PABRIK GLISEROL DARI COTTON SEED OIL DEN
PABRIK GLISEROL DARI COTTON SEED OIL
DENGAN PROSES HIDROLISA KONTINYU
Penyusun :
Riyo Eko Prasetyo
Wicaksono Ardi Nugroho
2307030067
2307030078
Dosen Pembimbing :
Ir. Elly Agustiani, M. Eng
19580819 198503 2 003
Latar Belakang
SEJARAH
• Gliserol pertama kali ditemukan oleh Scheele pada tahun 1779.
• Pada tahun 1811, Chevreul memberi nama hasil temuan
Scheele ini dengan sebutan gliserin, kemudian pada tahun
1823, Chevreul Mendapatkan paten atas manufaktur gliserin.
• Metode Pembuatan gliserol dari pemanfaatan ulang (recovery)
sabun alkali (soap lyes) dipatenkan di Amerika sejak tahun
1870, dan mengalami perkembangan pada tahun 1883.
Latar Belakang
ALASAN PENDIRIAN PABRIK
Kebutuhan Gliserol
yang semakin
meningkat
Perancangan Pabrik Gliserol:
Kapasitas1656 ton/tahun
Latar Belakang
LOKASI PENDIRIAN PABRIK
Kemudahan Transport asi
Dekat dengan sumber bahan
baku yang ada di Indonesia.
Gresik, Jawa Timur
Dasar Teori
Gliserol di alam jarang ditemukan dalam bentuk
bebas dalam lemak, tetapi biasanya sebagai
trigliserida yang berkombinasi dengan asam
minyak seperti stearat, oleat, palmitat dan laurat,
dan merupakan campuran atau kombinasi
gliserida dari berbagai asam minyak.
Gliserol dapat diproduksi melalui beberapa
metode proses,yaitu:
Saponifikasi minyak dengan soda kaustik.
Dasar Teori
Proses hidrolisa atau “fat splitting”, ada 4 metode
pemisahan (splitting) minyak yang diketahui yaitu
Proses Twitchell, Proses Batch Autoclave, Proses
Kontinyu, Proses Enzimatis.
Transesterifikasi minyak dengan methanol.
Proses khlorinasi propilena
Reaksi pada proses hidrolisa:
H
H – C – OOCR1
H – C – OOCR2 + 3HOH
H – C – OOCR3
H
Trigliserida
Air
H
H – C – OH
H – C – OH +
H – C – OH
H
Gliserol
HOOC – R1
HOOC – R2
HOOC – R3
Asam lemak
Kegunaan Gliserol
Berikut ini adalah persentase pemakaian gliserol untuk
keperluan industri, yaitu:
1. Alkyd resin 36%
2. Untuk kosmetik dan farmasi 30%
3. Industri tembakau 16%
4. bahan makanan/minuman 10%
5. Bahan peledak 2%
6. Untuk penggunaan lain 6%
Sifat Fisik dan Kimia
Gliserol
Melting point, oC
Boiling point, oC, pada
3,975
9,975
99,975
759,75
mmHg
mmHg
mmHg
mmHg
Specific Gravity, 25/25oC, pada :
~ vakum
~ 100% glycerol di udara
~ 95% glycerol di udara
nD (indeks refraktif)
Tekanan Uap, Pa - mmHg, pada :
~ 50oC
~100oC
~150oC
~200oC
Viskositas pada 20oC, kg/m.s
Specific Heat pada 26oC, cal/g (glycerol 99.94%)
Heat of Vaporization, cal/mol, pada :
~ 55oC
~ 195oC
Heat of Formation, kcal/mol
Flash point, oC :
~ Cleveland cup (open)
~ Pensky - Matens Closed up
Fire point, oC
Density pada 25oC, kg/m3
:
:
:
:
:
18,7
14,9
166,1
224,4
290
:
:
:
:
1,2617
1,2620
1,2491
1,47399
:
:
:
:
:
:
0,0025
0,195
4,2986
45,7614
1,499
0,5796
:
:
:
21,061
18,169
159,608
:
:
:
:
177
199
204
1261,3
Macam –Macam
Proses Pembuatan Gliserol
Gliserol dapat diproduksi melalui beberapa
metode proses,yaitu:
1. Saponifikasi minyak dengan soda kaustik.
2. Proses hidrolisa atau “fat splitting”, ada 4 metode
pemisahan (splitting) minyak yang diketahui
yaitu Proses Twitchell, Proses Batch Autoclave,
Proses Kontinyu, Proses Enzimatis.
3. Transesterifikasi minyak dengan methanol.
4. Proses khlorinasi propilena.
Seleksi Proses Pembuatan Gliserol
pada Proses Hidrolisa Minyak
JENIS PROSES
KELEBIHAN
KEKURANGAN
Proses Twitchell ~ Biaya murah.
~ Konsumsi steam / energi cukup besar.
~ Instalasi dan operasi mudah. ~ kualitas produk rendah.
~ Menggunakan katalis.
~ Waktu reaksi cukup panjang (36–48 jam).
Proses Batch
Autoclave
~ Konversi + 95%.
~ Waktu reaksi cukup lama (6 – 10 jam).
~ Menggunakan katalis.
Proses Kontinyu ~ Konversi mencapai +99%.
~ Waktu reaksi 2 – 3 jam.
~ Bisa tanpa menggunakan
katalis.
~ Kondisi operasi sulit
(tekanan 5000 Kpa dan suhu 250 – 260 oC).
~ Konsumsi steam tinggi.
Proses
Enzimatis
~ Biaya tinggi.
~ Waktu reaksi cukup lama (48 – 72 jam).
~ Masih dalam tahap eksperimental.
~ Konversi + 98%
Seleksi Proses
Pembuatan Gliserol
JENIS PROSES
KELEBIHAN
KEKURANGAN
Saponifikasi
~ Kandungan gliserol 10 –25%.
~ Produk gliserin merupakan produk
samping industri sabun.
~ Kemurnian produk akhir + 90%.
~ Membutuhkan tahap pemurnian dan
~ Bahan baku murah dan
mudah didapatkan.
bahan pembantu yang banyak.
Hidrolisa
Kontinyu
~ Biaya awal cukup tinggi
~ Kandungan gliserol 12 - 20%
~ Kemurnian produk akhir + 99%. ~ Kondisi operasi pada tekanan dan suhu
~ Hasil produk atas berupa asam
tinggi ( + 50 atm dan 250 oC).
lemak mempunyai nilai
ekonomis.
~ Membutuhkan tahap pemurnian
yang lebih singkat dari proses
saponifikasi dan sedikit bahan
pembantu.
Seleksi Proses
Pembuatan Gliserol
JENIS PROSES
KELEBIHAN
KEKURANGAN
Transesterifikasi
~ Kandungan gliserol 25 – 30%.
~ Menggunakan katalis.
~ Kemurnian produk akhir + 99%. ~ Bahan baku mahal.
~ Produk gliserin merupakan produk
samping industri metil ester.
~ Tahap pemurnian panjang dan mahal
(dengan metode penukaran ion).
Sintesa
~ Kemurnian produk akhir + 95%. ~ Bahan baku mahal.
~ Tahapan reaksi cukup panjang.
Seleksi Proses
Ditinjau dari berbagai hal, maka pilihan proses pembuatan
gliserol yang tepat adalah dengan proses “Hidrolisa Kontinyu”
dengan bahan baku utama yaitu Cotton Seed Oil.
Diagram Proses
Flash Tank I
St orage Produk
Asam minyak
Air Proses, 60 OC; + 55 at m
Kukus, 300 OC; + 55 at m
Cot ton Seed Oil 80 o C; + 55 at m :
M enara “ Split ting”
C3 H5 (OOCR) 3 + 3 H2 O C3 H8 03 + 3 RCOOH
O
+ 250 C; + 50at m; 2 – 3 jam
Flash Tank II
Vapor
Flash Tank III
Vapor
Vapor
Kaustik Soda
Tangki Net ralisasi :
Dekant er
1. RCOOH + NaOH
2. C3 H5 (OOCR) 3 + NaOH
RCOONa + H2 O
3 RCOONa + C3 H8 O3
Asam minyak +
FFA
Evaporat or I & II
Air
Cent rifuge
Sabun (RCOONa)
Bleachin Eart h
Tangki Bleaching
Filt er Press
Cake
St orage Produk
Gliserin
Neraca M assa
Neraca Panas
Spesifikasi Alat
Ut ilitas
•
•
•
•
•
Air Sanit asi
Air pendingin
=
829,727 Kg/ jam
= 19849,823 Kg/ jam
Air Proses
= 1357,881 Kg/ jam
Air Umpan Boiler
= 3417,427 Kg/ jam
Air make up
– M ake up air pendingin
= 992,491 Kg/ jam
– M ake up air umpan boiler = 101,465 Kg/ jam
Tot al air yang diolah dan diambil dari sungai
= 26548,814 Kg / jam / densitas air
= 26548,814 Kg/ jam / 995,68 Kg/ m 3
= 26,664 m 3/ jam
KESEHATAN DAN KESELAM ATAN KERJA
SEBAB-SEBAB TERJADINYA KECELAKAAN KERJA :
q
q
q
q
q
Bahaya fisik
Bahaya mekanik
Bahaya kimia
Bahaya kebocoran
Bahaya kebakaran dan ledakan
Unt uk menghindari bahaya-bahaya t ersebut maka
dilakukan usaha-usaha pencegahan dan pengamanan
yang sesuai dengan kebut uhan masing-masing unit , yait u:
q
q
q
q
Bangunan fisik
Vent ilasi
Perpipaan
Isolasi
ALAT-ALAT PELINDUNG DIRI :
q
q
q
q
q
q
q
Pelindung kepala
Pelindung mat a
Pelindung t elinga
Pelindung pernafasan
Pelindung t angan
Pelindung Kaki
Safet y belt
KARYAWAN :
q Bimbingan dan pengarahan kepada para karyawan
PENGOLAHAN LIM BAH INDUSTRI
KIM IA
Limbah yang t erbent uk pada st udi ini berupa
limbah cair dan padat . Limbah cair berupa
sabun yang t erbent uk pada tahap net ralisasi,
sedangkan limbah padat nya berupa cake
bleaching eart h yang t erbent uk pada tahap
pemucatan. Limbah sabun (“ soapst ock” )
dapat diolah dengan proses pengasaman,
hingga dapat menghasilkan asam minyak
unt uk produksi sabun kualitas rendah.
Sedangkan limbah bleaching eart h dapat
diregenerasi, agar dapat digunakan kembali.
Kesimpulan
unt uk bahan baku:
• minyak biji kapas = 3000 Kg/ jam
• air proses = 1270 Kg/ jam
• kukus = 480 Kg/ jam
dihasilkan produk sebesar 230,064 Kg/ jam atau
sebesar 1656 Ton/ tahun. Dan produk samping :
• Gliserin 84% = 4,653 kg/ jam
• Asam minyak = 76,20% 2486,688 kg/ jam
• Sabun = 80,7013 kg/ jam
Kebut uhan air ut ilit as :
•
•
•
•
•
Unt uk air sanit asi
Unt uk air pendingin
=
829,727 Kg/ jam
=19849,823 Kg/ jam
Unt uk air umpan Boiler
= 3417,427 Kg/ jam
Unt uk air proses
= 1357,881 Kg/ jam
Unt uk air make up
= 1093,956 Kg/ jam
dan t ot al kebut uhan air unt uk unit pengolahan air adalah
sebesar 26548,814 Kg/ jam at au 26,664 m 3/ jam.
SEKIAN
DAN
TERIM A KASIH
DENGAN PROSES HIDROLISA KONTINYU
Penyusun :
Riyo Eko Prasetyo
Wicaksono Ardi Nugroho
2307030067
2307030078
Dosen Pembimbing :
Ir. Elly Agustiani, M. Eng
19580819 198503 2 003
Latar Belakang
SEJARAH
• Gliserol pertama kali ditemukan oleh Scheele pada tahun 1779.
• Pada tahun 1811, Chevreul memberi nama hasil temuan
Scheele ini dengan sebutan gliserin, kemudian pada tahun
1823, Chevreul Mendapatkan paten atas manufaktur gliserin.
• Metode Pembuatan gliserol dari pemanfaatan ulang (recovery)
sabun alkali (soap lyes) dipatenkan di Amerika sejak tahun
1870, dan mengalami perkembangan pada tahun 1883.
Latar Belakang
ALASAN PENDIRIAN PABRIK
Kebutuhan Gliserol
yang semakin
meningkat
Perancangan Pabrik Gliserol:
Kapasitas1656 ton/tahun
Latar Belakang
LOKASI PENDIRIAN PABRIK
Kemudahan Transport asi
Dekat dengan sumber bahan
baku yang ada di Indonesia.
Gresik, Jawa Timur
Dasar Teori
Gliserol di alam jarang ditemukan dalam bentuk
bebas dalam lemak, tetapi biasanya sebagai
trigliserida yang berkombinasi dengan asam
minyak seperti stearat, oleat, palmitat dan laurat,
dan merupakan campuran atau kombinasi
gliserida dari berbagai asam minyak.
Gliserol dapat diproduksi melalui beberapa
metode proses,yaitu:
Saponifikasi minyak dengan soda kaustik.
Dasar Teori
Proses hidrolisa atau “fat splitting”, ada 4 metode
pemisahan (splitting) minyak yang diketahui yaitu
Proses Twitchell, Proses Batch Autoclave, Proses
Kontinyu, Proses Enzimatis.
Transesterifikasi minyak dengan methanol.
Proses khlorinasi propilena
Reaksi pada proses hidrolisa:
H
H – C – OOCR1
H – C – OOCR2 + 3HOH
H – C – OOCR3
H
Trigliserida
Air
H
H – C – OH
H – C – OH +
H – C – OH
H
Gliserol
HOOC – R1
HOOC – R2
HOOC – R3
Asam lemak
Kegunaan Gliserol
Berikut ini adalah persentase pemakaian gliserol untuk
keperluan industri, yaitu:
1. Alkyd resin 36%
2. Untuk kosmetik dan farmasi 30%
3. Industri tembakau 16%
4. bahan makanan/minuman 10%
5. Bahan peledak 2%
6. Untuk penggunaan lain 6%
Sifat Fisik dan Kimia
Gliserol
Melting point, oC
Boiling point, oC, pada
3,975
9,975
99,975
759,75
mmHg
mmHg
mmHg
mmHg
Specific Gravity, 25/25oC, pada :
~ vakum
~ 100% glycerol di udara
~ 95% glycerol di udara
nD (indeks refraktif)
Tekanan Uap, Pa - mmHg, pada :
~ 50oC
~100oC
~150oC
~200oC
Viskositas pada 20oC, kg/m.s
Specific Heat pada 26oC, cal/g (glycerol 99.94%)
Heat of Vaporization, cal/mol, pada :
~ 55oC
~ 195oC
Heat of Formation, kcal/mol
Flash point, oC :
~ Cleveland cup (open)
~ Pensky - Matens Closed up
Fire point, oC
Density pada 25oC, kg/m3
:
:
:
:
:
18,7
14,9
166,1
224,4
290
:
:
:
:
1,2617
1,2620
1,2491
1,47399
:
:
:
:
:
:
0,0025
0,195
4,2986
45,7614
1,499
0,5796
:
:
:
21,061
18,169
159,608
:
:
:
:
177
199
204
1261,3
Macam –Macam
Proses Pembuatan Gliserol
Gliserol dapat diproduksi melalui beberapa
metode proses,yaitu:
1. Saponifikasi minyak dengan soda kaustik.
2. Proses hidrolisa atau “fat splitting”, ada 4 metode
pemisahan (splitting) minyak yang diketahui
yaitu Proses Twitchell, Proses Batch Autoclave,
Proses Kontinyu, Proses Enzimatis.
3. Transesterifikasi minyak dengan methanol.
4. Proses khlorinasi propilena.
Seleksi Proses Pembuatan Gliserol
pada Proses Hidrolisa Minyak
JENIS PROSES
KELEBIHAN
KEKURANGAN
Proses Twitchell ~ Biaya murah.
~ Konsumsi steam / energi cukup besar.
~ Instalasi dan operasi mudah. ~ kualitas produk rendah.
~ Menggunakan katalis.
~ Waktu reaksi cukup panjang (36–48 jam).
Proses Batch
Autoclave
~ Konversi + 95%.
~ Waktu reaksi cukup lama (6 – 10 jam).
~ Menggunakan katalis.
Proses Kontinyu ~ Konversi mencapai +99%.
~ Waktu reaksi 2 – 3 jam.
~ Bisa tanpa menggunakan
katalis.
~ Kondisi operasi sulit
(tekanan 5000 Kpa dan suhu 250 – 260 oC).
~ Konsumsi steam tinggi.
Proses
Enzimatis
~ Biaya tinggi.
~ Waktu reaksi cukup lama (48 – 72 jam).
~ Masih dalam tahap eksperimental.
~ Konversi + 98%
Seleksi Proses
Pembuatan Gliserol
JENIS PROSES
KELEBIHAN
KEKURANGAN
Saponifikasi
~ Kandungan gliserol 10 –25%.
~ Produk gliserin merupakan produk
samping industri sabun.
~ Kemurnian produk akhir + 90%.
~ Membutuhkan tahap pemurnian dan
~ Bahan baku murah dan
mudah didapatkan.
bahan pembantu yang banyak.
Hidrolisa
Kontinyu
~ Biaya awal cukup tinggi
~ Kandungan gliserol 12 - 20%
~ Kemurnian produk akhir + 99%. ~ Kondisi operasi pada tekanan dan suhu
~ Hasil produk atas berupa asam
tinggi ( + 50 atm dan 250 oC).
lemak mempunyai nilai
ekonomis.
~ Membutuhkan tahap pemurnian
yang lebih singkat dari proses
saponifikasi dan sedikit bahan
pembantu.
Seleksi Proses
Pembuatan Gliserol
JENIS PROSES
KELEBIHAN
KEKURANGAN
Transesterifikasi
~ Kandungan gliserol 25 – 30%.
~ Menggunakan katalis.
~ Kemurnian produk akhir + 99%. ~ Bahan baku mahal.
~ Produk gliserin merupakan produk
samping industri metil ester.
~ Tahap pemurnian panjang dan mahal
(dengan metode penukaran ion).
Sintesa
~ Kemurnian produk akhir + 95%. ~ Bahan baku mahal.
~ Tahapan reaksi cukup panjang.
Seleksi Proses
Ditinjau dari berbagai hal, maka pilihan proses pembuatan
gliserol yang tepat adalah dengan proses “Hidrolisa Kontinyu”
dengan bahan baku utama yaitu Cotton Seed Oil.
Diagram Proses
Flash Tank I
St orage Produk
Asam minyak
Air Proses, 60 OC; + 55 at m
Kukus, 300 OC; + 55 at m
Cot ton Seed Oil 80 o C; + 55 at m :
M enara “ Split ting”
C3 H5 (OOCR) 3 + 3 H2 O C3 H8 03 + 3 RCOOH
O
+ 250 C; + 50at m; 2 – 3 jam
Flash Tank II
Vapor
Flash Tank III
Vapor
Vapor
Kaustik Soda
Tangki Net ralisasi :
Dekant er
1. RCOOH + NaOH
2. C3 H5 (OOCR) 3 + NaOH
RCOONa + H2 O
3 RCOONa + C3 H8 O3
Asam minyak +
FFA
Evaporat or I & II
Air
Cent rifuge
Sabun (RCOONa)
Bleachin Eart h
Tangki Bleaching
Filt er Press
Cake
St orage Produk
Gliserin
Neraca M assa
Neraca Panas
Spesifikasi Alat
Ut ilitas
•
•
•
•
•
Air Sanit asi
Air pendingin
=
829,727 Kg/ jam
= 19849,823 Kg/ jam
Air Proses
= 1357,881 Kg/ jam
Air Umpan Boiler
= 3417,427 Kg/ jam
Air make up
– M ake up air pendingin
= 992,491 Kg/ jam
– M ake up air umpan boiler = 101,465 Kg/ jam
Tot al air yang diolah dan diambil dari sungai
= 26548,814 Kg / jam / densitas air
= 26548,814 Kg/ jam / 995,68 Kg/ m 3
= 26,664 m 3/ jam
KESEHATAN DAN KESELAM ATAN KERJA
SEBAB-SEBAB TERJADINYA KECELAKAAN KERJA :
q
q
q
q
q
Bahaya fisik
Bahaya mekanik
Bahaya kimia
Bahaya kebocoran
Bahaya kebakaran dan ledakan
Unt uk menghindari bahaya-bahaya t ersebut maka
dilakukan usaha-usaha pencegahan dan pengamanan
yang sesuai dengan kebut uhan masing-masing unit , yait u:
q
q
q
q
Bangunan fisik
Vent ilasi
Perpipaan
Isolasi
ALAT-ALAT PELINDUNG DIRI :
q
q
q
q
q
q
q
Pelindung kepala
Pelindung mat a
Pelindung t elinga
Pelindung pernafasan
Pelindung t angan
Pelindung Kaki
Safet y belt
KARYAWAN :
q Bimbingan dan pengarahan kepada para karyawan
PENGOLAHAN LIM BAH INDUSTRI
KIM IA
Limbah yang t erbent uk pada st udi ini berupa
limbah cair dan padat . Limbah cair berupa
sabun yang t erbent uk pada tahap net ralisasi,
sedangkan limbah padat nya berupa cake
bleaching eart h yang t erbent uk pada tahap
pemucatan. Limbah sabun (“ soapst ock” )
dapat diolah dengan proses pengasaman,
hingga dapat menghasilkan asam minyak
unt uk produksi sabun kualitas rendah.
Sedangkan limbah bleaching eart h dapat
diregenerasi, agar dapat digunakan kembali.
Kesimpulan
unt uk bahan baku:
• minyak biji kapas = 3000 Kg/ jam
• air proses = 1270 Kg/ jam
• kukus = 480 Kg/ jam
dihasilkan produk sebesar 230,064 Kg/ jam atau
sebesar 1656 Ton/ tahun. Dan produk samping :
• Gliserin 84% = 4,653 kg/ jam
• Asam minyak = 76,20% 2486,688 kg/ jam
• Sabun = 80,7013 kg/ jam
Kebut uhan air ut ilit as :
•
•
•
•
•
Unt uk air sanit asi
Unt uk air pendingin
=
829,727 Kg/ jam
=19849,823 Kg/ jam
Unt uk air umpan Boiler
= 3417,427 Kg/ jam
Unt uk air proses
= 1357,881 Kg/ jam
Unt uk air make up
= 1093,956 Kg/ jam
dan t ot al kebut uhan air unt uk unit pengolahan air adalah
sebesar 26548,814 Kg/ jam at au 26,664 m 3/ jam.
SEKIAN
DAN
TERIM A KASIH