Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Laurat dari Crude Palm Kernel Oil (CPKO) dengan Kapasitas Produksi 15.000 Ton/Tahun

LAMPIRAN A

PERHITUNGAN NERACA MASSA

Perhitungan neraca massa pada proses pembuatan Asam Laurat dari Crude Palm

Kernel Oil (CPKO) diuraikan sebagai berikut :

Kapasitas Produksi = 15.000 ton/tahun

Waktu Operasi = 330 hari/tahun

Basis Perhitungan = 1 jam operasi

Satuan Operasi = kg/jam

Kapasitas Produksi Per Jam = 15.000 ton

tahun × 1 ton 330 hari ×

1 hari 24 jam ×

1.000 kg 1 ton

= 1893,9394 kg/jam

Bahan Baku = Crude Palm Kernel Oil (CPKO)

Kemurnian Bahan Baku (CPKO) = Trigliserida (99,8%) dan Air (H2O) (0,2%)

Kemurnian Produk Akhir = Asam Laurat (99,9558%) dan Asam

Asam Miristat (0,0442%)

Keterangan :

- F = Laju Alir Massa, kg/jam

- w = Fraksi Massa

- x = Fraksi Mol Cair

- y = Fraksi Mol Uap

- P = Tekanan (atm)

- T = Suhu (˚C)

- Vd = Uap Destilat (Vapour Destilat)

- Vb = Uap Reboiler (Vapour Reboiler)

- Ld = Liquid Destilat

- Lb = Liquid Reboiler

- CPKO = Crude Palm Kernel Oil

- H2O = Air

Untuk Trigliserida :

- C8 = Trikaprilin

- C10 = Trikaprin

- C12 = Trilaurin

- C16 = Tripalmitin

- C18 = Tristearin

- C18:1 = Triolein

- C18:2 = Trilinolein

- C20 = Triarakidin

Untuk asam lemak :

- C8 = Asam Kaprilat

- C10 = Asam Kaprat

- C12 = Asam Laurat

- C14 = Asam Miristat

- C16 = Asam Palmitat

- C18 = Asam Stearat

- C18:1 = Asam Oleat

- C18:2 = Asam Linoleat

- C20 = Asam Arakidat

Adapun komposisi trigliserida atau asam lemak yang terkandung pada CPKO

adalah sebagai berikut (Quality Assurance PT.FSC, 2015) :

- Tri-Kaprilin (C8) : 3,908% - Tri-Kaprin (C10) : 3,908%

- Tri-Laurin (C12) : 46,794%

- Tri-Miristin (C14) : 16,733%

- Tri-Palmitin (C16) : 8,717%

- Tri-Stearin (C18) : 2,104%

- Tri-Olein (C18:1) : 15,531%

- Tri-Linolein (C18:2) : 2,204%

- Tri-Arakidin (C20) : 0,100%

Penentuan Berat Molekul (BM) Trigliserida dan Asam Lemak pada CPKO

Dari data komposisi di atas, maka berat molekul trigliserida dan asam lemak

Tabel LA.1 Berat Molekul Trigliserida dan Asam Lemak pada CPKO (Crude Palm

Kernel Oil)

Komponen % Berat

(%) Berat

BM Trigliserida (kg/kmol)

BM Asam Lemak (kg/kmol)

BM Trigliserida Rata-rata (kg/kmol)

BM Asam Lemak

Rata-rata (kg/kmol)

Tri-Kaprilin (C8) 3,9078 0,0391 470,6180 144,2100 18,3909 5,6355

Tri-Kaprin (C10) 3,9078 0,0391 554,8400 172,2700 21,6821 6,7320

Tri-Laurin (C12) 46,7936 0,4679 639,0000 200,3200 299,0110 93,7369

Tri-Miristin (C14) 16,7335 0,1673 723,1600 228,3800 121,0097 38,2159

Tri-Palmitin (C16) 8,7174 0,0872 807,3200 256,4300 70,3776 22,3541

Tri-Stearin (C18) 2,1042 0,0210 891,4800 284,4800 18,7586 5,9861

Tri-Olein (C18:1) 15,5311 0,1553 885,4300 282,4700 137,5167 43,8706

Tri-Linolein (C18:2) 2,2044 0,0220 879,3800 280,4500 19,3851 6,1823

Tri-Arakidin (C20) 0,1002 0,0010 975,6400 312,5400 0,9776 0,3132

Maka diperoleh :

BM CPKO (Trigliserida) = 707,1094 kg/kmol

BM CPKO-FA (Asam Lemak) = 223,0265 kg/kmol

BM Air = 18,0200 kg/kmol

BM Gliserol = 92,0900 kg/kmol

Penentuan Kapasitas

Dalam perencanaan pendirian suatu pabrik dibutuhkan suatu prediksi kapasitas agar

produksi yang dihasilkan dapat memenuhi kebutuhan terutama kebutuhan dalam negeri.

Perkiraan kapasitas pabrik dapat ditentukan dari nilai impor dan ekspor setiap tahun

dengan menggunakan rumus berikut :

F = P ( 1 + i )n

Dimana :

F = nilai impor & ekspor tahun 2015

P = nilai impor & ekspor tahun 2014

i = parameter kenaikan impor & ekspor tiap tahun

n = jumlah tahun (1)

Tabel LA.2 Data Kebutuhan Impor dan Ekspor Asam Laurat

Tahun Jumlah Impor

(Ton) % Kenaikan

Jumlah Ekspor

(Ton) % Kenaikan

2010 381,8056 - 2572,4740 -

2011 567,9110 48,74 4354,1398 69,26

2012 577,9656 1,77 4557,7883 4,68

2013 778,2692 34,66 4931,3269 8,20

2014 860,6858 10,59 6999,3836 41,94

Rata-rata 19,152 24,816

(Sumber : Badan Pusat Statistik, 2010-2014)

Dari data diatas, maka diperoleh nilai rata-rata kenaikan impor dan ekspor berturut-turut

adalah 19,152% dan 24,816%.

F = P ( 1 + i )n

F(2015) = (860,6858 + 6999,3836) (1 + (0,19152 + 0,24816))1

Maka dapat diprediksikan nilai impor dan ekspor pada tahun 2015 adalah

11.315,9847 ton. Berdasarkan perkiraan kebutuhan asam laurat pada tahun 2015, maka

pra rancangan pabrik ini akan menutupi kebutuhan impor dan ekspor tersebut sebesar

15.000 ton/tahun. Rancangan pabrik asam laurat ini dibuat dengan kapasitas 15.000

ton/tahun yang direncankan ditujukan untuk memenuhi kebutuhan impor dan ekspor.

Produksi Asam Laurat = 15.000 ton

tahun × 1 ton 330 hari ×

1 hari 24 jam ×

1.000 kg 1 ton

= 1893,9394 kg/jam

Untuk perhitungan kapasitas bahan baku, digunakan basis perhitungan umpan bahan

baku 1.000 kg/jam. Berikut perhitungannya :

LA.1 Kolom Splitting (C-101)

C-101 8

5 Gliserol,

CPKO Sisa, Air Sisa 4

3

PKO-FA, Air

Air

CPKO, Air

Steam

Pada splitting (C-101) reaksi yang terjadi adalah reaksi hidrolisis yaitu pemutusan

ikatan air pada trigliserida pada suhu 268,8˚C dan tekanan 54 bar dengan konversi

reaksi sebesar 99,5%. Dengan reaksi sebagai berikut :

O

CH2-O-C-R1

O CH2OH

CH-O-C-R2 + 3H2O CHOH + RCOOH + RCOOH + RCOOH

O CH2OH

CH2-O-C-R3

Trigliserida Air Gliserol Asam Lemak

Alur 3

Berdasarkan data gas chromatography, umpan CPKO terdiri dari 99,8% trigliserida dan

0,2% air. Dengan komposisi sebagai berikut (Quality Assurance PT. FSC, 2015) :

- Tri-Kaprilin (C8) = 3,9000%

- Tri-Laurin = 46,7000%

- Tri-Miristin = 16,7000%

- Tri-Palmitin = 8,7000%

- Tri-Stearin = 2,1000%

- Tri-Olein = 15,5000%

- Tri-Linolein = 2,2000%

- Tri-Arakidin = 0,1000%

- Air = 0,2000%

Perhitungan dilakukan dengan alur maju dan laju umpan bahan baku CPKO

yang digunakan sebesar 1000 kg/jam. Sehingga diperoleh perhitungan untuk alur 3

adalah :

F_CPKO3 = 99,8% x 1000 kg/jam = 998 kg/jam

N_CPKO3 = 998 kg/jam

707,1094 kg/kmol = 1,4114 kmol/jam

F_Air3 = 0,2% x 1000 kg/jam = 2 kg/jam

N_Air3 = 2 kg/jam

18,2000 kg/kmol= 0,1110 kmol/jam

Perhitungan untuk masing-masing komposisi CPKO :

F_Tri-Kaprilin3 = 3,9000% x 1000 kg/jam = 39 kg/jam

N_Tri-Kaprilin3 = 39 kg/jam

707,1094 kg/kmol= 0,0052 kmol/jam

F_Tri-Kaprin3 = 3,9000% x 1000 kg/jam = 39 kg/jam

N_Tri-Kaprin3 = 39 kg/jam

707,1094 kg/kmol= 0,0052 kmol/jam

F_Tri-Laurin3 = 46,7000% x 1000 kg/jam = 467 kg/jam

N_Tri-Laurin3 = 467 kg/jam

707,1094 kg/kmol= 0,6604 kmol/jam

F_Tri-Miristin3 = 16,7000% x 1000 kg/jam = 167 kg/jam

N_Tri-Miristin3 = 167 kg/jam

707,1094 kg/kmol= 0,2362 kmol/jam

F_Tri-Palmitin3 = 8,7000% x 1000 kg/jam = 87 kg/jam

N_Tri-Palmitin3 = 87 kg/jam

707,1094 kg/kmol= 0,1230 kmol/jam

N_Tri-Stearin3 = 21 kg/jam

707,1094 kg/kmol= 0,0297 kmol/jam

F_Tri-Olein3 = 15,5000% x 1000 kg/jam = 155 kg/jam

N_Tri-Olein3 = 155 kg/jam

707,1094 kg/kmol= 0,2192 kmol/jam

F_Tri-Linolein3 = 2,2000% x 1000 kg/jam = 22 kg/jam

N_Tri-Linolein3 = 22 kg/jam

707,1094 kg/kmol= 0,0311 kmol/jam

F_Tri-Arakidin3 = 0,1000% x 1000 kg/jam = 1 kg/jam

N_Tri-Arakidin3 = 1 kg/jam

707,1094 kg/kmol= 0,0014 kmol/jam

F_Air3 = 0,2000% x 1000 kg/jam = 2 kg/jam

N_Air3 = 2 kg/jam

18,0200 kg/kmol= 0,1110 kmol/jam

Konversi CPKO = 99,5% (data sheet PT.FSC, 2015)

F_{CPKO mula-mula}3 = 998 kg/jam = 1,4114 kmol/jam

F_{CPKO bereaksi}3 = 99,50% x 998 kg/jam = 993,0100 kg/jam

N_{CPKO bereaksi}3 = 993,0100 kg/jam

707,1094 kg/kmol= 1,4043 kmol/jam

Alur 4

Umpan bahan baku air proses sebesar 70,8% dari umpan bahan baku CPKO (data sheet PT.FSC, 2015) :

F_Air4 = 70,8% x 1000 kg/jam = 708 kg/jam

N_Air4 = 708 kg/jam

18,0200 kg/kmol= 39,2897 kmol/jam

Berdasarkan reaksi hidrolisis, perbandingan mol air bereaksi dengan CPKO bereaksi

adalah 3 : 1, maka diperoleh :

N_{Air bereaksi} 4 = 3

1 x 1,4043 kmol/jam = 4,2130 kmol/jam

F_{Air bereaksi} 4 = 4,2130 kmol/jam x 18,0200 kg/kmol = 75,9177 kg/jam

Alur Steam

Umpan steam sebesar 16,2% dari umpan bahan baku CPKO (data sheet PT.FSC, 2015):

N_Steam = 162 kg/jam

18,0200 kg/kmol= 8,9900 kmol/jam

Alur 8

N_PKO-FA+Air 8 = 3

1 x 1,4043 kmol/jam = 4,2130 kmol/jam

F_PKO-FA+Air 8 = 4,2130 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 939,6036 kg/jam

Perhitungan untuk masing-masing komposisi PKO-FA :

F_{Asam Kaprilat} 8 = 3,9000% x 939,6036 kg/jam = 36,6455 kg/jam

N_{Asam Kaprilat}8 = 36,6455 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,1643 kmol/jam

F_{Asam Kaprat} 8 = 3,9000% x 939,6036 kg/jam = 36,6455 kg/jam

N_{Asam Kaprat}8 = 36,6455 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,1643 kmol/jam

F_{Asam Laurat} 8 = 46,7000% x 939,6036 kg/jam = 438,7949 kg/jam

N_{Asam Laurat}8 = 428,7949 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 1,9675 kmol/jam

F_{Asam Miristat} 8 = 16,7000% x 939,6036 kg/jam = 156,9138 kg/jam

N_{Asam Miristat}8 = 156,9138 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,7036 kmol/jam

F_{Asam Palmitat} 8 = 8,7000% x 939,6036 kg/jam = 81,7455 kg/jam

N_{Asam Palmitat}8 = 81,7455 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,3665 kmol/jam

F_{Asam Stearat} 8 = 2,1000% x 939,6036 kg/jam = 19,7317 kg/jam

N_{Asam Stearat}8 = 19,7317 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,0885 kmol/jam

F_{Asam Oleat} 8 = 15,5000% x 939,6036 kg/jam = 145,6386 kg/jam

N_{Asam Oleat}8 = 145,6386 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,6530 kmol/jam

F_{Asam Linoleat} 8 = 2,2000% x 939,6036 kg/jam = 20,6713 kg/jam

N_{Asam Linoleat}8 = 20,6713 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,0927 kmol/jam

F_{Asam Arakidat} 8 = 0,1000% x 939,6036 kg/jam = 0,9396 kg/jam

N_{Asam Arakidat}8 = 0,9396 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,0042 kmol/jam

N_Air8 = 1,8792 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,0084 kmol/jam

Alur 5

Berdasarkan reaksi hidrolisis di atas, perbandingan mol gliserol yang terbentuk dengan

CPKO yang bereaksi adalah 1 : 1, maka diperoleh perhitungan alur 5 :

N_Gliserol 5 = 1

1 x 1,4043 kmol/jam = 1,4043 kmol/jam

F_Gliserol 5 = 1,4043 kmol/jam x 92,0900 kg/kmol = 129,3241 kg/jam

F_{CPKO Sisa} 5 = F_{CPKO mula-mula}3 - F_{CPKO bereaksi} 3

= 998 kg/jam – 993,0100kg/jam = 4,9900 kg/jam

N_{CPKO Sisa} 5 = 4,9900 kg/jam

707,1094 kg/kmol = 0,0071 kmol/jam

F_{Air Sisa} 5 = (F_{Air mula-mula}4 + FSteam) -( F_{Air bereaksi} 4 + F_Air 3 )

= (708 kg/jam + 162 kg/jam) – (75,9177 kg/jam + 2 kg/jam) = 794,0823 kg/jam

LA.2 Dryer (D-101)

D-101

13

34

14 PKO-FA

Air

Air

PKO-FA

Pada dryer (D-101) diharapkan air yang masuk dari alur 13 akan diuapkan 100%,

sehingga dihasilkan PKO-FA yang terbebas dari air. Pada alur 14 PKO-FA tidak

berubah komposisi dan laju alirnya, maka diperoleh :

F_PKO-FA+Air 13 = F_PKO-FA+Air 8 = 939,6036 kg/jam

F_PKO-FA13 = 937,7244 kg/jam

F_Air 13 = 1,8792 kg/jam

Alur 34

N_Air 34 = 1,8792 kg/jam

18,0200 kg/kmol= 0,0084 kmol/jam

Alur 14

F_PKO-FA14 = 100% x 937,7244 kg/jam = 937,7244 kg/jam

N_PKO-FA 14 = 937,7244 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 4,2045 kmol/jam

Perhitungan untuk masing-masing komposisi PKO-FA :

F_{Asam Kaprilat}14 = 100% x 36,6455 kg/jam = 36,6455 kg/jam

N_{Asam Kaprilat} 14 = 36,6455 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,1643 kmol/jam

F_{Asam Kaprat}14 = 100% x 36,6455 kg/jam = 36,6455 kg/jam

N_{Asam Kaprat} 14 = 36,6455 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,1643 kmol/jam

F_{Asam Laurat}14 = 100% x 438,7949 kg/jam = 438,7949 kg/jam

N_{Asam Laurat} 14 = 438,7949 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 1,9675 kmol/jam

F_{Asam Miristat}14 = 100% x 156,9138 kg/jam = 156,9138 kg/jam

N_{Asam Miristat} 14 = 156,9138 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,7036 kmol/jam

F_{Asam Palmitat}14 = 100% x 81,7455 kg/jam = 81,7455 kg/jam

N_{Asam Palmitat} 14 = 81,7455 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,3665 kmol/jam

F_{Asam Stearat}14 = 100% x 19,7317 kg/jam = 19,7317 kg/jam

N_{Asam Stearat} 14 = 19,7317 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,0885 kmol/jam

F_{Asam Oleat}14 = 100% x 145,6386 kg/jam = 145,6386 kg/jam

N_{Asam Kaprilat} 14 = 145,6386 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,6530 kmol/jam

F_{Asam Linoleat}14 = 100% x 20,6713 kg/jam = 20,6713 kg/jam

N_{Asam Linoleat} 14 = 20,6713 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,0927 kmol/jam

F_{Asam Arakidat}14 = 100% x 0,9396 kg/jam = 0,9396 kg/jam

N_{Asam Arakidat} 14 = 0,9396 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,0042 kmol/jam

E-1

C-102

V-101

16 17

18

19

21

23 22

24 C8

C10

C12

C14

C16

C18

C18:1

C18:2

C20

C8

C10

C12

C10

C12

C14

C16

C18

C18:1

C18:2

C20

Vd

Ld

Vb

Lb

RB-101 CD-101

Alur 16

Umpan masuk kolom fraksinasi I :

F_{Asam Kaprilat}16 = 36,6455 kg/jam

F_{Asam Kaprat}16 = 36,6455 kg/jam

F_{Asam Laurat}16 = 438,7949 kg/jam

F_{Asam Miristat}16 = 156,9138 kg/jam

F_{Asam Palmitat}16 = 81,7455 kg/jam

F_{Asam Stearat}16 = 19,7317 kg/jam

F_{Asam Oleat}16 = 145,6386 kg/jam

F_{Asam Linoleat}16 = 20,6713 kg/jam

F_{Asam Arakidat}16 = 0,9396 kg/jam

Alur 21 (Destilat)

Pada fraksinasi I akan memisahkan asam kaprilat dan asam kaprat dengan adanya

sedikit asam laurat. Destilat produk mengandung asam kaprilat dan asam kaprat sebesar

99,8% dan asam laurat sebesar 0,2% (Data Quality Assurance PT.FSC, 2015).

Maka perhitungan untuk masing-masing komponen pada destilat I adalah :

F_{Asam Kaprilat}21 = 36,6455 kg/jam

N_{Asam Kapr}21 _ilat = 36,6455 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,1643 kmol/jam

N_{Asam Kaprat} 21 = 36,6079 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,1641 kmol/jam

Sehingga :

F_{Asam Kaprilat+Asam Kaprat}21 = 36,6455 +36,6079 kg/jam

0,998 = 73,3992 kg/jam

F_{Asam Laurat}21 = 0,2% x 438,7949 kg/jam = 0,8876 kg/jam

N_{Asam Laurat} 21 = 0,8876 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,0039 kmol/jam

Alur 24 (Bottom)

F24 = F16 - F_{Asam Kaprilat+Asam Kaprat}21 - F_{Asam Laurat}21

= 937,7244 kg/jam – 74,1300 kg/jam = 863,5943 kg/jam

Dengan neraca masing-masing komponen adalah :

F_{Asam Kaprat}24 = F_{Asam Kaprat}16 - F_{Asam Kaprat}21

= 36,6445 kg/jam –36,6079kg/jam = 0,0366 kg/jam

N_{Asam Kapr}24 at =

0,0366 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,0002 kmol/jam

F_{Asam Laurat}24 = F_{Asam Laurat}16 - F_{Asam Laurat}21

= 438,7949 kg/jam – 0,8776 kg/jam = 437,9173 kg/jam

N_{Asam Laur}24 at =

437,9173 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 1,9635 kmol/jam

F_{Asam Miristat}24 = F_{Asam Miristat}16 = 156,9138 kg/jam

N_{Asam Mirist}24 _at = 156,9138 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,7036 kmol/jam

F_{Asam Palmitat}24 = F_{Asam Palmitat}16 = 81,7455 kg/jam

N_{Asam Palmitat} 24 = 81,7455 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,3665 kmol/jam

F_{Asam Stearat}24 = F_{Asam Stearat}16 = 19,7317 kg/jam

N_{Asam Stear}24 _at = 19,7317 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,0885 kmol/jam

F_{Asam Oleat}24 = F_{Asam Oleat}16 = 145,6386 kg/jam

N_{Asam Ole}24 _at = 145,6386 kg/jam

F_{Asam Linoleat}24 = F_{Asam Linoleat}16 = 20,6713 kg/jam

N_{Asam Linoleat} 24 = 20,6713 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,0927 kmol/jam

F_{Asam Arakidat}24 = F_{Asam Arakidat}16 = 0,9396 kg/jam

N_{Asam Arakid}24 _at = 0,9396 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,0042 kmol/jam

LA.4 Kondensor I (CD-101)

E-1 C-102

CD-101

V-101

16

17

18

19

21

C8

C10

C12

C14

C16

C18

C18:1

C18:2

C20

C8

C10

C12

Vd

Ld

Menentukan Kondisi Umpan

Untuk menghitung suhu umpan dapat dihitung dengan rumus berikut :

Ʃpi . xi F = P, dimana:

pi = Vapour pressure (kPa) pada T tertentu (˚C) xi F = Fraksi mol umpan

P = Tekanan operasi (kPa)

Untuk mendapatkan vapour pressure dari masing-masing komponen, dibutuhkan Trial

suhu (T).

Tekanan operasi (P) = 40 torr = 5,32 kPa

Trial I

Tabel LA.3 Titik Didih Umpan Masuk Kolom Fraksinasi I (C-102)

Komponen N (kmol/jam) F (kg/jam) xif pi K = pi/P yif = xif.Ki

Asam Kaprilat 0,5691 126,9135 0,0391 35,8880 6,7459 0,2636

Asam Kaprat 0,5691 126,9135 0,0391 14,1760 2,6647 0,1041

Asam Laurat 6,8140 1519,7074 0,4679 5,8144 1,0929 0,5114

Asam Miristat 2,4367 543,4500 0,1673 2,2096 0,4153 0,0695

Asam Palmitat 1,2694 283,1146 0,0872 0,8792 0,1653 0,0144

Asam Stearat 0,3064 68,3380 0,0210 0,3896 0,0732 0,0015

Asam Oleat 2,2616 504,3997 0,1553 0,9966 0,1873 0,0291

Asam Linoleat 0,3210 71,5922 0,0220 1,0612 0,1995 0,0044

Asam Arakidat 0,0146 3,2542 0,0010 0,1848 0,0347 0,0000

Jumlah 14,5619 3247,6830 1,0000 0,9981

Dari perhitungan diatas, pada suhu 203,2˚C diperoleh harga Ʃyif ≈ 1,0000. Berdasarkan harga yif inilah disimpulkan bahwa kondisi operasi untuk umpan masuk ke

kolom fraksinasi I (C-102) adalah P = 40 torr (5,32 kPa) dan T = 203,2˚C (476,35 ˚K).

Menentukan Kondisi Operasi Atas (Kondensor Total)

Untuk mengetahui suhu pada destilat, maka perlu perhitungan trial dew point dengan

syarat Ʃyid/Ki ≈ 1,0000 terpenuhi. P = 27 torr = 3,60 kPa

Trial I

Suhu (T) = 158,70˚C = 431,85˚K

Tabel LA.4 Dew Point Destilat pada Kondensor I (CD-101)

Komponen N (kmol/jam) F (kg/jam) yid pi Ki xid = yid/Ki

Asam Kaprilat 0,5691 126,9135 0,4943 7,4800 2,0778 0,2379

Asam Kaprat 0,5685 126,7865 0,4938 2,5180 0,6994 0,7060

Asam Laurat 0,0136 3,0394 0,0118 0,7828 0,2174 0,0544

Jumlah 1,1512 256,7394 1,0000 0,9984

Dari perhitungan diatas, pada suhu 158,70˚C diperoleh harga Ʃxid ≈ 1,0000. Berdasarkan harga xid inilah disimpulkan bahwa kondisi operasi pada kondensor I

Menentukan Kondisi Operasi Bottom (Reboiler)

Untuk mengetahui suhu pada Vb, maka perlu perhitungan trial bubble point dengan

syarat Ʃxiw.Ki ≈ 1,0000 terpenuhi. P= 50 torr = 6,67 kPa

Trial I

Suhu (T) = 225 ˚C = 498,15˚K

Tabel LA.5 Bubble Point Produk Bawah pada Reboiler I (RB-101)

Komponen N (kmol/jam) F (kg/jam) xiw pi Ki yiw = Ki.xiw

Asam Kaprat 0,0006 0,1269 0,0000 29,0000 4,3478 0,0002

Asam Laurat 6,8004 1516,6680 0,5071 10,0000 1,4993 0,7603

Asam Miristat 2,4367 543,4500 0,1817 5,0000 0,7496 0,1362

Asam Palmitat 1,2694 283,1146 0,0947 2,1000 0,3148 0,0298

Asam Stearat 0,3064 68,3380 0,0228 1,0000 0,1499 0,0034

Asam Oleat 2,2616 504,3997 0,1686 2,2000 0,3298 0,0556

Asam Linoleat 0,3210 71,5922 0,0239 2,5000 0,3748 0,0090

Asam Arakidat 0,0146 3,2542 0,0011 0,4900 0,0735 0,0001

Jumlah 13,4107 2990,9436 1,0000 0,9945

Dari perhitungan diatas, pada suhu 225˚C diperoleh harga Ʃyiw ≈ 1,0000. Berdasarkan harga yiw inilah disimpulkan bahwa kondisi operasi pada reboiler I

(RB-101) adalah P = 50 torr (6,67 kPa) dan T = 225˚C (498,15˚K).

Refluks Minimun Destilat  Menghitung harga q

q =

panas untuk mendidihkan umpan +panas untuk menguapkan umpan

panas laten dari 1 mol umpan

Tabel LA.6 Data Kondisi untuk Menghitung Harga q

Komponen xif

Panas laten (kcal/kg)

Panas laten (kcal/kmol)

xif . Panas Laten

Cp (kcal/kg.K)

Cp

(kcal/kmol.K) xif.Cp.∆t

Asam Kaprilat 0,0391 96,5000 13916,2650 543,8220 0,770 111,0417 867,8610

Asam Kaprat _{0,0391 91,5000 15762,7050 615,9774 0,770 132,6479 1036,7271}

Asam Laurat 0,4679 88,0000 17628,1600 8248,8484 0,770 _{154,2464 14435,4847}

Asam Miristat 0,1673 85,0000 19412,3000 3248,3508 0,770 175,8526 5885,2473

Asam Palmitat _{0,0872 81,5000 20899,0450 1821,8606 0,770 197,4511 3442,5342}

Asam Stearat 0,0210 79,5000 22616,1600 475,8911 0,770 219,0496 921,8520

Asam Oleat 0,1553 81,5000 23021,3050 3575,4532 0,770 217,5019 6756,0710

Asam Linoleat 0,0220 82,5000 23137,1250 510,0368 0,770 215,9465 _952,0687

Asam Arakidat _{0,0010 77,0000 24065,5800 24,1138 0,770 240,6558 48,2276}

Maka diperoleh nilai q sebesar :

q = (19064,3542+34346,0737)

19064,3542

q = 2,8016

 Menghitung harga relative volatility (α)

a. Pada kondensor atas (T = 158,7 ˚C)

α1 =

v,p light key

v,p heavy key = v,p C₁₀

v,p C₁₂ = 0,6994

0,2174

α1 = 3,2167

b. Pada reboiler bottom (T = 225 ˚C)

α2 =

v,p light key

v,p heavy key = v,p C₁₀

v,p C₁₂ = 4,3478

1,4993

α2 = 2,9000

c. Harga αrata-rata

αavg = α1α2 = 3,2167 (2,9000) = 3,0542

 Mencari Harga Minimum Stages pada Refluks Total

SM = NMin

SM =

log xdl

xdh xbh

xbl

log α_avg

=

log 0,1641

0,0039

1,9635 0,0002

log 3,0542

SM = 11,7502 ≈ 12

 Minimum Refluks-Underwood Method

Suhu rata-rata = (158,70˚C + 225˚C)/2 = 191,90˚C

Tabel LA.7 Data untuk Menghitung Relative Volatility rata-rata

Komponen Pada T = 191,90˚C Ki αi

Asam Kaprilat 3,7205 6,2021

Asam Kaprat 1,4494 2,4161

Asam Laurat (HK) 0,5999 1,0000

Tabel LA.7 Data untuk Menghitung Relative Volatility rata-rata (Lanjutan)

Komponen Pada T = 191,90˚C Ki αi

Asam Palmitat 0,0746 0,1243

Asam Stearat 0,0328 0,0547

Asam Oleat 0,0977 0,1628

Asam Linoleat 0,1065 0,1776

Asam Arakidat 0,0158 0,0264

Untuk menghitung harga (L

D)min perlu dihitung harga . Harga dihitung dengan

menggunakan rumus sebagai berikut :

1

–

q =

xFi

1-αavg

Jadi, perlu adanya Trial harga sehingga persamaan diatas sama dengan harga 1-q. Dimana : q = 2,8016 maka 1 – q = 1 – 2,8016 = -1,8016

Trial harga harus diantara 2,4516-1,0000. Trial I

= 1,2547

Tabel LA.8 Perhitungan Harga

Komponen xif αi.xif αi-θ αi. xif/αi-θ Asam Kaprilat 0,0391 0,2424 4,9474 0,0490

Asam Kaprat 0,0391 0,0944 1,1614 0,0813

Asam Laurat 0,4679 0,4679 -0,2547 -1,8372

Asam Miristat 0,1673 0,0535 -0,9352 -0,0572

Asam Palmitat 0,0872 0,0108 -1,1304 -0,0096

Asam Stearat 0,0210 0,0012 -1,2000 -0,0010

Asam Oleat 0,1553 0,0253 -1,0919 -0,0232

Asam Linoleat 0,0220 0,0039 -1,0771 -0,0036

Asam Arakidat 0,0010 0,0000 -1,2283 0,0000

Dari perhitungan diatas, diperoleh harga :

= 1,2547

Σ

xF_i

1-αavg

= -1,8015

L

D _min

+1=

α_C8 x_8d

α_C8-

+

α_C10 x_10d

α10-

+

α_C12 x_12d α_C12-

= 6,2021×0,4943

6,2021-1,2547

+

2,4161×0,4938

2,4161-1,2547

+

1,0000×0,0118

1,0000-1,2547

= 1,6006 - 1

L

D _min = 0,6006

 Menentukan Operation Reflux dan Theoritical Trays-Gilliland Plot

Minimum trays = SM = 12

L

D _min = 0,6006

Harga S-SM

S+1 diperoleh dari grafik hubungan antara theoritical plates dengan reflux

ratio. Berikut data yang diperlukan untuk membuat grafik.

Tabel LA.9 Data untuk Membuat Grafik Hubungan Theoritical Plates VS Reflux Ratio

Asumsi (L/D)0 [(L/D)0-(L/D)M]/(L/D)0+1 (S-Sm)/(S+1) Theoritical Stages

0,6006 0,0000 ∞ ∞

0,8000 0,1108 0,4106 27,4350

1,0000 0,1997 0,3048 23,1059

1,5000 0,3598 0,1470 18,6476

2,0000 0,4665 0,0580 16,7910

2,5000 0,5427 0,0000 15,7588

∞ - - 12,0000

Dari data diatas, dapat dibuat grafik (plot) antara reflux ratio dan theoretical

stages. Kemudian diambil titik yang paling mendekati sumbu refluks minimum, dan

Gambar LA.1 Grafik Plot antara Reflux Ratio dan Theoritical Stages

Dari gambar di atas dapat diperoleh hasil sebagai berikut :

Reflux ratio (L/D) = 1,40 Theoretical stages = 19,20

Jika diperoleh harga : RD = Ld

D = 1,40

Ld = 1,40 x 0,3324 kmol/jam = 0,4653 kmol/jam

Vd = Ld + D

= 0,4653 kmol/jam + 0,3324 kmol/jam

= 0,7977 kmol/jam

Komposisi :

X_{Asam Kaprilat}21 = X_{Asam Kaprilat}Ld _{= X}

Asam Kaprilat

Vd _{= 0,4943}

X_{Asam Kaprat}21 = X_{Asam Kaprat}Ld _{= X}

Asam Kaprat

Vd _{= 0,4938}

X_{Asam Lau}21 _rat = X_{Asam Laurat}Ld

= X_{Asam Laurat}Vd

= 0,0118

Alur 17 (Vd)

N17 = NVd

= 0,7977 kmol/jam

N_{Asam Kaprilat}17 = X_{Asam Kaprilat}Vd

x N17 = 0,4943 x 0,7977 kmol/jam = 0,3943 kmol/jam

F_{Asam Kaprilat}17 = 0,3943 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 87,9469 kg/jam

N_{Asam Kaprat}17 = X_{Asam Kaprat}Vd

x N17 = 0,4938 x 0,7977 kmol/jam = 0,3939 kmol/jam

F_{Asam Kaprat}17 = 0,3939 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 87,8589 kg/jam

0 5 10 15 20

25

30

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

T

heo

ri

ti

ca

l St

a

g

es

Reflux Ratio (L/D)

Minimum Theoritical Stages = 12 Minimum Reflux

N_{Asam Lau}17 _rat = X_{Asam Laurat}Vd _{x N}17 _{= 0,0118 x 0,7977 kmol/jam = 0,0094 kmol/jam}

F_{Asam Laurat}17 = 0,0094 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 2,1062 kg/jam

Alur 19 (Ld)

N19 = NLd

= 0,4653 kmol/jam

N_{Asam Kaprilat}19 = X_{Asam Kaprilat}Ld _{x N}19 _{= 0,4943 x 0,4653 kmol/jam = 0,2300 kmol/jam}

F_{Asam Kaprilat}19 = 0,2300 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 51,3024 kg/jam

N_{Asam Kaprat}19 = X_{Asam Kaprat}Ld _{x N}19 _{= 0,4938 x 0,4653 kmol/jam = 0,2298 kmol/jam}

F_{Asam Kaprat}19 = 0,2298 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 51,2511 kg/jam

N_{Asam Laurat}19 = X_{Asam Lau}Ld _{rat x N}19 _{= 0,0118 x 0,4653 kmol/jam = 0,0055 kmol/jam}

F_{Asam Laurat}19 = 0,0055 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 1,2286 kg/jam

LA.5 Reboiler I (RB-101)

E-1

C-102

16

23 22

24 C8

C10

C12

C14

C16

C18

C18:1

C18:2

C20

C10

C12

C14

C16

C18

C18:1

C18:2

C20

Vb

Lb

RB-101

Karena umpan merupakan sebagian uap dan sebagian cair, maka :

Vd = Vb + (1 - q) F (McCabe, 1997)

0,7977 kmol/jam = Vb + (1 - 2,8016) (4,2045)

Vb = 8,3726 kmol/jam

Lb = Vb + B

= 8,3726 kmol/jam + 3,8722 kmol/jam

Lb = 12,2477 kmol/jam

Komposisi :

X_{Asam Kaprat}24 = X_{Asam Kaprat}Lb _{= X}

Asam Kaprat

Vb _{= 0,00004}

X_{Asam Laurat}24 = X_{Asam Laurat}Lb

= X_{Asam Laurat}Vb

X_{Asam Miristat}24 = X_{Asam Miristat}Lb _{= X}

Asam Miristat

Vb _{= 0,1817}

X_{Asam Palmitat}24 = X_{Asam Palmitat}Lb _{= X}

Asam Palmitat

Vb _{= 0,0947}

X_{Asam Stearat}24 = X_{Asam Stearat}Lb

= X_{Asam Stearat}Vb

= 0,0228

X_{Asam Oleat}24 = X_{Asam Oleat}Lb _{= X}

Asam Oleat

Vb _{= 0,1686}

X_{Asam Linoleat}24 = X_{Asam Linoleat}Lb _{= X}

Asam Linoleat

Vb _{= 0,0239}

X_{Asam Arakidat}24 = X_{Asam Arakidat}Lb

= X_{Asam Arakidat}Vb

= 0,0011

Alur 23 (Lb)

N23 = NLb

= 12,2477 kmol/jam

N_{Asam Kaprat}23 = X_{Asam Kaprat}Lb _{x N}23 _{= 0,00004 x 12,2477 kmol/jam = 0,0005 kmol/jam}

F_Asam23 _Kaprat = 0,0005 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 0,1105 kg/jam

N_{Asam Laurat}23 = X_{Asam Laurat}Lb

x N23 = 0,5071 x 12,2477 kmol/jam = 6,2091 kmol/jam

F_Asam23 _Laurat = 6,2091 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 1384,8020 kg/jam

N_{Asam Miristat}23 = X_{Asam Miristat}Lb _{x N}23 _{= 0,1817 x 12,2477 kmol/jam = 2,2248 kmol/jam}

F_Asam23 _Miristat = 2,2248 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 496,2000 kg/jam

N_{Asam Palmitat}23 = X_{Asam Palmitat}Lb

x N23 = 0,0947 x 12,2477 kmol/jam = 1,1591 kmol/jam

F_Asam23 _Palmitat = 1,1591 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 258,4994 kg/jam

N_{Asam Stearat}23 = X_{Asam Stearat}Lb _{x N}23 _{= 0,0228 x 12,2477 kmol/jam = 0,2798 kmol/jam}

F_Asam23 _Stearat = 0,2798 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 62,3964 kg/jam

N_{Asam Oleat}23 = X_{Asam Oleat}Lb

x N23 = 0,1686 x 12,2477 kmol/jam = 2,0650 kmol/jam

F_Asam23 _Oleat = 2,0650 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 460,5449 kg/jam

N_{Asam Linoleat}23 = X_{Asam Linoleat}Lb _{x N}23 _{= 0,0239 x 12,2477 kmol/jam = 0,2931 kmol/jam}

F_Asam23 _Linoleat = 0,2931 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 65,3677 kg/jam

N_AsamArakidat23 = X_{Asam Arakidat}Lb

x N23 = 0,0011 x 12,2477 kmol/jam = 0,0133 kmol/jam

F_Asam23 _Arakidat = 0,0133 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 2,9713 kg/jam

Alur 22 (Vb)

N22 = NVb

= 8,3726 kmol/jam

N_{Asam Kaprat}22 = X_{Asam Kaprat}Lb

x N22 = 0,00004 x 8,3726 kmol/jam = 0,0004 kmol/jam

N_{Asam Laurat}22 = X_{Asam Laurat}Lb _{x N}22 _{= 0,5071 x 8,3726 kmol/jam = 4,2456 kmol/jam}

F_Asam22 _Laurat = 4,2456 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 946,8848 kg/jam

N_{Asam Miristat}22 = X_{Asam Miristat}Lb

x N22 = 0,1817 x 8,3726 kmol/jam = 1,5213 kmol/jam

F_Asam22 _Miristat = 1,5213 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 339,2862 kg/jam

N_{Asam Palmitat}22 = X_{Asam Palmitat}Lb _{x N}22 _{= 0,0947 x 8,3726 kmol/jam = 0,7925 kmol/jam}

F_Asam22 _Palmitat = 0,7925 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 176,7539 kg/jam

N_{Asam Stearat}22 = X_{Asam Stearat}Lb _{x N}22 _{= 0,0228 x 8,3726 kmol/jam = 0,1913 kmol/jam}

F_Asam22 _Stearat = 0,1913 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 42,6647 kg/jam

N_{Asam Oleat}22 = X_{Asam Oleat}Lb _{x N}22 _{= 0,1686 x 8,3726 kmol/jam = 1,4120 kmol/jam}

F_Asam22 _Oleat = 1,4120 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 314,9063 kg/jam

N_{Asam Linoleat}22 = X_{Asam Linoleat}Lb

x N22 = 0,0239 x 8,3726 kmol/jam = 0,2004 kmol/jam

F_Asam22 _Linoleat = 0,2004 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 44,6964 kg/jam

N_AsamArakidat22 = X_{Asam Arakidat}Lb

x N22 = 0,0011 x 8,3726 kmol/jam = 0,0091 kmol/jam

F_Asam22 _Arakidat = 0,0091 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 2,0317 kg/jam

LA.6 Kolom Fraksinasi II (C-103)

E-1 C-103

V-102

24 25

26

27

29

31 30

32

C10

C12

C14

C12

C14

C16

C18

C18:1

C18:2

C20

Vd

Ld

Vb

Lb

RB-102 CD-102

C10

C12

C14

C16

C18

C18:1

C18:2

C20

Alur 24

Umpan masuk kolom fraksinasi II :

F24 = 863,5943 kg/jam

Neraca untuk masing-masing komponen :

F_{Asam Kaprat}24 = 0,0366 kg/jam

F_{Asam Miristat}24 = 156,9138 kg/jam

F_{Asam Palmitat}24 = 81,7455 kg/jam

F_{Asam Stearat}24 = 19,7317 kg/jam

F_{Asam Oleat}24 = 145,6386 kg/jam

F_{Asam Linoleat}24 = 20,6713 kg/jam

F_{Asam Arakidat}24 = 0,9396 kg/jam

Alur 29 (Destilat)

Pada fraksinasi II akan memisahkan asam laurat dengan adanya sedikit asam kaprat dan asam miristat. Destilat produk mengandung asam laurat dan asam kapratsebesar 99,9%,

serta asam miristat sebesar 0,1% (Data Quality Assurance PT.FSC, 2015).

Maka perhitungan untuk masing-masing komponen pada destilat II adalah :

F_{Asam Kaprat}29 = 0,0366 kg/jam

N_{Asam Kaprat}29 = 0,0366 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,0002 kmol/jam

F_{Asam Laurat}29 = 99,90% x 437,9173 kg/jam = 437,4794 kg/jam

N_{Asam Laurat}29 = 437,4794 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 1,9616 kmol/jam

F_{Asam Kaprat+Asam Laurat} 29 = 0,0366 + 437,4794 kg/jam

0,999 = 437,9540 kg/jam

F_{Asam Miristat}29 = 0,1% x 156,9138 kg/jam = 0,1569 kg/jam

N_{Asam Miristat}29 = 0,1569 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,0007 kmol/jam

Alur 32 (Bottom)

F32 = F24 - F_{Asam Kaprat+Asam Laurat}29

= 863,5943 kg/jam – 437,6729 kg/jam = 425,9214 kg/jam

Dengan neraca masing-masing komponen adalah :

F_{Asam Laurat}32 = F_{Asam Laurat}24 - F_{Asam Laurat}29

= 437,9173 kg/jam – 437,4794 kg/jam = 0,4379 kg/jam

N_{Asam Laurat}32 = 0,4379 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,0020 kmol/jam

= 156,9138 kg/jam – 0,1569 kg/jam

= 156,7569 kg/jam

N_{Asam Miristat}32 = 156,7569 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,7029 kmol/jam

F_{Asam Palmitat}32 = F_{Asam Palmitat}24 = 81,7455 kg/jam

N_{Asam Palmitat}32 = 81,7455 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,3665 kmol/jam

F_{Asam Stearat}32 = F_{Asam Stearat}24 = 19,7317 kg/jam

N_{Asam Stearat}32 = 19,7317 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,0855 kmol/jam

F_{Asam Oleat}32 = F_{Asam Oleat}24 = 145,6386 kg/jam

N_{Asam Oleat}32 = 145,6386 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,6530 kmol/jam

F_{Asam Linoleat}32 = F_{Asam Linoleat}24 = 20,6713 kg/jam

N_{Asam Linoleat}32 = 20,6713 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,0927 kmol/jam

F_{Asam Arakidat}32 = F_{Asam Arakidat}24 = 0,9396 kg/jam

N_{Asam Arakidat}32 = 0,9396 kg/jam

223,0265 kg/kmol= 0,0042 kmol/jam

LA.7 Kondensor II (CD-102)

E-1

C-103

CD-101

V-106

24

25

26

27

29

C10

C12

C14

C16

C18

C18:1

C18:2

C20

C10

C12

C14

Vd

Ld

Menentukan Kondisi Umpan

Untuk menghitung suhu umpan dapat dihitung dengan rumus berikut :

Ʃpi . xi F = P, dimana:

pi = Vapour pressure (kPa) pada T tertentu (˚C) xi F = Fraksi mol umpan

Untuk mendapatkan vapour pressure dari masing-masing komponen, dibutuhkan Trial

suhu (T).

Tekanan operasi (P) = 35,8 torr = 4,77 kPa

Trial I

Suhu (T) = 211,4 ˚C = 484,55 ˚K

Tabel LA.10 Titik Didih Umpan Masuk Kolom Fraksinasi II (C-103)

Komponen N (kmol/jam) F (kg/jam) xif pi Ki = pi/P yif = xif.Ki

Asam Kaprat _{0,0006 0,1269 0,0000 19,7520 4,1409 0,0002}

Asam Laurat _{6,8004 1516,6680 0,5071 7,3888 1,5490 0,7855}

Asam Miristat _{2,4367 543,4500 0,1817 3,2592 0,6833 0,1241}

Asam Palmitat _{1,2694 283,1146 0,0947 1,3384 0,2806 0,0266}

Asam Stearat _{0,3064 68,3380 0,0228 0,6192 0,1298 0,0030}

Asam Oleat _{2,2616 504,3997 0,1686 1,4493 0,3038 0,0512}

Asam Linoleat _{0,3210 71,5922 0,0239 1,6024 0,3359 0,0080}

Asam Arakidat _{0,0146 3,2542 0,0011 0,2996 0,0628 0,0001}

Jumlah 13,4107 2990,9436 1,0000 0,9987

Dari perhitungan diatas, pada suhu 211,4˚C diperoleh harga Ʃyif ≈ 1,0000. Berdasarkan harga yif inilah dapat disimpulkan bahwa kondisi operasi untuk umpan

masuk ke kolom fraksinasi II (C-103) adalah P = 35,80 torr (4,77 kPa) dan T =

211,40˚C (484,55 ˚K).

Menentukan Kondisi Operasi Atas (Kondensor Total)

Untuk mengetahui suhu pada destilat, maka perlu perhitungan trial dew point dengan

syarat Ʃyid/Ki≈ 1,0000 terpenuhi. P = 26,25 torr = 3,50 kPa

Trial I

Suhu (T) = 188,50 ˚C = 461,65 ˚K

Tabel LA.11 Dew Point Destilat pada Kondensor II (CD-102)

Komponen N (kmol/jam) F (kg/jam) yid pi Ki xid = yid/Ki

Asam Kaprat _{0,0006 0,1269 0,0001 8,6880 2,4823 0,0000}

Asam Laurat _{6,7936 1515,1513 0,9996 3,4980 0,9994 1,0001}

Asam Miristat _{0,0024 0,5434 0,0004 1,0594 0,3027 0,0012}

Dari perhitungan diatas, pada suhu 188,50˚C diperoleh harga Ʃxid ≈ 1,0000. Berdasarkan harga xid inilah dapat disimpulkan bahwa kondisi operasi pada kondensor

II (CD-102) adalah P = 26,25 torr (3,50 kPa) dan T = 188,50˚C (461,65˚K).

Menentukan Kondisi Operasi Bottom (Reboiler)

Untuk mengetahui suhu pada Vb, maka perlu perhitungan trial bubble point dengan

syarat Ʃxiw.Ki ≈ 1,0000 terpenuhi. P= 43,50 torr = 5,80 kPa

Trial I

Suhu (T) = 236˚C = 509,15˚K

Tabel LA.12 Bubble Point Produk Bawah pada Reboiler II (RB-102)

Komponen N (kmol/jam) F (kg/jam) xiw pi Ki yiw = Ki.xiw

Asam Laurat 0,0068 1,5167 0,0010 17,9200 3,0897 0,0032

Asam Miristat 2,4343 542,9065 0,3680 8,9600 1,5448 0,5686

Asam Palmitat 1,2694 283,1146 0,1919 3,8160 0,6579 0,1263

Asam Stearat 0,3064 68,3380 0,0463 2,1000 0,3621 0,0168

Asam Oleat 2,2616 504,3997 0,3419 4,2240 0,7283 0,2490

Asam Linoleat 0,3210 71,5922 0,0485 4,4800 0,7724 0,0375

Asam Arakidat 0,0146 3,2542 0,0022 1,0664 0,1839 0,0004

Jumlah 6,6141 1475,1219 1,0000 1,0017

Dari perhitungan diatas, pada suhu 236˚C diperoleh harga Ʃyiw ≈ 1,0000. Berdasarkan harga yiw inilah dapat disimpulkan bahwa kondisi operasi pada reboiler II (RB-102) adalah P = 43,50 torr (5,80 kPa) dan T = 236˚C (509,15˚K).

Refluks Minimun Destilat  Menghitung harga q

q =

panas untuk mendidihkan umpan +panas untuk menguapkan umpan

panas laten dari 1 mol umpan

Dengan suhu umpan masuk adalah 211,4 ˚C (484,55 ˚K), maka dapat dihitung nilai q

Tabel LA.13 Data Kondisi untuk Menghitung Harga q

Komponen xif

Panas laten (kcal/kg)

Panas laten (kcal/kmol)

xif. Panas Laten

Cp (kcal/kg.K)

Cp

(kcal/kmol.K) xif.Cp.Dt

Asam Kaprat 0,0000 88,8000 15297,5760 0,6491 0,7920 136,4378 1,2216

Asam Laurat _{0,5071 85,8000 17187,4560 8715,5318 0,7920 158,6534 16975,1743}

Asam Miristat 0,1817 82,8000 18909,8640 3435,8939 0,7920 180,8770 _6934,5303

Asam Palmitat 0,0947 79,8000 20463,1140 1936,9832 0,7920 203,0926 4056,3049

Asam Stearat _{0,0228 77,8000 22132,5440 505,6913 0,7920 225,3082 1086,2094}

Asam Oleat 0,1686 80,4000 22710,5880 3829,9663 0,7920 223,7162 7960,6135

Asam Linoleat 0,0239 81,4000 22828,6300 546,4336 0,7920 222,1164 1121,8134

Asam Arakidat _{0,0011 75,4000 23565,5160 25,6396 0,7920 247,5317 56,8261}

Maka diperoleh nilai q sebesar :

q = 18996,7889 + 38192,6934

18996,7889

q = 3,0105

 Menghitung harga relative volatility (α)

a. Pada kondensor atas (T = 188,5˚C)

α1 =

v,p light key

v,p heavy key = v,p C₁₂

v,p C₁₄ = 0,9994

0,3027

α1 = 3,3019

b. Pada reboiler bottom (T = 236˚C)

α2 =

v,p light key

v,p heavy key = v,p C₁₂

v,p C₁₄ = 3,0897

1,5448

α2 = 2,0000

c. Harga αrata-rata

αavg = α1α2 = 3,3019 (2,0000) = 2,5698

 Mencari Harga Minimum Stages pada Refluks Total

SM = NMin

SM =

log xdl

xdh xbh

xbl

log α_avg

=

log 1,9619

0,0007

0,7029 0,0020

log 2,5698

SM = 14,6358 ≈ 15

 Minimum Refluks-Underwood Method

Suhu Rat-rata = (188,50˚C +236˚C)/2 = 212,30˚C

Tabel LA.14 Data untuk Menghitung Relative Volatility rata-rata

Komponen Pada T = 212,30˚C Ki αi

Asam Kaprat 3,5110 6,0349

Asam Laurat 1,3037 2,2409

Asam Miristat (HK) 0,5818 1,0000

[image:30.595.137.483.444.664.2]

Tabel LA.14 Data untuk Menghitung Relative Volatility rata-rata (Lanjutan)

Komponen Pada T = 212,30˚C Ki αi

Asam Stearat 0,1111 0,1910

Asam Oleat 0,2584 0,4442

Asam Linoleat 0,2865 0,4925

Asam Arakidat 0,0538 0,0925

Untuk menghitung harga (L

D)min perlu dihitung harga . Harga dihitung dengan

menggunakan rumus sebagai berikut :

1

–

q =

xFi

1-αavg

Jadi, perlu adanya Trial harga sehingga persamaan diatas sama dengan harga 1-q.

Dimana : q = 3,0105, maka 1 – q = 1 – 3,0105 = -2,0105

Trial harga harus diantara 2,1862 - 1,0000. Trial I

= 1,0655

Tabel LA.15 Perhitungan Harga

Komponen xif αi.xif αi - θ αi.xif/αi - θ

Asam Kaprat 0,0000 0,0003 4,9694 0,0001

Asam Laurat 0,5071 1,1363 1,1754 0,9668

Asam Miristat 0,1817 0,1817 -0,0655 -2,7740

Asam Palmitat 0,0947 0,0390 -0,6539 -0,0596

Asam Stearat 0,0228 0,0044 -0,8745 -0,0050

Asam Oleat 0,1686 0,0749 -0,6213 -0,1206

Asam Linoleat 0,0239 0,0118 -0,5730 -0,0206

Asam Arakidat 0,0011 0,0001 -0,9730 -0,0001

Jumlah 1,0000 -2,0130

Dari perhitungan diatas, diperoleh harga :

= 1,0655

Σ

xF_i 1- _α

avg

L

D _min

+1=

αC₁₀x10d

α_C10-

+

α_C12 x_12d α12

-+

αC14 x14d

α_C14-

= 6,0349×0,0001

6,0349-1,0655

+

2,2409×0,9996

2,2409-1,0655

+

1,0000×0,0004

1,0000-1,0655

= 1,9003 - 1

L

D _min = 0,9003

 Menentukan Operation Reflux dan Theoritical Trays-Gilliland Plot

Minimum trays = SM = 15

L

D _min = 0,9003

Harga S-SM

S+1 diperoleh dari grafik hubungan antara theoritical plates dengan reflux

ratio. Berikut data yang diperlukan untuk membuat grafik.

Tabel LA.16 Data untuk Membuat Grafik Hubungan Theoritical Plates VS Reflux Ratio

Asumsi (L/D)0 [(L/D)0-(L/D)M]/(L/D)0+1 (S-Sm)/(S+1) Theoritical Stages

0,9003 0,0000 ∞ ∞

1,5000 0,2399 0,3003 26,9398

2,0000 0,3666 0,1859 23,0132

2,5000 0,4571 0,1143 21,0716

3,0000 0,5249 0,0647 19,9016

4,0000 0,6199 0,0000 18,5495

∞ - - 15,0000

Dari data diatas, dapat dibuat grafik (plot) antara reflux ratio dan theoretical

stages. Kemudian diambil titik yang paling mendekati sumbu refluks minimum, dan

dibentuk segitiga sehingga dicari luas segitiga maksimum seperti pada Gambar LA.2

[image:32.595.106.527.68.328.2]

Gambar LA.2 Grafik Plot antara Reflux Ratio dan Theoritical Stages

Dari gambar di atas dapat diperoleh hasil sebagai berikut :

Reflux ratio (L/D) = 2,6 Theoretical stages = 20,9

Jika diperoleh harga : RD = Ld

D = 2,6

Ld = 2,6 x 1,9624 kmol/jam = 5,1023 kmol/jam

Vd = Ld + D

= 5,1023 kmol/jam + 1,9624 kmol/jam

= 7,0647 kmol/jam

Komposisi :

X_{Asam Kaprilat}28 = X_{Asam Kaprilat}Ld

= X_{Asam Kaprilat}Vd

= 0,0001

X_{Asam Kaprat}28 = X_{Asam Kaprat}Ld

= X_{Asam Kaprat}Vd

= 0,9996

X_{Asam Lauat}28 = X_{Asam Laurat}Ld _{= X}

Asam Laurat

Vd _{= 0,0004}

Alur 25 (Vd)

N25 = NVd = 7,0647 kmol/jam

N_{Asam Kaprilat}25 = X_{Asam Kaprilat}Vd _{x N}25 _{= 0,0001 x 7,0647 kmol/jam = 0,0006 kmol/jam}

F_{Asam Kaprilat}25 = 0,0006 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 0,1319 kg/jam

N_{Asam Lau}25 _rat = X_{Asam Laurat}Vd _{x N}25 _{= 0,9996 x 7,0647 kmol/jam = 7,0616 kmol/jam}

0 5 10 15 20 25 30

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0

T

heo

riti

cal

St

age

s

Reflux Ratio (L/D)

Minimum Theoritical Stages = 15

F_{Asam Laurat}25 = 7,0616 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 1574,9257 kg/jam

N_{Asam Miristat}25 = X_{Asam Miristat}Vd

x N25 = 0,0004 x 7,0647 kmol/jam = 0,0025 kmol/jam

F_{Asam Miristat}25 = 0,0025 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 0,5649 kg/jam

Alur 27 (Ld)

N27 = NLd

= 5,1023 kmol/jam

N_{Asam Kaprat}27 = X_{Asam Kaprat}Ld _{x N}27 _{= 0,0001 x 5,1023 kmol/jam = 0,0004 kmol/jam}

F_{Asam Kaprat}27 = 0,0004 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 0,0953 kg/jam

N_{Asam Lau}27 rat = XAsam Laurat Ld

x N27 = 0,9996 x 5,1023 kmol/jam = 5,1001 kmol/jam

F_{Asam Laurat}27 = 5,1001 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 1137,4463 kg/jam

N_{Asam Miristat}27 = X_{Asam Miristat}Vd _{x N}27 _{= 0,0004 x 5,1023 kmol/jam = 0,0018 kmol/jam}

F_{Asam Miristat}27 = 0,0018 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 0,4080 kg/jam

LA.8 Reboiler II (RB-102)

E-1 C-103

24

31 30

33

C12

C14

C16

C18

C18:1

C18:2

C20

Vb

Lb

RB-102 C10

C12

C14

C16

C18

C18:1

C18:2

C20

Karena umpan merupakan sebagian uap dan sebagian cair, maka :

Vd = Vb + (1 - q) F (McCabe, 1997)

7,0647 kmol/jam = Vb + (1 - 3,0105) (3,8722 kmol/jam)

Vb = 14,8496 kmol/jam

Lb = Vb + B

= 14,8496 kmol/jam + 1,9097 kmol/jam

Lb = 16,7594 kmol/jam

Komposisi :

X_{Asam Laurat}33 = X_{Asam Laurat}Lb _{= X}

Asam Laurat

X_{Asam Miristat}33 = X_{Asam Miristat}Lb _{= X}

Asam Miristat

Vb _{= 0,3680}

X_{Asam Palmitat}33 = X_{Asam Palmitat}Lb _{= X}

Asam Palmitat

Vb _{= 0,1919}

X_{Asam Stearat}33 = X_{Asam Stearat}Lb

= X_{Asam Stearat}Vb

= 0,0463

X_{Asam Oleat}33 = X_{Asam Oleat}Lb _{= X}

Asam Oleat

Vb _{= 0,3419}

X_{Asam Linoleat}33 = X_{Asam Linoleat}Lb _{= X}

Asam Linoleat

Vb _{= 0,0485}

X_{Asam Arakidat}33 = X_{Asam Arakidat}Lb

= X_{Asam Arakidat}Vb

= 0,0022

Alur 31 (Lb) N31 = NLb

= 16,7594 kmol/jam

N_{Asam Laurat}31 = X_{Asam Laurat}Lb _{x N}31 _{= 0,0010 x 16,7594 kmol/jam = 0,0172 kmol/jam}

F_{Asam Laurat}31 = 0,0172 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 3,8431 kg/jam

N_{Asam Miristat}31 = X_{Asam Miristat}Lb

x N31 = 0,3680 x 16,7594 kmol/jam = 6,1682 kmol/jam

F_{Asam Miristat}31 = 6,1682 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 1375,6609 kg/jam

N_{Asam Palmitat}31 = X_{Asam Palmitat}Lb

x N31 = 0,1919 x 16,7594 kmol/jam = 3,2166 kmol/jam

F_{Asam Palmitat}31 = 3,2166 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 717,3790 kg/jam

N_{Asam Stearat}31 = X_{Asam Stearat}Lb

x N31 = 0,0463 x 16,7594 kmol/jam = 0,7764 kmol/jam

F_Asam31 _Stearat = 0,7764 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 173,1605 kg/jam

N_{Asam Oleat}31 = X_{Asam Oleat}Lb

x N31 = 0,3419 x 16,7594 kmol/jam = 5,7307 kmol/jam

F_{Asam Oleat}31 = 5,7307 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 1278,0891 kg/jam

N_{Asam Linoleat}31 = X_{Asam Linoleat}Lb

x N31 = 0,0485 x 16,7594 kmol/jam = 0,8134 kmol/jam

F_Asam31 _Linoleat = 0,8134 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 181,4062 kg/jam

N_AsamArakidat31 = X_{Asam Arakidat}Lb

x N31 = 0,0022 x 16,7594 kmol/jam = 0,0370 kmol/jam

F_Asam31 _Arakidat = 0,0370 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 8,2457 kg/jam

Alur 30 (Vb)

N30 = NVb

= 14,8496 kmol/jam

N_{Asam Laurat}30 = X_{Asam Laurat}Lb

x N30 = 0,0010 x 14,8496 kmol/jam = 0,0153 kmol/jam

F_{Asam Laurat}30 = 0,0153 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 3,4051 kg/jam

N_{Asam Miristat}30 = X_{Asam Miristat}Lb _{x N}30 _{= 0,3680 x 14,8496 kmol/jam = 5,4653 kmol/jam}

N_{Asam Palmitat}30 = X_{Asam Palmitat}Lb _{x N}30 _{= 0,1919 x 14,8496 kmol/jam = 2,8500 kmol/jam}

F_{Asam Palmitat}30 = 2,8500 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 635,6335 kg/jam

N_{Asam Stearat}30 = X_{Asam Stearat}Lb _{x N}30 _{= 0,0463 x 14,8496 kmol/jam = 0,6879 kmol/jam}

F_Asam30 _Stearat = 0,6879 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 153,4288 kg/jam

N_{Asam Oleat}30 = X_{Asam Oleat}Lb _{x N}30 _{= 0,3419 x 14,8496 kmol/jam = 5,0777 kmol/jam}

F_{Asam Oleat}30 = 5,0777 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 1132,4505 kg/jam

N_{Asam Linoleat}30 = X_{Asam Linoleat}Lb _{x N}30 _{= 0,0485 x 14,8496 kmol/jam = 0,7207 kmol/jam}

F_Asam30 _Linoleat = 0,7207 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 160,7349 kg/jam

N_AsamArakidat30 = X_{Asam Arakidat}Lb _{x N}30 _{= 0,0022 x 14,8496 kmol/jam = 0,0328 kmol/jam}

F_Asam30 _Arakidat = 0,0328 kmol/jam x 223,0265 kg/kmol = 7,3061 kg/jam

Dari perhitungan di atas, diperoleh data untuk basis umpan 1.000 kg/jam, asam

laurat yang dihasilkan sebesar 437,4794 kg/jam, maka untuk kapasitas produksi 15.000 ton/tahun atau 1893,9394 kg/jam, dapat dihitung kapasitas bahan baku yang digunakan

sebagai berikut :

Kapasitas Bahan Baku (x) =1000 kg/jam

x

=

437,4794 kg/jam

1893,9394 kg/jam

=

1893,9394 kg

jam ×1000 kg jam

437,4794 kg

jam

= 4329,2082 kg/jam

Dari perhitungan diatas, diperoleh kapasitas bahan baku 4329,2082 kg/jam atau

34.287,3289 ton/tahun. Dari ketersediaan bahan baku untuk tahun 2015 masih

memenuhi. Ketersediaan bahan baku CPKO pada tahun 2015 dapat dihitung sebagai

[image:35.595.98.508.67.309.2]

berikut.

Tabel LA.17 Ketersediaan Bahan Baku CPKO di Indonesia

Tahun Ketersediaan CPKO di Indonesia (Ton) % Kenaikan

2010 1.010.073,5200 -

2011 1.062.440,8400 5,18

2012 1.196.713,9200 12,64

2013 1.277.972,2300 6,79

2014 1.372.044,7600 7,36

Rata-rata 6,394

Dari data diatas, diperoleh rata-rata nilai kenaikan sebesar 6,394%. Maka ketersediaan

bahan baku CPKO pada tahun 2015 adalah :

F = P ( 1 + i )n

F(2015) = (1.372.044,7600) (1 + (0,06394))1

= 1.459.773,30195 ton

CPKO yang digunakan untuk bahan baku oleokimia (asam lemak) sebesar 15%

(BPPMD, 2010). Maka dapat dihitung untuk bahan baku oleokimia pada tahun 2015:

15% x 1.459.773,30195 ton/tahun = 218.965,9953 ton/tahun.

Dari data tersebut, dapat disimpulkan bahwa ketersediaan bahan baku pada tahun 2015

masih mencukupi.

Adapun perhitungan untuk kapasitas bahan baku 34.287,3289 ton/tahun atau

4329,2082 kg/jam sama seperti perhitungan di atas dengan hasil sebagai berikut.

1. Kolom Splitting (C-101)

Konversi CPKO sebesar 99,5 %.

Tabel LA.18 Neraca Massa pada Kolom Splitting (C-101)

KOMPONEN

MASUK KELUAR

Alur 3 Alur 4 Alur Steam Alur 5 Alur 8 F (kg/jam) F (kg/jam) F (kg/jam) F (kg/jam) F (kg/jam)

Tri Kaprilin 168,8391 - - - -

Tri Kaprin 168,8391 - - - -

Tri Laurin 2021,7402 - - - -

Tri Miristin 722,9778 - - - -

Tri Palmitin 376,6411 - - - -

Tri Stearin 90,9134 - - - -

Tri Olein 671,0273 - - - -

Tri Linolein 95,2426 - - - -

Tri-Arakidin 4,3292 - - - -

Air 8,6584 3065,0794 - 3446,4060 8,1355

Steam - - 701,3317 - -

Asam Kaprilat - - - 158,6418

Asam Kaprat - - - 158,6418

Asam Laurat - - - 1899,6343

Tabel LA.16 Neraca Massa pada Kolom Splitting (C-101) (Lanjutan)

KOMPONEN

MASUK KELUAR

Alur 3 Alur 4 Alur Steam Alur 5 Alur 8 F (kg/jam) F (kg/jam) F (kg/jam) F (kg/jam) F (kg/jam)

Asam Palmitat - - - - 353,8933

Asam Stearat - - - - 85,4225

Asam Oleat - - - - 630,4996

Asam Linoleat - - - - 89,4903

Asam Arakidat - - - - 4,0677

Gliserol - - - 559,8710 -

CPKO Sisa - - - 21,6027 -

Sub Total 4329,2082 3766,4111 701,3377 4027,8797 4027,8797

Total 8095,6193 8095,6193

2. Dryer (D-102)

Pada dryer ini diharapkan air yang masih terdapat pada PKO-FA habis

menguap. Asumsi efisiensi alat 100%.

Tabel LA.19 Neraca Massa pada Dryer (D-102)

KOMPONEN

MASUK KELUAR

Alur 13 Alur 34 Alur 14 F (kg/jam) F (kg/jam) F (kg/jam)

Air 8,1355 8,1355 -

Asam Kaprilat 158,6418 - 158,6418

Asam Kaprat 158,6418 - 158,6418

Asam Laurat 1899,6343 - 1899,6343

Asam Miristat 679,3125 - 679,3125

Asam Palmitat 353,8933 - 353,8933

Asam Stearat 85,4225 - 85,4225

Asam Oleat 630,4996 - 630,4996

Asam Linoleat 89,4903 - 89,4903

Asam Arakidat 4,0677 - 4,0677

Sub Total 4067,7395 8,1355 4059,6040

3. Kolom Fraksinasi I (C-102)

Berdasarkan data gas chromatography, destilat produk mengandung asam

kaprilat dan asam kaprat sebesar 99,8% dan asam laurat sebesar 0,2% (Data Quality

[image:38.595.96.577.172.520.2]

Assurance PT.FSC, 2015).

Tabel LA.20 Neraca Massa pada Kolom Fraksinasi I (C-102)

KOMPONEN

MASUK KELUAR

Alur 16 Alur 21 Alur 24

F (kg/jam)

N (kmol/jam)

F (kg/jam)

N (kmol/jam)

F (kg/jam)

N (kmol/jam)

Asam Kaprilat 158,6418 0,7113 158,6418 0,7113 - -

Asam Kaprat 158,6418 0,7113 158,4832 0,7106 0,1586 0,0007

Asam Laurat 1899,6343 8,5175 3,7993 0,0170 1895,8351 8,5005

Asam Miristat 679,3125 3,0459 - - 679,3125 3,0459

Asam Palmitat 353,8933 1,5868 - - 353,8933 1,5868

Asam Stearat 85,4225 0,3830 - - 85,4225 0,3830

Asam Oleat 630,4996 2,8270 - - 630,4996 2,8270

Asam Linoleat 89,4903 0,4013 - - 89,4903 0,4013

Asam Arakidat 4,0677 0,0182 - - 4,0677 0,0182

Sub Total 4059,6040 18,2023 320,9243 1,4390 3738,6797 16,7634

N Total 18,2023 18,2023

4. Kondensor I (CD-101)

Tabel LA.21 Neraca Massa pada Kondensor I (CD-101)

KOMPONEN

MASUK KELUAR

Alur 17 (Vd) Alur 19 (Ld) Alur 21 (D)

F (kg/jam)

N (kmol/jam)

F (kg/jam)

N (kmol/jam)

F (kg/jam)

N (kmol/jam)

Asam Kaprilat 380,7404 1,7072 222,0986 0,9958 158,6418 0,7113

Asam Kaprat 380,3597 1,7054 221,8765 0,9948 158,4832 0,7106

Asam Laurat 9,1182 0,0409 5,3190 0,0238 3,7993 0,0170

Sub Total 770,2183 3,4535 449,2940 2,0145 320,9243 1,4390

N Total 3,4535 3,4535

F Total 770,2183 770,2183

5. Reboiler I (RB-101)

LA.22 Neraca Massa pada Reboiler I (RB-101)

KOMPONEN

MASUK KELUAR

Alur 23 (Lb) Alur 22 (Vb) Alur 24 (B) F

(kg/jam)

N (kmol/jam)

F (kg/jam)

N (kmol/jam)

F (kg/jam)

N (kmol/jam)

Asam Kaprat 0,5017 0,0022 0,3430 0,0015 0,1586 0,0007

Asam Laurat 5995,0963 26,8807 4099,2612 18,3802 1895,8351 8,5005

Asam Miristat 2148,1530 9,6318 1468,8405 6,5859 679,3125 3,0459

Asam Palmitat 1119,0977 5,0178 765,2043 3,4310 353,8933 1,5868

Asam Stearat 270,1270 1,2112 184,7045 0,8282 85,4225 0,3830

Asam Oleat 1993,7947 8,9397 1363,2951 6,1127 630,4996 2,8270

Asam Linoleat 282,9902 1,2689 193,4999 0,8676 89,4903 0,4013

Asam Arakidat 12,8632 0,0577 8,7955 0,0394 4,0677 0,0182

Sub Total 11822,6238 53,0100 8083,9441 36,2466 3738,6797 16,7634

N Total 53,0100 53,0100

6. Kolom Fraksinasi II (C-103)

Berdasarkan data gas chromatography, destilat produk mengandung asam laurat

dan asam kaprat sebesar 99,9%, serta asam miristat sebesar 0,1% (Data Quality

Assurance PT.FSC, 2015).

Tabel LA.23 Neraca Massa pada Kolom Fraksinasi II (C-103)

KOMPONEN

MASUK KELUAR

Alur 24 Alur 29 Alur 32

F

(kg/jam)

N

(kmol/jam)

F

(kg/jam)

N

(kmol/jam)

F

(kg/jam)

N

(kmol/jam)

Asam Kaprat 0,1586 0,0007 0,1586 0,0007 - -

Asam Laurat 1895,8351 8,5005 1893,9392 8,4920 1,8958 0,0085

Asam Miristat 679,3125 3,0459 0,6793 0,0030 678,6332 3,0428

Asam Palmitat 353,8933 1,5868 - - 353,8933 1,5868

Asam Stearat 85,4225 0,3830 - - 85,4225 0,3830

Asam Oleat 630,4996 2,8270 - - 630,4996 2,8270

Asam Linoleat 89,4903 0,4013 - - 89,4903 0,4013

Asam Arakidat 4,0677 0,0182 - - 4,0677 0,0182

Sub Total 3738,6797 16,7634 1894,7772 8,4958 1843,9025 8,2676

N Total 16,7634 16,7634

7. Kondensor II (CD-102)

Tabel LA.24 Neraca Massa pada Kondensor II (CD-102)

KOMPONEN

MASUK KELUAR

Alur 25 (Vd) Alur 27 (Ld) Alur 28 (D)

F (kg/jam)

N (kmol/jam)

F (kg/jam)

N (kmol/jam)

F (kg/jam)

N (kmol/jam)

Asam Kaprat 0,5711 0,0026 0,4125 0,0018 0,1586 0,0007

Asam Laurat 6818,1813 30,5712 4924,2420 22,0792 1893,9392 8,4920

Asam Miristat 2,4455 0,0110 1,7662 0,0079 0,6793 0,0030

Sub Total 6821,1979 30,5847 4926,4207 22,0890 1894,7772 8,4958

N Total 30,5847 30,5847

F Total 6821,1979 6821,1979

8. Reboiler II (RB-102)

LA.25 Neraca Massa pada Reboiler II (RB-102)

KOMPONEN

MASUK KELUAR

Alur 31 (Lb) Alur 30 (Vb) Alur 33 (B) F

(kg/jam)

N

(kmol/jam)

F

(kg/jam)

N

(kmol/jam)

F

(kg/jam)

N

(kmol/jam)

Asam Laurat 16,6374 0,0746 14,7416 0,0661 1,8958 0,0085

Asam Miristat 5955,5223 26,7032 5276,8891 23,6604 678,6332 3,0428

Asam Palmitat 3105,6832 13,9252 2751,7898 12,3384 353,8933 1,5868

Asam Stearat 749,6477 3,3613 664,2251 2,9782 85,4225 0,3830

Asam Oleat 5533,1137 24,8092 4902,6141 21,9822 630,4996 2,8270

Asam Linoleat 785,3452 3,5213 695,8549 3,1201 89,4903 0,4013

Asam Arakidat 35,6975 0,1601 31,6298 0,1418 4,0677 0,0182

Sub Total 16181,6470 72,5548 14337,7445 64,2872 1843,9025 8,2676

N Total 72,5548 72,5548

LAMPIRAN B

PERHITUNGAN NERACA PANAS

Basis Perhitungan : 1 jam operasi

Satuan Operasi : KJ/jam

Suhu Referensi : 25˚C = 298,15˚K Kapasitas Produksi : 15.000 Ton/tahun

Perhitungan neraca panas menggunakan rumus sebagai berikut : Perhitungan beban panas pada masing-masing alur masuk dan keluar.

Q = H = T n×Cp×dT

Tref (Smith, Van Ness, 1996)

Perhitungan neraca panas yang melibatkan reaksi menggunakan rumus sebagai berikut :

dQ

dT=r∆Hr T +N CpdTout-N CpdTout

T2

T1

T2

T1

LB.1 Data-data Kapasitas Panas, Perubahan Fasa dan Panas Reaksi Komponen LB.1.1 Kapasitas Panas Komponen Cair

Perhitungan estimasi Cp(l) dalam J/mol.K dengan Metode Chueh dan Swanson :

Tabel LB.1 Konstribusi Gugus dengan Metode Chueh dan Swanson

Gugus Cp (J/mol.K)

-CH= 21,3400

-CH 20,9200

-CH2- 30,3800

-CH3 36,8200

-OH 44,7700

-C=O 52,9700

-COOH 79,9100

-O- 35,1500

Maka dapat dihitung kapasitas panas untuk masing-masing komponen trigliseridadan

asam lemak yaitu:

Trigliserida :

Cp(l)Tri-Kaprilin = 3(-CH3) + 20(-CH2-) + 3(-C=O) + 3(-O-) + 1(-CH )

= (3x36,8200) + (20x30,3800) + (3x52,9700) + (3x35,1500) +

(1x20,9200)

= 1003,3400 J/mol.K = 1,0033 KJ/mol.K

Cp(l)Tri-Kaprin = 3(-CH3) + 26(-CH2-) + 3(-C=O) + 3(-O-) + 1(-CH )

= (3x36,8200) + (26x30,3800) +