1
BAB I PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang
Di indonesia ada sekitar 4.000 titik sumur minyak tua yang berproduksi
pada zaman belanda dan di tinggalkan serta ditutup ketika jaman jepang
masuk ke indonesia. Sumur-sumur ini oleh pertamina tidak dieksploitasi
karena di anggap tidak ekonomis, yakni produksinya rendah dan memerlukan
ongkos produksi yang sangat tinggi. Di beberapa tempat sumur-sumur minyak
tua ini dieksploitasi dengan cara tradisional.
Jika dilihat dalam skala industri, pertambangan merupakan salah satu
bagian dari kegiatan ekonomi yang dapat diandalkan sebagai motor penggerak
pertumbuhan ekonomi dan pengembangan wilayah terutama yang timbul pada
masarakat setempat. Dalam skala kecil kegiatan penambangan tradisional
telah mewujudkan penyediaan lapangan kerja lokal, peningkatan pendapatan,
pengurangan tingkat kemiskinan dan pencegahan tingkat urbanisasi,
(nurkhamin, 2002:33).
Penambangan tradisional merupakan kegiatan yang membutuhkan modal
dan nasib keberuntungan. Meskipun tidak seluruhnya berbentuk uang,
setidaknya untuk kegiatan awal dibutuhkan sekitar 5 sampai 10 juta rupiah
untuk membuka sumur tua. Hal ini membuat masyarakat mensiasatinya
dengan berkelompok dan sharing pembiayaan. Syarat menjadi anggota
kelompok penambang adalah orang dari wilayah kab. Blora dan kab.
Bojonegoro karena wilayah sumur berada di perbatasan wilayah
2
membuka lapangan pekerjaan baru sebagai operator tambang. Juga terbukanya
kesempatan investasi, lapangan kerja baru tersebut sangat mendukung dalam
meningkatkan pendapatan masyarakat dan mengurangi pengangguran di desa
tersebut. Serta untuk kesejahteraan warga desa yang semakin membaik.
Data BPS tahun 2013 memperlihatkan jumlah kepemilikan sumur tua di
daerah Kab. Blora sebanyak 678 sumur milik warga. Sedangkan di daerah
Wonocolo dan Gebangan itu ada sekitar 2500 sumur yang mayoritasnya milik
penambang karena wilayah tersebut sudah di wakafkan sejak tahun 1998.
Semua sumur minyak hampir 90% didapat dari penambang, tetapi anehnya
semua hasil itu tidak ada yang di olah sendiri. Tetapi semua hasil minyak
tersebut di beli oleh Pertamina dengan harga yang kurang menjanjikan. Upah
penambang minyak yang di tetapkan Pertamina sebesar 350.000 rupiah tiap
satu drum. Dari hasil penambangan selama sebulan dalam satu sumur
mencapai 800 liter. Dengan jumlah anggota penambang sekitar 20 orang tiap
sumur, dapat di asumsikan setiap orang memperoleh penghasilan kurang lebih
Rp. 2.100.000,00/bulan, atau sekitar Rp. 70.000,00/ hari per orang. Sedangkan
pengolahan minyak yang sederhana dengan distilasi sekadarnya setiap 200
liter minyak mentah bisa menghasilkan 120 liter solar dengan waktu 8 jam
dengan dijual Rp.5.500,00/liter. Jadi setiap orang memperoleh penghasilan
Rp. 2.970.00,00/bulan, atau sekitar Rp. 99.000,00/hari.( hasil survai : 2013 ).
1.2Rumusan Masalah
Dengan adanya aktivitas penambang minyak tradisional sebagai alternatif
pekerjaan lain, maka menimbulkan pertanyaan mampukah aktivitas ini
3
mengingat pendapatan yang dihasilkan segitu. Dari latar belakang tersebut,
maka dapat dirumuskan beberapa permasalahan sebagai berikut :
a. Bagaimana Perancangan dari alat distilasi tentang boiler, pipa reflux,
kondenser tersebut ?
b. Bagaimana sistem kerja dari alat Distilasi minyak mentah tersebut ?
c. Bagaimana gambar teknik dari komponen-komponen alat distilasi
tersebut?
1.3Tujuan
Tujuan yang ingin dicapai dalam pembuatan alat Distilasi minyak mentah
ini adalah :
a. Untuk mengetahui dimensi boiler, pipa reflux dan kondensor dari alat
distilasi minyak mentah.
b. Untuk mengetahui hasil dari proses pengembunan, dari alat distilasi
minyak mentah.
c. Untuk mengetahui waktu yang di butuhkan untuk melakukan proses
distilasi minyak mentah menjadi solar dengan kapasitas 200liter/5jam.
1.4Batasan Masalah
Agar tujuan yang dimaksud penulis dapat tercapai, penulis membatasi
masalahnya yang menyangkut perancangan :
1. Kapasitas boiler / tangki penampung tidak boleh lebih dari 200 liter
minyak mentah.
2. Ukuran yang dibuat hanya skala kecil.
3. Tidak merancang tungku.
4
5. Tidak menghitung pipa in dan out pada kondensor dan pipa pembuangan
pada tabung boiler.
1.5Manfaat Desain
Hasil dari Disain Alat Distilasi Minyak Mentah Menjadi Solar dengan
kapasitas 200 liter/5jam, Untuk mendapatkan bahan bakar solar yang dapat
digunakan oleh para penambang sendiri dan sebagai solusi penambahan
i
TUGAS AKHIR
Bidang Perancangan Desain
PERANCANGAN ALAT DISTILASI MINYAK
MENTAH MENJADI SOLAR DENGAN KAPASITAS
200LITER / 5JAM
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Persyaratan Akademik Dalam Menyelesaikan
Program Sarjana Teknik (S1)
Disusun Oleh : AMIN MUSTAQIM
201110120311026
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
iii
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Mesin (S1)
Disusun Oleh : Amin Mustaqim 201110120311026
Yang telah disahkan oleh :
Dosen pembimbing I
(Ir. Ali Mokhtar, M.T.) Nip. 108.9109.0234
Dosen pembimbing II
(Ir. Mulyono, M.T.) Nip. 108.9109.0248
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Mesin
iv
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318-21 Psw. 127
Fax. (0341) 460782 Malang 65144
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR Nama : Amin Mustaqim
Nim : 201110120311026 Bidang Keahlian : Perancangan
No. ST. Pem. TA : E.2 / 112/ FT/ UMM/ III/ 2015
Judul : Perancangan Alat Distilasi Minyak Mentah Menjadi Solar Dengan Kapasitas 200liter / 5jam
Pembimbing I : Ir. Ali Mokhtar, M.T.
No. Catatan Asistensi Paraf
Dosen pembimbing I
1 Persetujuan Judul Dan Konsultasi Bab I
2 Konsultasi Bab I dan ACC Bab I
3 Konsultasi Bab II
4 ACC Bab II
5 Konsultasi Bab III
6 ACC Bab III
7 Konsultasi Bab IV
8 ACC Bab IV
9 Konsultasi Bab V
10 ACC Bab V dan Seminar Hasil
Malang, 12 Agustus 2015 Mengetahui
Ketua Jurusan Teknik Mesin Dosen pembimbing I
Ir. Daryono, M.T Ir. Ali Mokhtar, M.T.
Nip. 108.8909.0124 Nip. 108.9109.0234
v
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318-21 Psw. 127
Fax. (0341) 460782 Malang 65144
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR Nama : Amin Mustaqim
Nim : 201110120311026 Bidang Keahlian : Perancangan
No. ST. Pem. TA : E.2 / 112/ FT/ UMM/III/ 2015
Judul : Perancangan Alat Distilasi Minyak Mentah Menjadi Solar Dengan Kapasitas 200liter / 5jam
Pembimbing II : Ir. Mulyono, M.T.
No. Catatan Asistensi Paraf
Dosen pembimbing II
1 Persetujuan Judul Dan Konsultasi Bab I
2 Konsultasi Bab I dan ACC Bab I
3 Konsultasi Bab II
4 ACC Bab II
5 Konsultasi Bab III
6 ACC Bab III
7 Konsultasi Bab IV
8 ACC Bab IV
9 Konsultasi Bab V
10 ACC Bab V dan Seminar Hasil
Malang, 12 Agustus 2015 Mengetahui
Ketua Jurusan Teknik Mesin Dosen pembimbing II
Ir. Daryono,M.T Ir. Mulyono, M.T.
vi
LEMBAR SURAT PERNYATAAN Yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama : Amin Mustaqim
Nim : 20111012031026
Tempat/Tanggal Lahir : Blora, 30 Mei 1993
Jurusan : Teknik Mesin
Fakultas : Teknik
Instansi : Universitas Muhammadiyah Malang Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa :
Sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul “Perancangan Alat Distilasi Minyak Mentah Menjadi Solar Dengan Kapasitas 200liter / 5jam” yang diajukan untuk memperoleh gelar sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan duplikasi (“PLAGIASI”) dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas Muhammadiyah Malang atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya saya kutipkan dan daftar pustaka sebagaimana mestinya.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya untuk digunakan sebagaimana mestinya.
Malang, 12 Agustus 2015 Yang menyatakan,
vii
ABSTRAK
Distilasi adalah proses memurnikan zat cair yang tercampur dengan zat lain yang titik didihnya berlainan. Misalnya pemurnian minyak mentah , minyak mentah yang tidak murni mula-mula dipanaskan sampai mendidih. Uap minyak kemudian dipisahkan dari zat-zat lain dan di alirkan melalui pipa pendingin atau kondensor. Perancangan alat ini adalah untuk mengetahui bagaimana upaya masyarakat dalam mengelola minyak mentah menjadi minyak siap jadi, agar masyarakat bisa menunjang pendapatan dan mengupayakan supaya minyak mentah bisa diolah sendiri khususnya di daerah penambangan minyak tradisional di Cepu.
Desain alat minyak mentah menjadi solar dengan kapasitas 200liter/5jam ini, ada beberapa komponen popok yang harus di lalui yaitu boiler, pipa pendingin dan kondensor. Semua komponen dalam perancangan ini menggunakan bahan stainless stell.
Hasil yang diperoleh dari desain alat ini dalam kapasitas yang di inginkan tidak melebihi 5jam yaitu 4,36jam dalam sekali proses, tinggi tabung 106cm dan diameter 52cm, sedangkan pipa spiral berjumlah 10 lilitan yang diameternya 1,72cm. maka total panjang pipa yang di gunakan sekitar 5,207meter.
ABSTRACT
Distillation is the process of purifying liquid that is mixed with another substance different boiling point. For example refining of crude oil, crude oil impure initially heated to boiling. Oil vapor is then separated from the other substances and piped cooler or condenser. From the design of this tool is to determine how the community efforts to manage the crude oil into oil ready so, so that people can support in order to seek income and crude oil can be processed alone, especially in the area of traditional oil mining in Cepu.
Design of crude oil processing into diesel fuel with a capacity of 200 liters / 5 hours, has some basic components that must be passed, there are the boiler, cooling pipes and condenser. All components in this design using stainless steel materials.
The results obtained from thise tools in the design, are the desired capacity not exceeding 5 hours which is about 4.36 hours in a single process. The height of 106 centimeters, and its diameter is 52 centimeters, while the spiral pipe has to 10 coils with 1.72 centimeters in diameter. the total length of the used pipeline is in use around 5.207 meters.
viii
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji dan syukur kepada kehadirat Allah SWT yang mana hanya atas limpahan rahmat, taufiq dan hidayahnya laporan tugas akhir dengan judul “Perancangan Alat Distilasi Minyak Mentah Menjadi Solar Dengan Kapasitas 200Liter/5Jam” ini akhirnya dapat terselesaikan.
Seiring penyusunan skripsi ini, terdapat banyak hambatan dan rintangan yang dihadapi, namun berkat bantuan dari semua pihak segala kesulitan tersebut dapat teratasi. Oleh sebab itu sepatutnya saya ungkapkan terima kasih atas jasa baik yang selama ini telah diterima, baik nasehat, petunjuk, ide, saran, serta bimbingannya sehingga penyusun dapat menyelesaikan skripsi ini. Ungkapan terima kasih tersebut disampaikan kepada :
1. ALLAH SWT yang selalu memberikan rahmat, taufiq dan hidayahnya kepada saya.
2. Kedua orang tua saya yang selalu memberikan bantuan materiil maupun non materiil, mendo’akan, mengingatkan akan pesan - pesannya yang tak akan
terlupakan.
3. Keluarga Besar saya yang selau mendoakan dan mensupport saya.
4. Bapak Ir. Ali Mokhtar, M.T. selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan masukan ide, serta saran dan cara-cara penulisan sehingga terselesaikannya skripsi ini.
5. Bapak Ir. Mulyono, M.T. selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan nasehat dan saran sehingga skripsi ini terselesaikan.
ix
8. Bapak/Ibu Dosen yang telah bersedia memberikan bantuan berupa bimbingan teoritis secara langsung mau pun tidak langsung.
9. Teman – teman seperjuangan, sebimbingan, dan teman-teman seangkatan Teknik Mesin 2011 A, B, C dan D.
10.Kepada seseorang yang saya cintai dan saya banggakan (Puji Astutik), terima kasih banyak atas dukungan, doa, nasehat,serta motifasinya yang tak henti-hentinya mendukung saya dari awal kuliyah sampai sekarang.
11.Serta semua pihak yang belum tersebutkan, terima kasih banyak atas bantuan kalian semua.
Dalam penyusunan skripsi ini tentunya masih terdapat kekurangan yang tidak terbahas, oleh sebab itu segala kritik dan saran yang bersifat membangun akan sangat diharapkan untuk pengembangan skripsi ini. Semoga ALLAH SWT memberikan rahmat, taufiq, serta hidayah-Nya kepada semua pihak yang tersebut diatas dan penyusun berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi penyusun dan pembaca.
Malang, 12 Agustus 2015
x DAFTAR ISI
COVER ... i
POSTER ... ii
LEMBARAN PENGESAHAN SKRIPSI ... iii
LEMBARAN ASISTENSI TUGAS AKHIR PEMBIMBING I... iv
LEMBARAN ASISTENSI TUGAS AKHIR PEMBIMBING II ... v
LEMBARAN PERNYATAAN ... vi
ABSTRAK ... vii
KATA PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR TABEL... xiv
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1.Latar Belakang ... 1
1.2. Rumusan Masalah ... 2
1.3. Tujuan ... 3
1.4. Batasan Masalah... 3
1.5.Manfaat Desain ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5
2.1 Minyak mentah... 5
2.1.2. Komposisi Minyak Mentah... 5
2.1.2. Kataristik Minyak Mentah ... 8
2.2. Solar ... 8
2.2.1. Kegunaan Minyak Solar ... 9
2.2.2. Sifat Utama Bahan Bakar Solar ... 9
2.3. Distilasi ... 10
2.3.1. Distilasi Bertingkat ... 12
2.3.2. Distilasi Fraksional ... 12
2.3.3. Distilasi Vakum ... 13
2.4. Bagian-Bagian Distilasi ... 14
2.4.1. Boiler atau Tabung Pemanas. ... 14
xi
2.4.3. Kondensor ... 18
2.4.4. Bak Penampung Minyak Jadi ... 23
2.5. Cara Kerja Alat Distilasi ... 24
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 25
3.1. Metode Pengumpulan Data ... 25
3.2. Konsep Desain ... 25
3.3. Cara Kerja Alat Distilasi ... 26
3.4. Variabel Yang Diamati ... 26
3.5. Kapasitas Mesin Distilasi ... 27
3.6. Komponen Yang Akan Digunakan ... 27
3.6.1. Daftar Persaratan Komponen... 27
3.6.2. Penggalian Konsep Produk ... 28
3.6.3. Cara Pengolaan Bahan ... 29
3.7. Perhitungan Perencanaan ... 29
3.7.1. Perhitungan Laju Distilasi ... 29
3.7.2. Perhitungan Beban Dalam Menaikkan Temperatur ... 29
3.7.3. Perhitungan Laju Perpindahan Kalor Sekali Proses ... 30
3.7.4. Perhitungan Waktu Untuk Membuat Cairan Menguap ... 30
3.8. Diagram Alir Perancangan ... 31
BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN ... 32
4.1. Data Teknis ... 32
4.1.1. Perhitungan Tabung Pemanas ... 32
4.2. Perancangan Tabung Pemanas ... 32
4.2.1. Tabung Pemanas ... 32
4.2.2. Tutup Tabung Berbentuk Kerucut ... 34
4.3. Perhitungan Kekuatan Dinding Tabung Pemanas ... 35
4.4. Perhitungan Kalor Dalam Ruang Pemanas ... 36
4.5. Perhitungan Pipa Saluran Uap ... 41
4.5.1. Luas Pipa ... 41
4.5.2. Mencari Nilai Ketebalan Woll ... 41
xii
4.6. Perancangan Kondensor ... 43
4.6.1. Data Kondensor ... 43
4.7. Koefisien Perpindahan Panas Keseluruan ... 46
BAB V KESIMPULAN... 48
5.1. Kesimpulan ... 48
5.2. Saran ... 48
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 : Proses Distilasi ... 11
Gambar 2.2 : Gambar Distilasi Bertingkat ... 12
Gambar 2.3 : Gambar Distilasi Frangsional ... 13
Gambar 2.4 : Gambar Distilasi Vakum ... 14
Gambar 2.5 : Boiler/Tabung Pemanas ... 17
Gambar 2.6 : Pipa Reflux/Pipa Alir ... 17
Gambar 2.7 : Kondensor ... 19
Gambar 3.1 : Konsep Desain Distilasi Minyak Mentah Menjadi Solar ... 25
Gambar 3.2 :Diagram Alir Perancangan ... 31
Gambar 4.1 : Gambar Tabung Pemanas ... 33
xiv
DAFTAR TABEL
[image:18.595.113.511.193.629.2]Tabel 2.1 : Komponen Elemen Minyak Bumi ... 5 Tabel 3.1 : Persyaratan Alat Distilasi Minyak Mentah ... 27
DAFTAR PUSTAKA
1. Frak kreith . 1991 . Prinsip – prinsip perpindahan panas. Terjemahan oleh arko prijino. Jakarta. Erlangga.
2. Archie W.Clup. 1991. Prinsip – prinsip konvensi energy. Terjemahan oleh Darwin Sitompul. Jakarta. Erlangga.
3. Kern, D. Q. 1983. Process heat transfer. New York: Mc Graw Hill. 4. Holman, J.P. 1984. Perpindahan kalor. Terjemahan oleh jasjfri. Jakarta :
Erlangga.
5. Ansory, R. 1992. Teknologi fermentasi. Jakarta : Arcan 6. Handbook of food science. Hal: (102-111) evaporator.
Dapus
Feryhariyantoo.2013. sifat,kegunaan dan jenis kalor.
Hedisasiawan.blogspot.com (2013). Komposisi minyak mentah. www.emalovetasari.blogspot.com (2013) distilasi.
