja No.Per/02/Men/1983 tentang instalasi alarm kebakaran otomatis, yaitu :

1. Detektor Kebakaran, merupakan alat yang berfungsi untuk mendeteksi

secara dini adanya suatu kebakaran awal. Alat ini terbagi atas :

- smoke detector, adalah yang bekerja berdasarkan terjadinya akumulasi asap dalam jumlah tertentu.

- Gas detektor , adalah detektor yang bekerja berdasarkan kenaikan konsentrasi gas yang timbul akibat kebakaran ataupun gas – gas yang mudah terbakar.

2. Alarm kebakaran, merupakan komponen dari sistem deteksi yang

memberi isyarat adanya kebakaran. Alarm ini berupa :

- Alarm kebakaran yang memberi tanda atau isyarat yang berupa bunyi khusus (audible alarm)

- Alarm kebakaran yang memberi tanda atau isyarat yang tertangkap oleh andangan mata secara jelas (visible alarm)

3. Panel indikator kebakaran, merupakan suatu komponen dari suatu sistem deteksi dan alarm kebakaran yang berfungsi mengendalikan kerja sistem dan terletak diruang operator.

Rancangan pabrik ini juga dilengkapi juga dengan sprinkler, yaitu sistem yang bekerja secara otomatis dengan memancarkan air bertekanan ke segala arah untuk memadamkan kebakaran atau setidak – tidaknya mencegah meluasnya kebakaran.

Adapun sistem pemadaman kebakaran yang tidak kalah pentingnya pada perancangan pabrik dalam penanggulangannya bahaya kebakaran adalah fasilitas fire station, markas mobil pemadaman kebakaran untuk berjaga – jaga apabila suatu waktu terjadi kebakaran.

6.3.3 Peralatan Perlindungan Diri

Adapun peralatan perlindungan diri ini meliputi (Bancero, 1995):

6. Pakaian kerja masker, sarung tangan, dan sepatu pengamanan bagi

karyawan yang bekerja berhubungan dengan bahan kimia, misalnya pekerja labolatorium.

7. Helm, sepatu pengamanan, dan pelindung mata bagi karyawan yang

bekerja di semua bagian unit proses. Penutup telinga bagi karyawan bagian ketel, kamar listrik (genset), dan lain – lain.

1. Keselamatan Kerja Terhadap Listrik

Menjaga keselamatan pekerja terhadap listrik dapat dilakukan dengan (Bancero, 1955):

4. Setiap instalasi dan peralatan listrik harus diamankan dengan pemutus arus listrik otomatis.

5. Memasang papan tanda larangan yang jelas pada daerah sumber

6. Kabel – kabel listrik yang letaknya berdekatan dengan alat – alat yang pada suhu tinggi harus diisolasi secara khusus.

7. Tangki destilasi dan tangki penyimpanan hasil produksi yang menjulang

tinggi harus dilengkapi dengan penangkal petir yang dibumikan. 8. Isolasi kawat hantaran listrik harus disesuaikan dengan keperluan.

2. Pencegahan terhadap Bahaya Mekanis (Bancero, 1955):

3. Letak alat diatur sedemikian rupa sehingga para operator dapat bekerja

dengan baik apabila ada perbaikan atau pembongkaran.

4. Alat – alat dipasang dengan penahan yang cukup kuat, untuk mencegah

kemungkinan jauh atau terguling.

5. Peralatan yang berbahaya, seperti reaktor harus diberi pagar pengamanan.

6. Ruang gerak karyawan harus cukup lapang dan tidak menghambat

6.3.6 Pencegahan Terhadap Gangguan Kesehatan (Bancero, 1955):

1. Menyediakan poliklinik yang memadai di lokasi pabrik.

2. Setiap karyawan diwajibkan untuk mamakai pakaian kerja selama berada di dalam lokasi pabrik.

3. Karyawan diharuskan memakai sarung karet serta penutup hidung dan mulut saat menangani bahan – bahan kimia yang berbahaya.

4. Bahan – bahan kimia yang selama pembuatan, pengelolaan, pengangkutan, penyimpanan, dan penggunaannya dapat menimbulkan ledakan, kebakaran, korosi, maupun gangguan terhadap kesehatan harus ditangani secara cermat.

BAB VII

UTILITAS

Dalam suatu pabrik, utilitas merupakan unit penunjang utama didalam memperlancar jalannya proses produksi. Oleh karena itu, segala sarana dan prasarananya harus dirancang sedemikian rupa sehingga dapat menjamin kelangsungan operasi suatu pabrik.

Berdasarkan kebutuhannya, utilitas pada pabrik pembuatan margarin, adalah sebagai berikut:

1. Kebutuhan uap (steam) 2. Kebutuhan air

3. Kebutuhan bahan kimia 4. Kebutuhan bahan bakar 5. Kebutuhan listrik 6. Unit pengolahan limbah

7.1 Kebutuhan Uap (Steam)

Uap digunakan dalam pabrik sebagai media pemanas. Kebutuhan uap pada pabrik pembuatan Margarin sebagai berikut :

Nama Alat Kebutuhan uap (kg/jam)

Heater 145,1578

Reaktor Hidrogenasi 642,6495

Total 787,8073

Tambahan untuk faktor keamanan diambil sebesar 20% (Perry dkk,1999)

Total steam yang dibutuhkan = 1,2 x 787,8073 = 945,3688 kg/jam Diperkirakan 80% kondensat dapat dipergunakan kembali, sehingga

Kondensat yang dipergunakan kembali = 80% x 945,3688 = 756,2950 kg/jam Kebutuhan tambahan untuk ketel = 20% x 945,3688 kg/jam = 189,0738 kg/jam

= Rp 1.845.547.979 + Rp 4.169.445.234,- = Rp 6.014.993.213,-

D. Biaya Tetap Perawatan

a. Perawatan mesin dan alat – alat proses

Diperkirakan 10% dari HPT = 0,1 x Rp 6.985.880.991 = Rp 698.588.099,- b. Perawatan bangunan

Diperkirakan 10% dari harga bangunan = 0,1 x Rp 2.491.000.000

= Rp 249.100.000,- c. Perawatan kendaraan

Diperkirakan 10% dari harga kendaraan = 0,1 x Rp 3.040.600.000

= Rp 304.060.000

d. Perawatan instrumentasi dan alat kontrol

Diperkirakan 10% dari harga instrumentasi dan alat control = 0,1 x Rp 698.588.099

= Rp 69.858.809- e. Perawatan perpipaan

Diperkirakan 10% dari harga perpipaan = 0,1 x Rp 2.445.058.347

= Rp 244.505.835,- f. Perawatan instalasi listrik

Diperkirakan 10% dari harga instalasi listrik = 0,1 x Rp 698.588.099

= Rp 69.858.809,- g. Perawatan inventaris kantor

Diperkirakan 10% dari harga inventaris kantor = 0,1 x Rp 698.588.099

= Rp 69.858.809,-

h. Perawatan Kebakaran

Diperkirakan 10% dari harga Perlengkapan kebakaran = 0,1 x Rp 698.588.099

= Rp 69.858.809,-

Total biaya perawatan = a + b + c + d + e + f + g + h = Rp 1.146.959.880,-

E. Biaya Tambahan (Plant Overhead Cost)

Diperkirakan 15% dari modal investasi tetap = 0,15 x Rp 37.061.735.410,-

= Rp 5.559.260.312,-

F. Biaya Administrasi Umum

Diperkirakan 5% dari biaya tambahan

= 0,05 x Rp 5.559.260.312,- = Rp 277.963.016,-

G. Biaya Pemasaran dan Distribusi

Diperkirakan 20% dari biaya tambahan = 0,2 x Rp 5.559.260.312,-

= Rp 1.111.852.062,-

H. Biaya Laboratorium. Penelitian dan Pengembangan

Diperkirakan 5% dari biaya tambahan = 0,05 x Rp

= Rp

277.963.016,-I. Biaya Asuransi

a. Asuransi pabrik diperkirakan 1% dari modal investasi tetap = 0,01 x Rp 37.061.735.410,-

= Rp 370.617.354

b. Asuransi karyawan 1.54% dari total gaji karyawan

( Biaya untuk asuransi tenaga kerja adalah 2,54% dari gaji karyawan , dimana 1% ditanggung oleh karyawan dan 1,54% ditanggung oleh perusahaan)

= 0,0154 x (12/3) x Rp 346.000.000 = Rp 21.313.600.-

Total biaya asuransi = Rp 370.617.354 + Rp 21.313.600 = Rp 391.930.945,-

J. PBB = Rp 10.776.000,-

Total biaya tetap = A + B + C + D + E + F + G + H + I + J = Rp 40.378.745.970,-

A. Biaya Variabel Bahan Baku per tahun = Rp 152.481.667.100,-

B. Biaya Variabel pemasaran

Diperkirakan 20% dari biaya tetap pemasaran

= 0,2 x Rp 1.111.852.062,- = Rp 222.370.412,-

C. Biaya Variabel Perawatan

Diperkirakan 10% dari biaya tetap perawatan

= 0,1 x Rp 1.146.959.880,- = Rp 114.695.988,-

D. Biaya Variabel Lainnya Diperkirakan 40% dari biaya tetap

= 0,4 x Rp 40.378.745.970,- = Rp 16.151.498.390,-

Total Biaya Variabel = Rp 168.970.231.900,- Total biaya produksi = Biaya Tetap + Biaya Variabel

= Rp 40.378.745.970 + Rp 168.970.231.900 = Rp 209.348.977.900,-

4. Perkiraan Laba/Rugi Perusahaan A. Laba Sebelum Pajak

Laba sebelum pajak = total penjualan – total biaya produksi

= Rp 300.024.000.000 – Rp 209.348.977.900 = Rp 90.675.022.100,-

B. Pajak Penghasilan.

Berdasarkan Pasal 21 Undang-Undang No.17 tahun 2000 tentang Pajak Penghasilan (PPh) adalah :

Jumlah Penghasilan Kena Pajak Tarif

(%)

Sampai dengan Rp.50.000.000.- 10

Diatas Rp.50.000.000.- sampai dengan Rp.100.000.000.- 15

Perincian pajak penghasilan (PPh) terhutang :

10 % x _{Rp.50.000.000 = Rp. 5.000.000}

15 % x _{Rp.100.000.000 - Rp. 50.000.000 = Rp. 7.500.000}

30 % x _{Rp 90.675.022.100 - Rp. 100.000.000 = Rp 27.102.506.630 +} Total pajak penghasilan (PPh) = Rp. 27.115.006.630,-

C. Laba Setelah Pajak

Laba setelah pajak = laba sebelum pajak – PPh

= Rp 90.675.022.100- Rp. 27.115.006.630 = Rp 63.560.015.470,-

5. Analisa Aspek Ekonomi A. Profit Margin (PM)

PM = 100%

penjualan total

pajak sebelum

Laba

x

PM = 100%

0.000 300.024.00

.100 90.675.022

x

= 30.22 %

B. Break Even Point (BEP)

BEP = 100%

Variabel Biaya

-Penjualan Total

Tetap Biaya

x

BEP = 100%

1.900 168.970.23

0.000 300.024.00

.970 40.378.745

x

= 30.81 %

C Return On Investement (ROI)

Return on Investment adalah besarnya presentase pengembalian modal setiap tahun dari penghasilan bersih.

ROI = 100%

investasi modal

Total

pajak setelah Laba

x

ROI = 100%

5.900 169.975.39

-.470 63.360.015

x

D. Pay Out Time (POT)

POT = 1 x100%

ROI

POT = 100%

37,39 1

x = 2,67 tahun

E. Return on Network (RON)

Return on network merupakan perbandingan laba setelah pajak dengan modal sendiri.

RON = 100%

sendiri. Modal

pajak setelah Laba

x

RON = 100%

-7.500. 101.985.23

.470,-63.560.015

x

= 62,32 %

F. Internal Rate of Return (IRR)

Internal rate of return merupakan presentase yang menggambarkan keuntungan rata - rata bunga pertahun dari semua pengeluaran dan pemasukan.

Apabila IRR ternyata lebih besar dari bunga rill yang berlaku. maka pabrik akan menguntungkan. tetapi bila IRR lebih kecil dari bunga rill yang berlaku maka pabrik dianggap rugi.

Dari perhitungan lampiran E diperoleh IRR = 45,02 % . sehingga pabrik akan menguntungkan karena lebih besar dari bunga pinjaman bank saat ini yaitu sebesar 20% (Bank Indonesia. 2008).

N o

Laba Kotor

Pph Laba Bersih Depresi asi Net Cash Flow p/f, i, 44%

PV p/f,

i,45 %

PV

0

0 0

-169,975,39

5,900 0 0

-169,975,3 95,900 1 90,675,02 2,100 27,115,00 6,630 63,560,015 ,470.00 1,845,5 47,979 61,714,467 ,491.00 0.694 444 -169,975,3 95,900 0.689 655 42,561,70 1,718

2 99,742,52

4,310 29,905,25 7,293 69,837,267 ,017.00 1,845,5 47,979 67,991,719 ,038.00 0.482 253 42,857,26 9,090.97 0.475 624 32,338,51 0,839

3 109,716,7

76,741 32,897,53 3,022 76,819,243 ,718.70 1,845,5 47,979 74,973,695 ,739.70 0.334 898 32,789,21 6,357.06 0.328 017 24,592,62 6,427

4 120,688,4

54,415 36,189,03 6,325 84,499,418 ,090.57 1,845,5 47,979 82,653,870 ,111.57 0.232 568 25,108,53 9,007.48 0.226 218 18,697,82 9,035

5 132,757,2

99,857 39,809,68 9,957 92,947,609 ,899.63 1,845,5 47,979 91,102,061 ,920.63 0.161 506 19,222,64 8,517.48 0.156 013 14,213,07 9,830

6 146,033,0

29,842 43,792,40 8,953 102,240,62 0,889.59 1,845,5 47,979 100,395,07 2,910.59 0.112 157 14,713,49 1,612.96 0.107 595 10,802,00 5,301

7 160,636,3

32,827 48,173,39 9,848 112,462,93 2,978.55 1,845,5 47,979 110,617,38 4,999.55 0.077 887 11,259,97 5,534.51 0.074 203 8,208,189 ,454

8 176,699,9

66,109 52,992,48 9,833 123,707,47 6,276.40 1,845,5 47,979 121,861,92 8,297.40 0.054 088 8,615,608, 237.90 0.051 175 6,236,257 ,340

9 194,369,9

62,720 58,293,48 8,816 136,076,47 3,904.04 1,845,5 47,979 134,230,92 5,925.04 0.037 561 6,591,254, 930.29 0.035 293 4,737,405 ,565 1 0 213,806,9 58,992 64,124,58 7,698 149,682,37 1,294.45 1,845,5 47,979 147,836,82 3,315.45 0.026 084 5,041,852, 742.81 0.024 34 3,598,343 ,339 841,858,03 3,638.93 80,643, 711.19 -3,989,447 ,053.73

IRR = 45% +

(

) (

45 44

)

%

73 , 3989447053 19 , 80648711 19 , 80648711 −     − − x = 45,02%