PABRIK BIODIESEL DARI CRUDE PALM OIL (CPO) DAN
METHANOL DENGAN PROSES TRANSESTERIFIKASI
PRA RENCANA PABRIK
Oleh :
NITA PRASTICA
NPM : 0931010017
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
PABRIK BIODIESEL DARI CRUDE PALM OIL (CPO) DAN
METHANOL DENGAN PROSES TRANSESTERIFIKASI
PRA RENCANA PABRIK
Diajukan untuk memenuhi sebagai persyaratan Dalam Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Jurusan Teknik Kimia
Oleh :
NITA PRASTICA
NPM : 0931010017
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” SURABAYA – JAWA TIMUR
2013
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
ffi
ffi'*
I
!!gnervr r
svrrnTSI
IOOI [TI,36I f
IIIN'6I'dIN
rnE!tr
l.xrf
..urt.lrA, FuQrllI
ullEsrfqsrd
ttllfr?Atrn
Fllnpul
;topu{al.truqrd
unlrc
;aq4rtre;g
t00
I
s0E86I IS11556I.ilN
ils'lPraFlI{ IgtTr.riG
: lu;qur;qru.d u.roe
lloU
nrdV 3y : pttur; uptdtfu!*a
u4I
qeto ruForJo uaoutdrprrgg
rr{utqturdm
q"pf,
l,I00I0Ie60
ffi
: qelo unrnr!fl
ISYXI.{IUfl
ISSSNYuJ
STSOUdNYCNIA
IONYHIfl}lt
Nyo (oae)
Tro
nrvd
san{)
IuVO
TtsIroorfl
xrufly{
[.'j ;' I00
I
e0r,g6L0t0096I.dINr00 z ctDtsr tr00as6r
.{IN
iii KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan YME atas karunia dan
rahmat-Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan dengan baik pra rencana pabrik ini yang
berjudul “Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dan Methanol dengan
Proses Transesterifikasi”.
Pra rencana ini disusun untuk memenuhi tugas yang diberikan kepada
mahasiswa Program Studi Teknik Kimia, Universitas Pembangunan Nasional
“Veteran” Jawa Timur sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana
Teknik Kimia.
Sebagai dasar penyusunan pra rencana pabrik ini adalah teori yang
diperoleh selama kuliah, data-data dari majalah, internet maupun literatur yang
ada. Selanjutnya, dengan tersusunnya pra rencana pabrik ini, saya menyampaikan
ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Ir. Sutiyono, MT selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri,
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
2. Ibu Ir. Retno Dewati, MT selaku Kepala Jurusan Teknik Kimia,
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
3. Bapak Dr. Ir. Edi Muljadi, SU selaku dosen pembimbing.
4. Ibu Prof. Dr. Ir. Sri Redjeki, MT selaku dosen penguji.
5. Bapak Ir. Sukamto Nep, MT selaku dosen penguji.
6. Bapak Ir. Mutasim Billah, MS selaku dosen penguji.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
7. Orang tuaku ( Bapak dan Ibu ), Saudara tercinta yang telah memberikan
dorongan, doa, dan restu serta semangat demi berhasilnya studi kami.
8. Rekan-rekan serta semua pihak yang secara langsung maupun tidak
langsung telah membantu sehingga pra rencana pabrik ini terselesaikan.
Saya menyadari bahwa masih banyak terdapat kekurangan dalam
penyusunan pra rencana pabrik ini oleh karena itu segala saran dan kritik yang
bersifat membangun dan bermanfaat bagi kesempurnaan laporan ini akan kami
terima dengan senang hati.
Akhir kata, semoga pra rencana pabrik ini dapat memberi manfaat bagi
kita semua.
Surabaya, April 2013
iv
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ... iiiDAFTAR ISI ... iv
DAFTAR TABEL ... v
DAFTAR GAMBAR ... vi
BAB I PENDAHULUAN ... I.1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... II.1 BAB III NERACA MASSA ... III.1 BAB IV NERACA PANAS... IV.1 BAB V SPESIFIKASI ALAT ... V.1 BAB VI PERENCANAAN ALAT UTAMA ... VI.1 BAB VII INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ... VII.1 BAB VIII UTILITAS ... VIII.1 BAB IX TATA LETAK DAN LOKASI ... IX.1 BAB X SISTEM ORGANISASI ... X.1 BAB XI ANALISA EKONOMI ... XI.1 BAB XII DISKUSI DAN KESIMPULAN ... XII.1 DAFTAR PUSTAKA ... vii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
INTISARI
Perencanaan Pabrik Biodiesel ini dimaksudkan untuk menambah jumlah
produksi biodiesel untuk mencukupi kebutuhan konsumen yang dari tahun ke
tahun semakin banyak, dapat menggantikan solar atau minyak bumi yang semakin
lama akan semakin habis serta membuka lapangan pekerjaan agar tidak adanya
penggangguran.
Rencana lokasi pendirian pabrik ini di daerah Dumai, Provinsi Riau
(Sumatra Selatan) dengan perencanaan sebagai berikut:
1. Kapasitas produksi : 60.000 ton
2. Bentuk perusahaan : Perseroan Terbatas
3. Sistem dan organisasi : Garis dan Staff
4. Sistem produksi : Continue
5. Waktu operasi : 300 hari/tahun
6. Bahan dasar : CPO
Metanol
7. Jumlah tenaga kerja : 95 orang
Evaluasi Ekonomi
a. Modal Tetap (FCI) : Rp. 59.228.112.279
b. Modal Kerja (WCI) : Rp. 94.915.797.710
c. Investasi Total (TCI) : Rp. 154.143.909.988
vi
e. ROE : 18,81%
f. ROI : 15%
g. POT : 3,71 tahun
h. BEP (Titik Impas) : 31,66%
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Pendahuluan I - 1
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Pembangunan industri merupakan salah satu sektor yang ditingkatkan dan
diharapkan meningkatkan pertumbuhan ekonomi yang tinggi. Pembangunan
industri terus ditingkatkan dan diarahkan agar sektor industri menjadi penggerak
utama ekonomi yang efisien dan berdaya saing tinggi. Salah satu sektor industri
yang didukung dan didorong perkembangannya adalah industri non minyak bumi
dan gas.
Salah satu industri non minyak bumi dan gas tersebut adalah industri
minyak kelapa sawit yang memurnikan dan mengolah crude palm oil (CPO) atau
minyak kelapa sawit mentah menjadi bahan-bahan dasar oleochemical. Salah satu
bahan dasar dalam industri oleochemical itu adalah methyl ester yang digunakan
sebagai bahan kimia lanjutan untuk sejumlah oleochemical seperti : Fatty
Alkohol, Alkanomida, -sulfonate Methyl Ester, dan lain-lain.
Sebuah perusahaan di Jepang menggunakan methyl ester (Biodiesel)
untuk menghasilkan sabun mandi berkualitas. Potensi penggunaan Methyl Ester
yang sedang dikembangkan akhir-akhir ini adalah sebagai pengganti minyak
solar, walaupun sedikit terjadi pembakaran tetapi tidak perlu penyesuaian mesin
Pendahuluan I - 2
Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dan Methanol dengan Proses Transesterifikasi
I.2 Manfaat
Penggunaan Biodiesel (Methyl Ester) sebagai bahan dasar oleochemical
selain Fatty Acid ternyata memiliki keuntungan sendiri walaupun keduannya
termasuk bahan baku industri oleochemical. Keuntungan adalah sebagai berikut
adalah :
1. Menurunkan pemakaian energi
Produksi Biodiesel (Methyl Ester) memerlukan suhu dan tekanan reaktor
yang lebih rendah bila dibandingkan pemisahan lemak dan minyak untuk
mendapatkan Fatty Acid.
2. Peralatan lebih murah
Biodiesel (Methyl Ester) bersifat non-korosif dan diproduksi pada suhu
dan tekanan yang lebih rendah, karenanya dapat diproses dalam peralatan
baja karbon (carbon steel), sedangkan Fatty Acid bersifat korosif dan
diperlukan peralatan yang terbuat dari baja tahan karat (stainless steel)
yang harganya lebih mahal.
3. Hasil samping gliserin
Proses pembuatan Biodiesel (Methyl Ester) dari pemisahan lemak baik
dengan proses Esterifikasi ataupun Transesterifikasi menghasilkan hasil
samping gliserin dan air yang mengandung lebih dari 80% air.
4. Memudahkan pemisahan penyulingan (Distill-Fractionate)
Ester lebih mudah mendidih karena titik didihnya lebih rendah dan
panasnya lebih stabil dibandingkan Fatty Acid sehingga lebih mudah
dipisahkan dalam kolom fraksinasi.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Pendahuluan I - 3
5. Fatty Acid lebih banyak digunakan sebagai Intermediate Kimia
Untuk produksi alkanomida Methyl Ester dapat menghasilkan Superamida
dengan kemurnian lebih dari 90% dibandingkan dengan Fatty Acid yang
hanya dapat diproduksi dengan kemurnian antara 65 – 70%.
6. Memudahkan pengangkutan
Sifat kestabilan kimia dan non korosif dari Biodiesel (Methyl Ester)
dibandingkan dengan Fatty Acid, maka Methyl Ester jauh lebih muda
diangkut.
I.3 Sifat Bahan
1.3.1 Sifat Produk Utama
Biodiesel (Methyl Ester)
Berwujud cairan jernih
Rumus molekul : RCOOCH3
Berat molekul : 214,344 gr/mol
Sg : 0,87 – 0,89 Titik leleh : 4,5⁰C (760 mm)
Titik didih : 148 0C
Pendahuluan I - 4
Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dan Methanol dengan Proses Transesterifikasi
1.3.2 Sifat Produk Samping
Gliserin
Fase : Cair
Rumus molekul : C3H5OH Berat molekul : 92
Sg : 1,26
Titik beku : 18,17⁰C
Titik didih :147,9⁰C
Densitas :1,2582 gr/ml
Viscositas :1499 cp (20⁰C)
1.3.3 Sifat Bahan Baku
Crude Palm Oil (CPO)
Fase : Cair
Warna : Kemerahan Bau : Tengik
Densitas : 850 – 870 kg/m3
Titik beku : 24 – 28 ⁰C
Titik didih : 124 ⁰C (18 mmHg)
261,5 oC (760 mmHg)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Pendahuluan I - 5
Metanol
Fase : Cair
Warna : Tak berwarna Rumus molekul : CH3OH
Berat molekul : 32 gr/mol
Sg : 0,9724
Densitas : 0,7918 gr/cm3
Titik beku : - 97⁰C
Titik didih : 64,7 ⁰C
1.4 Aspek Ekonomi
Kebutuhan akan Biodiesel (Methyl Ester) dari tahun ke tahun terus
mengalami peningkatan. Biodiesel (Methyl Ester) adalah produk penunjang dalam
industri, terutama dalam industri detergen. Karena Biodiesel (Methyl Ester)
adalah produk intermediate pembuatan detergen maka dapat dikatakan
pertumbuhan industry detergen berbanding lurus dengan permintaan Biodiesel
(Methyl Ester). Ditinjau dari bahan baku CPO yang melimpah di Indonesia sebab
Indonesia adalah Negara penghasil CPO terbesar kedua di dunia.
“Pada tahun 2011-2015, pabrik-pabrik yang dibangun mulai berskala komersial
dengan kapasitas sebesar 30.000 – 100.000 ton per tahun. (Badan Pusat Statistik,
Pendahuluan I - 6
Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dan Methanol dengan Proses Transesterifikasi
ekivalen dengan 1,5 juta kilo liter”. Peluang untuk mengembangkan potensi
pengembangan biodiesel di Indonesia cukup besar, mengingat saat ini penggunaan
minyak solar mencapai sekitar 40 % penggunaan BBM untuk transportasi. Sedang
penggunaan solar pada industri dan PLTD adalah sebesar 74% dari total
penggunaan BBM pada kedua sektor tersebut. Bukan hanya karena peluangnya
untuk menggantikan solar, peluang besar biodiesel juga disebabkan kondisi alam
Indonesia. Hal-hal inilah yang mendorong munculnya ide-ide baru untu
mendirikan Pabrik Biodiesel (Methyl Ester) di Indonesia.
Dalam pendirian Pabrik Biodiesel ini direncanakan pabrik akan
memproduksi 60.000 ton per tahun. Dengan pendirian Pabrik Biodiesel ini
diharapkan kita tidak lagi mengimport biodiesel dari luar negeri.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Seleksi dan Uraian Proses II - 1
BAB II
SELEKSI DAN URAIAN PROSES
II.1 Macam-macam Proses
Proses pembuatan Biodiesel terdiri dari dua metode :
1. Proses Esterifikasi
2. Proses Transesterifikasi
II.1.1 Proses Esterifikasi
Biodiesel diproduksi dalam skala industry dengan menggunakan metode
pembuatan yang dinamakan proses Esterifikasi yaitu reaksi asam dengan alkohol
sebagai katalisator untuk membentuk suatu Ester. Reaksi ini dinyatakan dengan
persamaan sebagai berikut :
RCOOH + R’OH RCOOR’ + H2O
Asam alkohol ester air
Katalisator yang digunakan asam dan yang biasa digunakan adalah Asam
Sulfat. Persamaan reaksi Esterifikasi diatas bersifat reversible dimana reaksi dapat
berjalan ke kanan atau ke kiri, maka untuk mendapatkan reaksi berjalan ke
sebelah kanan air harus dilepaskan atau diambul sehingga diperoleh Ester yang
Seleksi dan Uraian Proses II - 2
Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dan Methanol dengan Proses Transesterifikasi
Ada dua metode umum penggunaan Proses Esterifikasi :
1. Proses Esterifikasi Batch
2. Proses Esterifikasi Continuous
Esterifikasi bisa dilakukan secara Batch dibawah tekanan dan suhu 200-2500C.
Henkel telah mengembangkan Esterifikasi secara aliran continuous
countercurrent menggunakan reaktor double-plate coloumn. Teknologi yang
didasarkan pada prinsip suatu Proses Esterifikasi dengan penyerapan (absorption)
berkelanjutan dari uap lewat jenuh metanol dan penyerapan (desorption) dari
campuran metanol-air.
Esterifikasi fatty acid pada kelanjutannya oleh Henkel dilakukan pada
tekanan 1000kPa dan suhu 2400C. Salah satu keuntungan dari proses ini adalah
kelebihan metanol dapat dijaga dengan menurunkan perbandingan mol antara
metanol : fatty acid pada 1,5 : 1 sedangkan pada Proses Batch pada perbandingan
mol 3-4 : 1. Biodiesel yang didestilasi dan tidak memerlukan penyulingan lebih
lanjut, kelebihan metanol dapat digunakan lagi.
II.1.2 Proses Transesterifikasi
Salah satu metode pembuatan Biodiesel yaitu dengan menggunakan Proses
Transesterifikasi dengan kata lain adalah penggantian alkohol dari suatu ester oeh
alkohol lainnya dalam suatu prosesyang serupa hidrolisis, kecuali alkohol
digunakan sebagai pengganti air.
Reaksi ini disebut juga perpecahan suatu ester oleh suatu alkohol, lebih
Seleksi dan Uraian Proses II - 3
RCOOR’ + R”OH RCOOR” + R’OH
ester alkohol ester alkohol
Dari reaksi dapat dilihat bahwa Ester baru terbentuk dari Ester lainnya yang
dipecah oleh alkohol, katalisator bersifat alkali yang digunakan Sodium Methylate
paling efektif walaupun Sodium Hidroksida dapat juga digunakan.
Transesterifikasi adalah suatu reaksi keseimbangan. Untuk bergesernya
reaksi ke sebelah kanan perlu menggunakan kelebihan alkohol yang besar atau
memindahkan salah satu produk dari campuran reaksinya. Pilihan yang kedua
mungkin lebih disukai karena cara ini lebih mudah dilakukan sehingga reaksi
dapat bergerak ke tahap penyelesaian.
Transesterifikasi adalah suatu bentuk umum, lebih rinci jika metanol
digunakan istilah reaksinya adalah Metanolisis. Metanol biasanya digunakan
sebab lebih murah tetapi alkohol lainnya dapat juga digunakan. Reaksi lemak atau
minyak dengan menggunakan metanol diwakili oleh persamaan umum:
RCOOCH2 CH2OH
R’COOCH + 3 CH3OH 3 R’COOCH3 + CHOH
R”COOCH2 CH2OH
Seleksi dan Uraian Proses II - 4
Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dan Methanol dengan Proses Transesterifikasi
Meskipun persamaan mewakili keseluruhan reaksi, reaksi pada umumnya terdiri
dari satu rangkain tahap yang dapat dibalik secara berurutan. Urutan tahap adalah
Trigliserida ke Digliserida ke Monogliserida dengan satu mol methyl ester
membentuk masing-masing bagian.
Reaksi stoikiometri memerluka 3 mol metanol untuk masing-masing mol
Trigliserida. Hingga 100% lebih metanol digunakan dengan kecepatan konversi
paling tinggi.
Ada dua metode umum penggunaan Proses Transesterifikasi :
1. Proses Transesterifikasi Batch.
2. Proses Transesterifikasi Continuous.
Trigliserida menurut cara Batch dapat langsung ditransesterifikasi pada
tekanan atmosfer dan suhu 60-700C, pada beberapa reaksi diperlukan pembebasan
Fatty Acid dari minyak yang memiliki kadar FFA (Free Fatty Acid) yang tinggi
dengan pemurnian (Refining) atau preesterifikasi sebelum Transesterifikasi.
Perlakuan ini tidak diperlukan lagi jika reaksi dilakukan dibawah tekanan
tinggi (9000kPa) dan suhu tinggi (2400C) pada kondisi ini Proses Esterifikasi dan
Transesterifikasi secara bersamaan terjadi. Campuran produk keluar dari reaktor
dapat segera dipisahkan. Lapisan dasar Gliserin tertarik keluar sebagai aliran
under flow dalam Decanter dan ketika methyl ester dan metanol lapisan atas
Seleksi dan Uraian Proses II - 5
dalam kolom destilasi dan methyl ester sebagai produk akan dipisahkan dari
campurannya dalam kolom destilasi.
II.2 Seleksi Proses
Kriteria Proses Esterifikasi Proses Transesterifikasi
Skala Produksi
Temp. Reaksi
Tekanan
Katalis
Konversi
Bahan Baku
Produk Samping
Pabrik/ Komersial
2400C
1000kPa
Asam (H3PO4)
90%
- Minyak
(Trigliserida)
- Steam (H2O)
- Metanol
Air
Pabrik/ Komersial
2400C
9000kPa
Basa (NaOCH3, NaOH, dll)
94-97%
- Minyak (Trigliserida)
- Metanol
Gliserin
Dari kedua macam proses yang telah dijelaskan, dapat dianalisa sebagai
berikut :
Proses Esterifikasi sebenarnya lebih sederhana karena tekanan pada reaktornya
(1000kPa) tetapi nilai konversi yang lebih rendah dan produk samping air juga
tidak memiliki nilai ekonomis. Penanganan bahan baku dan katalis yang lebih
rumit dari fatty acid dan H3PO4 karena sifatnya yang korosif sehingga
Seleksi dan Uraian Proses II - 6
Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dan Methanol dengan Proses Transesterifikasi
Proses Transesterifikasi dalam pembuatannya memerlukan kondisi operasi yaitu
tekanan tiggi hal ini kurang menguntungkan, tetapi dilihat dari segi nilai konversi
yang tinggi dan hasil samping yang memiliki daya jual serta penanganan bahan
baku yang tidak memerlukan perlakuan khusus dari peralatannya cukup memakai
carbon steel. Dari pertimbangan ini, maka untuk pendirian pabrik Biodiesel dipilih
dengan Proses Transesterifikasi.
II.3 Uraian Proses
Proses Pembuatan Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dengan Proses
Transesterifikasi dibagi menjadi beberapa tahap sebagai berikut :
1. Pemurnian Crude Palm Oil (CPO)
Bahan baku Crude Palm Oil (CPO) dari tangki penampung (F-110)
dipanaskan terlebih dahulu di tangki penampung untuk mendapatkan CPO
pada fase liquid sampai 650C (melting point stearin) karena pada suhu
kamar CPO terdiri dari fraksi solid yaitu stearin dan liquid yaitu olein.
Kemudian CPO dialirkan ke Tangki Degumming (M-140) untuk
mengambil gum (getah) dan kotorannya dengan menambahkan H2SO4
40% yang terlebih dahulu didapatkan dari proses pengenceran di dalam
Mixer (M-130) antara H2SO4 98% dialirkan dari tangki penampung
(F-120) dengan air proses dari unit Utilitas. Pada Tangki Degumming
(M-150), H2SO4 akan mengikat getah dan kotoran minyak sehingga
membentuk gumpalan berwarna kehitaman. Campuran gumpalan
Seleksi dan Uraian Proses II - 7
untuk memisahkan minyak dari gumpalan getah/kotoran. Getah/kotoran
yang terpisah ditampung di bak penampung.
2. Reaksi Transesterifikasi antara Trigliserida dan Metanol
Trigliserida yang bebas kotoran/getah selanjutnya direaksikan
dengan uap metanol dalam reaktor yang bertipe counter current spray
column, mula-mula Trigliserida dinaikkan suhunya sampai 2400C
menggunakan Heater I (E-162) dan juga tekanannya dari 1 atm menjadi 89
atm kemudiam dialirkan pada bagian atas reaktor melalui spray.
Sedangkan uap metanol didapatkan dari larutan metanol 98% yang
diuapkan terlebih dahulu dalam Vaporizer (V-180) bersama metanol
recycle dari Kolom Destilasi I (D-320). Setelah kedua bahan bereaksi
maka terbentuklah campuran uap produk Methyl Ester dan campurannya
yang akan diturunkan tekanannya sampai 1 atm menggunakan Ekspander
(G-211) dan terjadi pengembunan sebagian bahan yang akan dipisahkan
dalam Flash Drum (H-310). Untuk bahan yang berfase uapp yang sebagian
besar metanol akan keluar pada bagian atas menuju kolom Destilasi I,
sedangkan yang berfase liquid sebagian besar Gliserin akan keluar pada
bagian bawah menuju Decanter (H-330).
3. Pemisahan Methyl Ester dan campurannya
Campuran produk Methyl Ester yang keluar pada bagian atas Flah
Seleksi dan Uraian Proses II - 8
Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dan Methanol dengan Proses Transesterifikasi
akan dikembalikan ke reaktor dalam kolom destilasi I. untuk produk atas
distilat yang sebagian besar metanol akan dikembalikan menuju reaktor,
sedangkan produk bawah bottom yang sebagian besar methyl ester akan
keluar dari kolom destilasi I menuju decanter.
Bahan masuk decanter dari bahan keluar flash drum bersamaan
dengan produk bawah kolom destilasi I akan dipisahkan antara bahan yang
memiliki perbedaan densitas dan yang tidak saling melarutkan
(immiscible), untuk bahan yang memiliki densitas lebih besar yang
sebagian besar adalah Gliserin akan keluar sebagai aliran under flow dan
dialirkan menuju Tangki Penampung Gliserin (F-332) sedangkan bahan
yang memiliki densitas lebih rendah yang sebagian besar adalah produk
Methyl Ester akan keluar sebagai overflow.
Produk methyl ester yang keluar dari Decanter II (H-330) akan
melalui proses pemurnian yaitu pemisahan dengan campurannya yaitu
Trigliserida dan Fatty Acid dalam Kolom Destilasi II (D-340). Untuk
bahan yang memiliki titik didih lebih rendah yaitu methyl ester akan
keluar sebagai produk atas destilat dan selanjutnya akan didinginkan dalan
Cooler II (E-350) dan ditampung dalam Tangki Penyimpan Produk
(F-360), sedangkan bahan yang memiliki titik didih lebih besar yaitu
Trigliserida akan keluar sebagai bottom dan ditampung di bak penampung.
Neraca Massa III - 1
BAB III
NERACA MASSA
Kapasitas Produksi = 60.000 ton / tahun
= 200000 kg / hari
= 8333,3333 kg / jam
Waktu Operasi = 1 jam operasi, 1 hari proses
300 hari
Basis = 1000 kg CPO
Dari perhitungan pada Appendix A diperoleh scale-up pabrik = 8,4852645
1. Tangki Degumming (M-140)
Bahan masuk Massa ( kg ) Bahan keluar Massa (kg) # Bahan dari Tangki Penampung
CPO : # Bahan keluar ke Centrifuge :
Trigliserida Trigliserida
a. Tripalmitin = 2599,8851 a. Tripalmitin = 2599,8851 b. Trimiristin = 157,8259 b. Trimiristin = 157,8259 c. Tristearin = 3124,2744 c. Tristearin = 3124,2744 d. Triolein = 1708,9323 d. Triolein = 1708,9323 e. Trilinolein = 572,7554 e. Trilinolein = 572,7554
8163,6730 8163,6730
FFA FFA
a. As. Palmitat = 99,4447 a. As. Palmitat = 99,4447 b. As. Miristat = 6,0368 b. As. Miristat = 6,0368 c. As. Stearat = 119,5024 c. As. Stearat = 119,5024 d. As. Linoleat = 65,3661 d. As. Linoleat = 65,3661 e. As. Oleat = 21,9077 e. As. Oleat = 21,9077
312,2577 312,2577
Gum = 0,8485 Gum = 255,4065 H2O = 8,4853 H2O = 1663,1118
H2SO4 40%
a. H2SO4 = 254,5579
Neraca Massa III - 2
Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dan Methanol dengan Proses Transesterifikasi
Air Pencuci = 1272,7897
10394,4491 10394,4491
2) Tangki Pengencer H2SO4 (M-130)
Bahan masuk Massa (kg) Bahan keluar Massa (kg)
# Bahan dari T. Penampung H2SO4 98%: # Bahan ke Tangki Degumming : H2SO4 98% : H2SO4 40%
H2SO4 = 254,5579 H2SO4 = 254,5579 H2O = 5,1951 H2O = 381,8369
Air Pengencer = 376,6418
636,3948 636,3948
3) Centrifuge (H-160)
Bahan Masuk Massa ( kg ) Bahan Keluar Massa ( kg )
# Bahan dari tangki Degumming : # Bahan masuk ke Reaktor :
Trigliserida Trigliserida
- Tripalmitin = 2599,8851 - Tripalmitin = 2597,8286 - Trimiristin = 157,8259 - Trimiristin = 157,7011 - Tristearin = 3124,2744 - Tristearin = 3121,8031 - Triolein = 1708,9323 - Triolein = 1707,5805 - Trilinolein = 572,7554 - Trilinolein = 572,3023
8163,6730 8157,2156
FFA (Free Fatty Acid) FFA (Free Fatty Acid)
- As. Palmitat = 99,4447 - As. Palmita = 99,3661 - As. Miristat = 6,0368 - As. Miristat = 6,0320 - As. Stearat = 119,5024 - As. Stearat = 119,4079 - As. Linoleat = 65,3661 - As. Linoleat = 65,3144 - As. Oleat = 21,9077 - As. Oleat = 21,8904
312,2577 312,0107
Gum sulfat = 255,4065 H2O = 1660,8770
H2O = 1663,1118 10130,1034
# Bahan yang terpisahkan :
Trigliserida
- Tripalmitin = 2,0565
- Trimiristin = 0,1248
- Tristearin = 2,4713
Neraca Massa III - 3
- Trilinolein = 0,4530
6,4574
FFA (Free Fatty Acid)
- As. Palmitat = 0,0787
- As. Miristat = 0,0048
- As. Stearat = 0,0945
- As. Linoleat = 0,0517
- As. Oleat = 0,0173
0,2470
H2O = 2,2348
Gum sulfat = 255,4065
Neraca Massa III - 4
Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dan Methanol dengan Proses Transesterifikasi
4) Reaktor (R-210)
Bahan Masuk Massa ( kg ) Bahan Keluar Massa ( kg )
# Bahan dari Centrifuge : # Bahan ke Flash Drum :
Trigliserida Trigliserida
- Tripalmitin = 2597,8286 - Tripalmitin = 77,9349 - Trimiristin = 157,7011 - Trimiristin = 4,7310
- Tristearin = 3121,8031 - Tristearin = 93,6541 - Triolein = 572,3023 - Triolein = 51,2274 - Trilinolein = 1707,5805 - Trilinolein = 17,1691
8157,2156 244,7165
FFA (Free Fatty Acid) FFA (Free Fatty Acid) - As. Palmitat = 99,3661 - As. Palmitat = 99,3661 - As. Miristat = 6,0320 - As. Miristat = 6,0320 - As. Stearat = 119,4079 - As. Stearat = 119,4079 - As. Linoleat = 65,3144 - As. Linoleat = 65,3144 - As. Oleat = 21,8904 - As. Oleat = 21,8904
312,0107 312,0107
H2O = 1660,8770 H2O = 2659,5181
Metyl Ester
# Methanol 98% Metyl Palmitat = 2532,3994 Methanol = 914,3114 Metyl Miristat = 153,8175 H2O = 18,6594 Metyl Stearat = 3041,7587
932,9708 Metyl Linoleat = 557,6623
Metyl Oleat = 1663,8479
7949,4858
# Katalis NaOH 40%
NaOH = 101,3010 Gliserin = 850,6942 H2O = 151,9516 Excess Methanol :
253,2526 Methanol = 887,6809
H2O = 18,6594
906,3403
# Produk Distilat Kolom Dis. I
(Recycle) : Katalis NaOH 40%
Trigliserida : NaOH = 101,3010 Tripalmitin 4,E-08 H2O = 151,9516
Trimiristin 2,E-09 253,2526
Tristearin 5,E-08
Trilinolein 8,E-09
Neraca Massa III - 5
Asam Lemak :
As. Palmiat 1,E-05
As. Miristat 7,E-08
As. Stearat 2,E-06
As. Linoleat 2,E-07
As. Oleat 2,E-07
Methyl Ester
Met. Palmitat 5,E-04
Met. Miristat 4,E-05
Met. Stearat 1,E-04
Met. Linoleat 2,E-05
Met. Oleat 8,E-05
Air 73,2090
Gliserin 0,0000
Metanol 861,0376
NaOH 0,0083
934,2558
Neraca Massa III - 6
Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dan Methanol dengan Proses Transesterifikasi
5) Flash Drum (H-310)
Bahan Masuk Massa (kg) Bahan Keluar Massa (kg)
# Bahan dari Reaktor # Bahan uap (V) ke Kolom Destilasi
Trigliserida : Trigliserida :
Tripalmitin 77,9349 Tripalmitin 0,70461
Trimiristin 4,7310 Trimiristin 0,04277
Tristearin 93,6541 Tristearin 0,84673
Trilinolein 17,1691 Trilinolein 0,15523
Triolein 51,2274 Triolein 0,46315
Asam Lemak : Asam Lemak :
As. Palmiat 99,3661 As. Palmiat 0,03038
As. Miristat 6,0320 As. Miristat 0,00203
As. Stearat 119,4079 As. Stearat 0,01316
As. Linoleat 65,3144 As. Linoleat 0,00379
As. Oleat 21,8904 As. Oleat 0,00159
Met. Palmitat 2532,3994 Met. Palmitat 0,54211
Met. Miristat 153,8175 Met. Miristat 0,04884
Met. Stearat 3041,7587 Met. Stearat 0,47556
Met. Linoleat 557,6623 Met. Linoleat 0,09735
Met. Oleat 1663,8479 Met. Oleat 0,27412
Air 2830,1291 Air 1834,0142
Gliserin 850,6942 Gliserin 0,27421
Metanol 887,6809 Metanol 862,3425
NaOH 101,3010 NaOH 0,0571059
# Bahan Liquid (L) ke Decanter
Trigliserida :
Tripalmitin 77,2302
Trimiristin 4,6883
Tristearin 92,8074
Trilinolein 17,0138
Triolein 50,7643
Asam Lemak :
Neraca Massa III - 7
As. Miristat 6,0300
As. Stearat 119,3948
As. Linoleat 65,3106
As. Oleat 21,8888
Met. Palmitat 2531,8573
Met. Miristat 153,7687
Met. Stearat 3041,2831
Met. Linoleat 557,5650
Met. Oleat 1663,5738
Air 996,1148
Gliserin 850,4200
Metanol 25,3384
NaOH 101,2439
Neraca Massa III - 8
Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dan Methanol dengan Proses Transesterifikasi
6) Kolom Distilasi I (D-320)
Bahan Masuk Massa
(kg) Bahan Keluar
Massa
(kg)
# Bahan dari Reaktor #Produk Destilat (Recycle)
Trigliserida : Trigliserida :
Tripalmitin 0,70461 Tripalmitin 0,0000
Trimiristin 0,04277 Trimiristin 0,0000
Tristearin 0,84673 Tristearin 0,0000
Trilinolein 0,15523 Trilinolein 0,0000
Triolein 0,46315 Triolein 0,0000
Asam Lemak : Asam Lemak :
As. Palmiat 0,03038 As. Palmiat 0,0000
AS. Miristat 0,00203 AS. Miristat 0,0000
As. Stearat 0,01316 As. Stearat 0,0000
As. Linoleat 0,00379 As. Linoleat 0,0000
As. Oleat 0,00159 As. Oleat 0,0000
Methyl Ester : Methyl Ester
Met. Palmitat 0,54211 Met. Palmitat 0,0005
Met. Miristat 0,04884 Met. Miristat 0,0000
Met. Stearat 0,47556 Met. Stearat 0,0001
Met. Linoleat 0,09735 Met. Linoleat 0,0000
Met. Oleat 0,27412 Met. Oleat 0,0001
Air 1834,0142 Air 73,2090
Gliserin 0,27421 Gliserin 0,0000
Metanol 862,34253 Metanol 861,0376
NaOH 0,05711 NaOH 0,0083
# Bahan Produk Bottom ke Decanter
Trigliserida :
Tripalmitin 0,7046
Trimiristin 0,0428
Neraca Massa III - 9
Trilinolein 0,1552
Triolein 0,4631
Asam Lemak :
As. Palmiat 0,0304
AS. Miristat 0,0020
As. Stearat 0,0132
As. Linoleat 0,0038
As. Oleat 0,0016
Methyl Ester :
Met. Palmitat 0,5416
Met. Miristat 0,0488
Met. Stearat 0,4754
Met. Linoleat 0,0973
Met. Oleat 0,2740
Air 922,9058
Gliserin 0,2742
Metanol 1,3049
NaOH 0,0488
Neraca Massa III - 10
Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dan Methanol dengan Proses Transesterifikasi
7) Decanter (H-330)
Bahan Masuk Massa (kg) Bahan Keluar Massa (kg) # Bahan dari Flash Drum # Produk Overflow ke Kol. Destilasi II
Trigliserida : Trigliserida :
Tripalmitin 77,2302 Tripalmitin 77,1555
Trimiristin 4,6883 Trimiristin 4,6837
Tristearin 92,8074 Tristearin
92,7176
Trilinolein 17,0138 Trilinolein 16,9974
Triolein 50,7643 Triolein 50,7151
Asam Lemak : Asam Lemak :
As. Palmiat 99,3357 As. Palmiat 98,3724
AS. Miristat 6,0300 AS. Miristat 5,9717
As. Stearat 119,3948 As. Stearat 118,2138
As. Linoleat 65,3106 As. Linoleat 64,6612
As. Oleat 21,8888 As. Oleat 21,6715
Methyl Ester : Methyl Ester
Met. Palmitat 2531,8573 Met. Palmitat 2507,0748 Met. Miristat 153,7687 Met. Miristat 152,2793 Met. Stearat 3041,2831 Met. Stearat 3011,3410 Met. Linoleat 557,5650 Met. Linoleat 552,0857
Met. Oleat 1663,5738 Met. Oleat 1647,2094
Air 1834,0142
Gliserin 850,4200
Metanol 25,3384
NaOH 101,2439
# Bahan dari Kol. Destilasi I # Produk Underflow
Trigliserida : Trigliserida :
Tripalmitin 0,7046 Tripalmitin 0,7793
Trimiristin 0,0428 Trimiristin 0,0473
Tristearin 0,8467 Tristearin 0,9365
Trilinolein 0,1552 Trilinolein 0,1717
Triolein 0,4631 Triolein 0,5123
Asam Lemak : Asam Lemak :
As. Palmiat 0,0304 As. Palmiat 0,9937
As. Miristat 0,0020 AS. Miristat 0,0603
As. Stearat 0,0132 As. Stearat 1,1941
As. Linoleat 0,0038 As. Linoleat 0,6531
As. Oleat 0,0016 As. Oleat 0,2189
Neraca Massa III - 11
Met. Palmitat 0,5416 Met. Palmitat 25,3240
Met. Miristat 0,0488 Met. Miristat 1,5382
Met. Stearat 0,4754 Met. Stearat 30,4176
Met. Linoleat 0,0973 Met. Linoleat 5,5766
Met. Oleat 0,2740 Met. Oleat 16,6385
Air 922,9058 Air 1919,0206
Gliserin 0,2742 Gliserin 850,6942
Metanol 1,3049 Metanol 26,6433
NaOH 0,0488 NaOH 101,2927
Neraca Massa III - 12
Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dan Methanol dengan Proses Transesterifikasi
8) Kolom Distilasi II (D-340)
Bahan Masuk Massa (kg) Bahan Keluar Massa (kg)
# Bahan masuk ke kolom distilasi II # Produk Destilat ke Tangki Produk
Trigliserida : Trigliserida :
Tripalmitin 77,1555 Tripalmitin 76,3840
Trimiristin 4,6837 Trimiristin 4,6369
Tristearin 92,7176 Tristearin
91,7904
Trilinolein 16,9974 Trilinolein 16,8274
Triolein 50,7151 Triolein 50,2080
Asam Lemak : Asam Lemak :
As. Palmiat 98,3724 As. Palmiat 97,3887
As. Miristat 5,9717 As. Miristat 5,9120
As. Stearat 118,2138 As. Stearat 117,0317
As. Linoleat 64,6612 As. Linoleat 64,0146
As. Oleat 21,6715 As. Oleat 21,4548
Methyl Ester : Methyl Ester
Met. Palmitat 2507,0748 Met. Palmitat 2482,0041
Met. Miristat 152,2793 Met. Miristat 150,7565
Met. Stearat 3011,3410 Met. Stearat 2981,2275
Met. Linoleat 552,0857 Met. Linoleat 546,5648
Met. Oleat 1647,2094 Met. Oleat 1630,7373
# Produk Bottom ke bak penampung
Trigliserida :
Tripalmitin 0,7716
Trimiristin 0,0468
Tristearin 0,9272
Trilinolein 0,1700
Triolein 0,5072
Asam Lemak :
As. Palmiat 0,9837
As. Miristat 0,0597
As. Stearat 1,1821
Neraca Massa III - 13
As. Oleat 0,2167
Methyl Ester
Met. Palmitat 25,0707
Met. Miristat 1,5228
Met. Stearat 30,1134
Met. Linoleat 5,5209
Met. Oleat 16,4721
Neraca Panas IV - 1
Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dan Methanol dengan Proses Transesterifikasi
BAB IV
NERACA PANAS
1) Tangki Penampung CPO ( F-110 )
Panas Masuk Panas Keluar
Komponen Kkal/jam Komponen kkal/jam
Entalpi CPO masuk pada suhu
30 oC
Entalpi bahan keluar pada suhu
65 OC
Tripalmitin 865,9094 Tripalmitin 10058,9030 Trimiristin 51,9556 Trimiristin 602,0224 Tristearin 1050,3465 Tristearin 12225,9087 Trilinolein 185,1513 Trilinolein 2153,0987
Triolein 518,9505 Triolein 6028,4283
Asam Palmitat 33,4348 Asam Palmitat 388,0972 Asam Miristat 2,0038 Asam Miristat 23,1952 Asam Stearat 40,5284 Asam Stearat 471,4536 Asam Linoleat 21,2850 Asam Linoleat 247,3491 Asam Oleat 6,6899 Asam Oleat 77,6531
Gum 0,4629 Gum 3,2406
H2O 2358,5953 H2O 16510,1669
5135,3134 48789,5175
H Peleburan 64403,1578
Qsupply 114014,8712 Qloss 5957,5092
Neraca Panas IV - 2
2) Tangki Pengencer H2SO4 ( M-130 )
Panas Masuk Panas Keluar
Komponen Kkal/jam Komponen kkal/jam
Entalpi H2SO4 98% pada suhu
30oC :
Entalpi H2SO4 Keluar pada suhu
61oC :
H2SO4 519,5082 H2SO4 1041,909277
H2O 1443,9381 H2O 212865,5017
1963,4462 213907,411
Entalpi H2O dari
utilitas 106137,2312
∆Hs 105806,7336
Total 213907,4110 Total 213907,4110
3) Heater I ( E-150 )
Panas Masuk Panas Keluar
Komponen Kkal/jam Komponen kkal/jam
Entalpi Air
pencuci masuk
Entalpi Air
pencuci keluar pada suhu 30 oC pada suhu 90 oC
H2O 353790,7708 H2O 4245489,2
Qsupply 4115145,2813 Qloss 223446,8026
Neraca Panas IV - 3
Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dan Methanol dengan Proses Transesterifikasi
4) Tangki Degumming ( M-140 )
Panas Masuk Panas Keluar
Komponen Kkal/jam Komponen kkal/jam
Entalpi CPO masuk pada suhu 65oC
Entalpi bahan keluar pada
suhu 85oC Tripalmitin 10058,9031 Tripalmitin 19286,539 Trimiristin 602,0224 Trimiristin 1153,485 Tristearin 12225,9088 Tristearin 23454,453 Trilinolein 2153,0987 Trilinolein 4129,472
Triolein 6028,4284 Triolein 11558,668
Asam Palmitat 388,0973 Asam Palmitat 743,963 Asam Miristat 23,1952 Asam Miristat 44,430 Asam Stearat 471,4537 Asam Stearat 904,292 Asam Linoleat 247,3492 Asam Linoleat 474,305
Asam Oleat 77,6532 Asam Oleat 148,857
Gum 3,2406 Gum 1546,130
H2O 16510,1670 H2O 5078318,856
48789,5175 5141763,45
Entalpi H2S04 40%
masuk pada suhu 61oC
H2SO4
522,4011135
H2O
106728,2705
107250,6716
Entalpi air pencuci
pada suhu 90oC 4245489,2
Qsupply 1010853,14 Qloss 270619,1289
Neraca Panas IV - 4
5) Vaporizer ( V-180 )
Panas Masuk Panas Keluar
Komponen Kkal/jam Komponen kkal/jam
Entalpi methanol masuk pada suhu
30oC :
Entalpi methanol keluar pada suhu
240oC :
Methanol 748,2711 Tripalmitin 45,2056
H2O 5215,4548 Trimiristin 2,6811
5963,7259 Tristearin 55,0457
Entalpi methanol
recycle
Trilinolein
9,7064 masuk pada suhu
98,13oC
Triolein
27,0967 Tripalmitin 7,2154 Asam Palmitat 0,9892 Trimiristin 0,4286 Asam Miristat 0,0540 Tristearin 8,7752 Asam Stearat 0,8352 Trilinolein 1,5483 Asam Linoleat 0,2134
Triolein 4,3250 Asam Oleat 0,0998
Asam Palmitat 0,1580 Metyl Palmitat 35,4676 Asam Miristat 0,0086 Metyl Miristat 3,1243 Asam Stearat 0,1332 Metyl Stearat 31,4861 Asam Linoleat 0,0341 Metyl Linoleat 6,1850 Asam Oleat 0,0159 Metyl Oleat 16,3789 Metyl Palmitat 5,6683 Methanol 61532,2974 Metyl Miristat 0,5002 H2O 316342,7253
Metyl Stearat 5,0253 Gliserin 6,1277
Metyl Linoleat 0,9832 378109,592
Metyl Oleat 2,6176
Methanol 4826,5657 Qloss 19900,50484
H2O 31958,3788
Gliserin 0,9667
36822,3813
Qsupply 355223,9895
Neraca Panas IV - 5
Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dan Methanol dengan Proses Transesterifikasi
6) Heater II (E-162)
Panas Masuk Panas Keluar
Komponen Kkal/jam Komponen kkal/jam
Entalpi minyak
masuk ke
Entalpi minyak
masuk ke
heater pada suhu
85 oC
reaktor pada
suhu 240oC : Tripalmitin 19271,3045 Tripalmitin 123223,6085 Trimiristin 1152,5784 Trimiristin 7355,7719 Tristearin 23436,0009 Tristearin 150077,9199 Trilinolein 12311,4261 Trilinolein 78783,3744 Triolein 3870,8842 Triolein 24751,0138 Asam Palmitat 743,3056 Asam Palmitat 4750,0454 Asam Miristat 44,4404 Asam Miristat 283,4060 Asam Stearat 903,5923 Asam Stearat 5783,6880 Asam Linoleat 474,0093 Asam Linoleat 3031,7163 Asam Oleat 148,6526 Asam Oleat 949,9548
H2O 5078318,8563 H2O 14311625,8679
5140675,0508 14710616,3668
Qsupply 10344184,2827 Qloss 774242,9667
Neraca Panas IV - 6
7) Reaktor (R-210)
Panas Masuk Panas Keluar
Komponen Kkal/jam
Komponen
kkal/jam
Entalpi minyak masuk pada suhu 85oC
Entalpi metanol keluar pada suhu 240oC :
Tripalmitin 123223,6085 Tripalmitin 3696,7079 Trimiristin 7355,7719 Trimiristin 220,6894 Tristearin 150077,9199 Tristearin 2462,6631 Trilinolein 78783,3744 Trilinolein 4320,9735
Triolein 24751,0138 Triolein 742,5311
Asam Palmitat 4750,0454 Asam Palmitat 4750,0454 Asam Miristat 283,4060 Asam Miristat 283,6055 Asam Stearat 5783,6880 Asam Stearat 5783,6880 Asam Linoleat 3031,7163 Asam Linoleat 3031,7163 Asam Oleat 949,9548 Asam Oleat 949,9548 H2O 14311625,8679 Metyl Palmitat 122458,7277 14710616,3668 Metyl Miristat 7333,7503
Metyl Stearat 148765,8159
Metyl Linoleat 26089,2070
Metyl Oleat 73391,0587
Gliserin 14038,2801
Methanol 22708,3696
NaOH 186,4210
Entalpi Methanol
masuk
H2O
24386961,7539
pada suhu 240oC : 24828175,9591
Methanol 7469,7293
H2O 217836,0534
225305,7826 Entalpi produk
bawah
keluar pada suhu
240oC:
∆HR 3375230,8154
Qsupply 14751874,4553 Qloss 1484389,8302
Neraca Panas IV - 7
Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dan Methanol dengan Proses Transesterifikasi
8) Cooler I (E-311)
Panas Masuk Panas Keluar
Komponen Kkal/jam Komponen kkal/jam
Entalpi bahan masuk Entalpi produk keluar
pada suhu 240 oC pada suhu 65,11oC :
Tripalmitin 39,6201 Tripalmitin 2,7381 Trimiristin 2,3653 Trimiristin 0,1639 Tristearin 48,2507 Tristearin 3,3279 Trilinolein 8,4895 Trilinolein 0,5861
Triolein 23,7448 Triolein 1,6409
Asam Palmitat 1,7217 Asam Palmitat 0,1191 Asam Miristat 0,1130 Asam Miristat 0,0078 Asam Stearat 0,7554 Asam Stearat 0,0521 Asam Linoleat 0,2086 Asam Linoleat 0,0144
Asam Oleat 0,0819 Asam Oleat 0,0057
Metyl Palmitat 31,0762 Metyl Palmitat 2,1534 Metyl Miristat 2,7608 Metyl Miristat 0,1918 Metyl Stearat 27,5702 Metyl Stearat 1,9062 Metyl Linoleat 5,3976 Metyl Linoleat 0,3707 Metyl Oleat 14,3337 Metyl Oleat 0,9932 H2O 10746411,3693 H2O 1951502,2332 Gliserin 5,3603 Gliserin 1320,7738 Methanol 26145,7928 Methanol 0,5926
10772769,0119 1952837,8710
H Dowtherm 1763986,228 H Dowtherm 10583917,37
Neraca Panas IV - 8
9) Kolom Distilasi I (D-320)
Panas Masuk Panas Keluar
Komponen Kkal/jam Komponen kkal/jam
Entalpi bahan masuk Entalpi produk keluar
pada suhu 65,11 oC pada suhu 64,96oC :
Tripalmitin 2,7381 Tripalmitin 0,0000
Trimiristin 0,1639 Trimiristin 0,0000
Tristearin 3,3279 Tristearin 0,0000
Trilinolein 0,5861 Trilinolein 0,0000
Triolein 1,6409 Triolein 0,0000
Asam Palmitat 0,1190 Asam Palmitat 0,0000
Asam Miristat 0,0078 Asam Miristat 0,0000
Asam Stearat 0,0521 Asam Stearat 0,0000
Asam Linoleat 0,0144 Asam Linoleat 0,0000
Asam Oleat 0,0057 Asam Oleat 0,0000
Metyl Palmitat 2,1512 Metyl Palmitat 0,0000
Metyl Miristat 0,1917 Metyl Miristat 0,0000
Metyl Stearat 1,9057 Metyl Stearat 0,0000
Metyl Linoleat 0,3707 Metyl Linoleat 0,0000
Metyl Oleat 0,9929 Metyl Oleat 0,0000
H2O 1800,1791 H2O 612,5180
Gliserin 0,3635 Gliserin 0,0000
Methanol 2,8202 Methanol 7,9644
1817,6309 620,4824
Entalpi produk keluar
Qc 3989668,53 pada suhu 90 oC :
Tripalmitin 2,4856
Trimiristin 0,1486
Tristearin 3,0231
Neraca Panas IV - 9
Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dan Methanol dengan Proses Transesterifikasi
Triolein 1,4896
Asam Palmitat 0,1080
Asam Miristat 0,0071
Asam Stearat 0,0473
Asam Linoleat 0,0131
Asam Oleat 0,0051
Metyl Palmitat 1,9506
Metyl Miristat 0,1736
Metyl Stearat 1,7292
Metyl Linoleat 0,3371
Metyl Oleat 0,9003
H2O 1816,5257
Gliserin 1117,8567
Metanol 0,5302
2947,8633
Qr 3987917,8148
Neraca Panas IV - 10
10) Decanter ( H-330 )
Panas Masuk Panas Keluar
Komponen Kkal/jam Komponen kkal/jam
Entalpi bahan masuk pada suhu 334 oC
Entalpi produk keluar pada suhu 329 oC :
Tripalmitin 4740,8686 Tripalmitin 9098,8200 Trimiristin 282,8747 Trimiristin 542,9130 Tristearin 5776,0910 Tristearin 11085,4697 Trilinolein 1016,0690 Trilinolein 1950,0539 Triolein 2841,2627 Triolein 5453,0384 Asam Palmitat 6090,8795 Asam Palmitat 11689,8764 Asam Miristat 363,4712 Asam Miristat 697,6052 Asam Stearat 7419,1250 Asam Stearat 14238,8509 Asam Linoleat 3888,2806 Asam Linoleat 7462,4848 Asam Oleat 1218,1084 Asam Oleat 2337,8457 Metyl Palmitat 157059,6764 Metyl Palmitat 301431,3375 Metyl Miristat 9401,8732 Metyl Miristat 18044,5645 Metyl Stearat 190864,8482 Metyl Stearat 366305,1948 Metyl Linoleat 33500,7400 Metyl Linoleat 64292,0370 Metyl Oleat 94127,8747 Metyl Oleat 180651,6594
518592,0433 995281,7513
Entalpi produk
keluar pada suhu
Qc 4425687,309 362,55 oC :
Tripalmitin 8,1557
Trimiristin 0,4866
Tristearin 9,9375
Trilinolein 1,7480
Triolein 4,8878
Asam Palmitat (HK) 10,4778
Asam Miristat 0,6252
Asam Stearat 12,7639
Asam Linoleat 6,6891
Asam Oleat 2,0954
Metyl Palmitat 270,2033
Metyl Miristat 16,1732
Metyl Stearat 328,3885
Metyl Linoleat 57,6488
Metyl Oleat 161,9363
Neraca Panas IV - 11
Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dan Methanol dengan Proses Transesterifikasi
Qr 3948105,3834
Neraca Panas IV - 12
11) Heater III ( E-334 )
Panas Masuk Panas Keluar
Komponen Kkal/jam Komponen kkal/jam
Entalpi minyak
masuk
Entalpi metanol
keluar
pada suhu 226 oC pada suhu 334 oC :
Tripalmitin 4480,8406 Tripalmitin 4740,8686
Trimiristin 267,5032 Trimiristin 282,8747
Tristearin 5456,9752 Tristearin 5776,0910
Trilinolein 960,1250 Trilinolein 1016,0690
Triolein 2685,4247 Triolein 2841,2627
Asam Palmitat 5757,7518 Asam Palmitat 6090,8795
Asam Miristat 343,7933 Asam Miristat 363,4712
Asam Stearat 7010,1504 Asam Stearat 7419,1250
Asam Linoleat 3674,7314 Asam Linoleat 3888,2806
Asam Oleat 1151,4865 Asam Oleat 1218,1084
Metyl Palmitat 148435,6441 Metyl Palmitat 157059,6764
Metyl Miristat 8890,1940 Metyl Miristat 9401,8732
Metyl Stearat 180311,1966 Metyl Stearat 190864,8482
Metyl Linoleat 31615,4450 Metyl Linoleat 33500,7400
Metyl Oleat 88959,3817 Metyl Oleat 94127,8747
490000,6437 518592,0433
Qsupply 55885,71764 Qloss 27294,31807
Neraca Panas IV - 13
Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dan Methanol dengan Proses Transesterifikasi
12) Kolom Distilasi II ( D-340 )
Panas Masuk Panas Keluar
Komponen Kkal/jam Komponen kkal/jam
Entalpi bahan masuk Entalpi produk keluar
pada suhu 334oC pada suhu 329oC :
Tripalmitin 4740,8686 Tripalmitin 9098,8200
Trimiristin 282,8747 Trimiristin 542,9130
Tristearin 5776,0910 Tristearin 11085,4697
Trilinolein 1016,0690 Trilinolein 1950,0539
Triolein 2841,2627 Triolein 5453,0384
Asam Palmitat (HK) 6090,8795 Asam Palmitat (HK) 11689,8764
Asam Miristat 363,4712 Asam Miristat 697,6052
Asam Stearat 7419,1250 Asam Stearat 14238,8509
Asam Linoleat 3888,2806 Asam Linoleat 7462,4848
Asam Oleat 1218,1084 Asam Oleat 2337,8457
Metyl Palmitat 157059,6764 Metyl Palmitat 301431,3375
Metyl Miristat 9401,8732 Metyl Miristat 18044,5645
Metyl Stearat 190864,8482 Metyl Stearat 366305,1948
Metyl Linoleat 33500,7400 Metyl Linoleat 64292,0370
Metyl Oleat 94127,8747 Metyl Oleat 180651,6594
518592,0433 995281,7513
Entalpi produk keluar
pada suhu 362,55oC :
Qc 4425687,309
Tripalmitin 8,1557
Trimiristin 0,4866
Tristearin 9,9375
Trilinolein 1,7480
Triolein 4,8878
Asam Palmitat (HK) 10,4778
Asam Miristat 0,6252
Neraca Panas IV - 14
Asam Linoleat 6,6891
Asam Oleat 2,0954
Metyl Palmitat 270,2033
Metyl Miristat 16,1732
Metyl Stearat 328,3885
Metyl Linoleat 57,6488
Metyl Oleat 161,9363
892,2173
Qr 3948105,3834
Neraca Panas IV - 15
Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dan Methanol dengan Proses Transesterifikasi
13) Cooler II ( E-350 )
Panas Masuk Panas Keluar Komponen Kkal/jam Komponen kkal/jam Entalpi bahan masuk pada Entalpi produk keluar pada
suhu 240 oC :
suhu 65,11 oC :
Tripalmitin 2900,3268 Tripalmitin 178,6410 Trimiristin 208,1793 Trimiristin 10,7187 Tristearin 4243,6959 Tristearin 216,6913 Trilinolein 746,7682 Trilinolein 38,1976 Triolein 2089,0297 Triolein 107,0618 Asam Palmitat 4479,5943 Asam Palmitat 229,9036 Asam Miristat 267,5938 Asam Miristat 13,8030 Asam Stearat 5452,0854 Asam Stearat 278,7100 Asam Linoleat 2858,4575 Asam Linoleat 146,3966
Asam Oleat 895,8692 Asam Oleat 45,9782
Metyl Palmitat 115490,9371 Metyl Palmitat 5957,2078 Metyl Miristat 6919,9560 Metyl Miristat 358,8467 Metyl Stearat 140245,1758 Metyl Stearat 7203,4908 Metyl Linoleat 24566,5780 Metyl Linoleat 1245,9202 Metyl Oleat 69215,1971 Metyl Oleat 3570,2309
380579,4442 19601,7981
H Dowtherm 72195,52923 H Dowtherm 433173,1754
Spesifikasi Alat V - 1
BAB V
SPESIFIKASI ALAT
1) Tangki Penampung CPO ( F – 110 )
Spesifikasi :
Fungsi : Menampung minyak CPO sebagai bahan baku selama 5 hari
Type : Silinder tegak dengan tutup atas berbentuk standard dished
head dan tutup bawah berbentuk plat datar.
Volume : 10137,58262 cuft
Diameter : 18,6214 ft
Tinggi : 37,2427 ft
Tebal shell :
½
in
Tebal tutup atas : 9/16 in
Tebal tutup bawah :
½
inBahan Konstruksi : Carbon steel SA – 283 grade C (Brownell : 253)
Jumlah lilitan : 14 buah
Jumlah : 5 buah
2) Pompa ( L – 111)
Spesifikasi :
Fungsi : Memompa minyak CPO dari tangki penampung ke tangki
Degumming
Type : Centrifugal pump
Bahan : Comersial steel
Rate Volumetrik : 40,68662 gpm
Total Dynamichead : 51,10444 ft.lbf/lbm
Effisiensi motor : 80%
Power : 1 hp
Jumlah : 1 buah
Spesifikasi Alat V - 2
Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dengan Proses Transesterifikasi
3) Tangki Penampung H2SO4 98% ( F-120 )
Spesifikasi :
Fungsi : Menampung H2SO4 98% selama 7 hari
Type : Silinder tegak dengan tutup atas berbentuk standart dished head
dan tutup bawah berbentuk plat datar.
Volume : 1064,4731 cuft
Diameter : 8,7851 ft
Tinggi : 17,5701 ft
Tebal shell : ½ in
Tebal tutup atas : 5/16 in
Tebal tutup bawah : ½ in
Bahan konstruksi : Stainless steel ( Brownell : 253 )
Jumlah : 1 buah
4) Pompa ( L-121 )
Fungsi : Memompa H2SO4 dari tangki penampung ke tangki pengenceran
Type : Centrifugal pump
Bahan : Stainless steel
Rate Volumetrik : 0,610315 gpm
Total Dynamichead : 78,57262 ft.lbf/lbm
Effisiensi motor : 80%
Power : 1 hp
Spesifikasi Alat V - 3
5) Tangki Pengencer ( M-130 )
Spesifikasi :
Fungsi : Mengencerkan larutan H2SO4 98% sampai 40%.
Type : Silinder tegak, tutup atas datar dan tutup bawah conical dan
dilengkapi pengaduk.
Shell :
Diameter : 2,6916 ft
Tinggi : 4,0374 ft
Tebal shell : 3/16 in
Tebal tutup atas : 3/16 in
Tebal tutup bawah : 3/16 in
Bahan Konstruksi : Stanless Steel type SA – 202 grade A
Jumlah : 1 buah
Sistem pengaduk :
Diameter Impeller : 0,8972 ft
Lebar blade : 0,1794 ft
Panjang blade : 0,0449 ft
Power motor : 2 hp
6) Pompa ( L-131 )
Spesifikasi :
Fungsi : Memompa H2SO4 dari tangki penampung ke tangki
pengenceran
Type : Centrifugal pump
Bahan : Stainless steel
Rate volumetrik : 2, 290358 gpm
Total Dynamichead : 65,67722 ft.lbf/lbm
Effisiensi motor : 80%
Power : 1 hp
Spesifikasi Alat V - 4
Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dengan Proses Transesterifikasi
7) Tangki Degumming ( M- 140 )
Fungsi : Mengikat gum pada minyak CPO dengan bantuan H2SO4
Type : Silinder tegak, tutup atas dishead dengan tutup bawah conical dan
dilengkapi pengaduk.
Shell :
Diameter : 7,5240 ft
Tinggi : 11,2860 ft
Tebal shell : 3/16 in
Tebal tutup atas : 3/16 in
Tebal tutup bawah : 3/16 in
Bahan Konstruksi : Stanless Steel type SA – 202 grade A
Jumlah : 1 buah
Sistem pengaduk :
Diameter Impeller : 2,5080 ft
Lebar blade : 0,5016 ft
Panjang blade : 0,1254 ft
Power motor : 13 hp
Dimensi Jacket :
Volume : 1704,9517 cuft
Diameter : 6,3292 ft
Tinggi : 23,2905 ft
Tebal Shell : 3/16 in
8) Heater ( E-151 )
Fungsi : Memanaskan air proses dari 30 oC Sampai 90 oC
Type : Double pipe
Ukuran :
Inner Pipe
D = 1,25 in
Panjang = 10 ft
Spesifikasi Alat V - 5
Annulus
D = 2 in
Jumlah = 42 buah
∆P = 7,0486 psi
Bahan Konstruksi : Carbon steel
Jumlah alat : 1 buah
9) Centrifuge ( H-160 )
Spesifikasi :
Fungsi : Memisahkan gum dari tangki degumming
Type : Helical conveyor
Bowl diameter : 14 in
Speed : 4000 rpm
Daya motor : 20 Hp
Jumlah : 1 buah
10)Pompa ( L-161 )
Fungsi : Mengalirkan minyak dari centrifuge ke reaktor hidrolizer.
Type : Reciprocating
Bahan : Commercial steel
Rate volumetrik : 95,3605 gpm
Total Dynamichead : 103,7098 ft.lbf/lbm
Effisiensi motor : 80%
Power : 4 hp
Spesifikasi Alat V - 6
Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dengan Proses Transesterifikasi
11)Heater ( E-151 )
Spesifikasi :
Fungsi : Memanaskan minyak dari 85oC sampai 240oC
Type : Shell and tube heat exchanger
Ukuran :
Shell side
ID = 19 ¼ in
Phasses = 2
∆P = 1,0827 psi
Tube Side
OD = ¾ in
BWG = 18
Panjang = 45 ft
Jumlah = 210 buah
Pitch = 1 square pitch ∆P = 1,3346 psi
Bahan Konstruksi : Carbon steel
Jumlah Alat : 1 buah
12)Tangki Penampung Methanol 98% ( F-170 )
Spesifikasi :
Fungsi : Menampung H2SO4 98% selama 7 hari
Type : Silinder tegak dengan tutup atas berbentuk standart dishead head
dan tutup bawah berbentuk plat datar.
Volume : 8701,5708 cuft
Diameter : 17,6970 ft
Tinggi : 35,3940 ft
Tebal shell : 1/2 in
Tebal tutup atas : 5/8 in
Tebal tutup bawah : 1/2 in
Spesifikasi Alat V - 7
Jumlah : 1 buah
13)Pompa ( L – 171 )
Spesifikasi :
Fungsi : Memompa Methanol dari tangki penampung ke vaporizer.
Type : Centrifugal pump
Bahan : Stainless steel
Rate volumetrik : 4,9890 gpm
Total Dynamichead : 107,0179 ft.lbf/lbm
Effisiensi motor : 80%
Power : 1 hp
Jumlah : 1 buah
14)Vaporizer ( V-180 )
Spesifikasi :
Fungsi : Menguapkan Methanol dari 30oC sampai 240oC
Type : Double pipe
Ukuran :
Inner Pipe
D = 1,25 in
Panjang = 45 ft
∆P = 8,3209 psi
Annulus
D = 2 in
Jumlah = 45 buah
∆P = 8,3896 psi
Bahan Konstruksi : Carbon steel
Spesifikasi Alat V - 8
Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dengan Proses Transesterifikasi
15)Kompressor ( G-181 )
Spesifikasi :
Fungsi : Memberikan tekanan pada bahan sampai 89 atm.
Type : Centrifugal Compressor
Kapasitas : 2056,8344 cuft
Effisiensi motor : 80%
Power : 10 hp
Jumlah : 1 buah
16)Tangki Penampung NaOH ( F-190 )
Spesifikasi :
Fungsi : Menampung NaOH 40% selama 7 hari.
Type : Silinder tegak dengan tutup atas berbentuk standart dished head
dan tutup bawah berbentuk plat datar.
Volume : 1011,8280 cuft
Diameter : 8,6378 ft
Tinggi : 17,2756 ft
Tebal shell : 5/16 in
Tebal tutup atas : 3/8 in
Tebal tutup bawah : 5/16 in
Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C
Jumlah : 2 buah
17)Pompa ( L-191 )
Spesifikasi :
Fungsi : Mengalirkan larutan NaOH 40% dari tangki penampung ke
reaktor methanolysis.
Type : Reciprocating
Bahan : Comersial steel
Rate volumetrik : 2,320523 gpm
Spesifikasi Alat V - 9
Effisiensi motor : 80%
Power : 3 hp
Jumlah : 1 buah
18)Reaktor Methanolisys ( R-210 )
Spesifikasi :
Fungsi : Sebagai tempat bereaksinya trigliserida dan methanol untuk
membentuk Biodiesel dan gliserin dengan bantuan katalis NaOH.
Type : Monobloc Vessel for high pressure dengan tutup atas dan bawah
berbentuk standart dishead dan dilengkapi jacket.
Bahan : Stainless steel
Jumlah alat : 1 buah
Dimensi Tangki :
Volume : 638,4122 cuft
Diameter : 7,4085 ft
Tinggi : 14,8171 ft
Tebal shell : 5,0640 in
Tebal tutup atas : 11,8523 in
Tebal tutup bawah : 5,0640 in
Dimensi Jacket :
Volume : 12440,6 cuft
Diameter : 13,5738 ft
Tinggi : 16,8775 ft
Tebal shell : 1/4 in
19)Ekspander ( G-211 )
Spesifikasi :
Fungsi : Mengalirkan produk atas yang keluar dari R-210 ke flash drum.
Type : Centrifugal Turbo blower
Rate volumetrik : 8,51 cuft/menit
Spesifikasi Alat V - 10
Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) dengan Proses Transesterifikasi
Effisiensi motor : 1 hp
Jumlah : 1 buah
20)Flash Drum ( H-310 )
Spesifikasi :
Fungsi : Memisahkan fatty acid yang terbentuk dan memurnikan fatty acid
dari kandungan air.
Type : Silinder tegak dengan tutup bagian atas dan tutup bagian bawah
berbentuk elliptical.
Dimensi :
Shell :
Diameter : 5 ft
Tinggi : 7,7 ft
Tebal : 1/4 in
Head :
Tinggi : 1,2 ft
Tebal : 0,3 in
Bahan : Carbon steel SA – 283 grade C
Jumlah : 1 buah
Pipa :
Produk atas :
Fungsi : Mengalirkan produk atas dari flash drum.
Kapasitas : 2700,389 kg/jam
Ukuran pipa : 8” sch 40
Spesifikasi Alat V - 11
Fungsi : Mengalirkan produk bawah dari flash drum ke vacum still.
Kapasitas : 10475,6288 kg/jam
Ukuran pipa : 4” sch 40
21)Cooler ( E-311 )
Spesifikasi :
Fungsi : Mendinginkan bahan yang keluar dari bagian atas flash drum
Tipe : Shell and tube heat exchanger
Ukuran :
Shell side :
ID : 23 1/4 in
Phasses : 6 phases
∆P : 0,0000606 psi Tube side :
OD : 3/4 in
BWG : 12
Panjang : 5 ft
Jumlah : 1006 buah
Pitch : 1 square pitch
∆P : 0,00015 psi
Bahan konstruksi : Carbon steel
Jumlah alat : 1 buah
22)Decanter (H-330)
Spesifikasi
Fungsi : Untuk memisahkan minyak dengan gliserin berdasarkan
perbedaan
Tipe : Tangki horizontal dengan tutup atas berbentuk dishead.
Spesifikasi