PRA RENCANA
PABRIK PEMBUATAN BIODIESEL KAPASITAS 300.000 TON/TAHUN
SKRIPSI
Dibuat untuk memenuhi salah satu syarat mengikuti Ujian Sarjana pada Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik
Universitas Sriwijaya
OLEH :
RINA NURHAYATI 03031181419042
ANGELINA 03031281419150
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SRIWIJAYA
2021
ii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT sehingga dapat diselesaikan penulisan tugas akhir. Tugas akhir yang berjudul “Pra Rencana Pabrik Pembuatan Biodiesel Kapasitas 300.000 Ton/Tahun”.
Penulisan Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi untuk mengikuti ujian sarjana di Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya. Laporan penelitian ini dapat diselesaikan dengan baik karena banyaknya bantuan, dukungan dan bimbingan yang diberikan dari berbagai pihak, oleh karena itu terima kasih kepada:
1. Ibu Dr. Tuti Indah Sari, S.T., M.T., IPM, selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik.
2. Ibu Dr. Hj. Leily Nurul Komariah, ST, MT, Selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir.
3. Kedua Orang Tua dan Keluarga atas semua dukungan yang begitu besar.
4. Seluruh Staff Dosen Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya.
5. Seluruh teman-teman seperjuangan Teknik Kimia 2014 yang terlibat dan turut membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini.
Demikian, penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.
Inderalaya, Juli 2021
Penulis
iii DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... iii
DAFTAR TABEL ... v
DAFTAR GAMBAR ... vi
DAFTAR NOTASI... vii
DAFTAR LAMPIRAN ... xv
INTISARI ... xvi
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Sejarah dan Perkembangan ... 2
1.3. Macam-macam Proses Pembuatan ... 3
1.4. Sifat-sifat Fisik dan Kimia ... 5
1.5. Manfaat Biodiesel ... 7
1.6. Manfaat Gliserol ... 8
BAB II PERENCANAAN PABRIK ... 9
2.1. Alasan Pendirian Pabrik ... 9
2.2. Pemilihan Kapasitas Produksi ... 10
2.3. Pemilihan Bahan Baku ... 12
2.4. Pemilihan Proses ... 13
2.5. Uraian Proses ... 14
BAB III LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ... 17
3.1. Lokasi Pabrik ... 17
3.2. Tata Letak Pabrik ... 19
3.3. Luas Pabrik ... 19
iv
BAB IV NERACA MASSA DAN NERACA PANAS ...23
4.1. Neraca Massa ... 23
4.2. Neraca Panas ... 33
BAB V UTILITAS ... 45
5.1. Unit Pengadaan Air ... 45
5.2. Unit Pengadaan Steam ... 48
5.3. Unit Pengadaan Tenaga Listrik ... 49
5.4. Unit Pengadaan Bahan Bakar ... 50
BAB VI SPESIFIKASI PERALATAN ... 52
BAB VII ORGANISASI PERUSAHAAN ... 98
7.1. Struktur Organisasi ... 98
7.2. Manajemen Perusahaan ... 98
7.3. Kepegawaian ... 99
7.4. Penentuan Jumlah Pekerja ... 100
BAB VIII ANALISA EKONOMI ... 105
8.1. Keuntungan (Profitabilitas) ... 106
8.2. Lama Waktu Pengembalian Modal ... 107
8.3. Total Modal Akhir... 109
8.4. Laju Pengembalian Modal ... 111
8.5. Break Even Point ... 112
BAB IX KESIMPULAN ... 115 DAFTAR PUSTAKA
v
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Data Produksi Biodiesel ...10
Tabel 2.2. Data Konsumsi BBM Jenis Solar di Indonesia...10
Tabel 2.3. Komposisi Trigliserida pada RBDPO ...12
Tabel 3.1. Rincian Area Pabrik ...19
Tabel 7.1. Pembagian Jam Kerja Pekerja Shift ... 100
Tabel 7.2. Perincian Jumlah Karyawan ... 102
Tabel 8.1. Angsuran Pengembalian Modal ... 108
Tabel 8.2. Kesimpulan Analisa Ekonomi ... 113
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Proses Utama Pembuatan Biodiesel dari RBDPO...14
Gambar 2.2. Flowsheet Proses Pembuatan Biodiesel ...16
Gambar 3.1. Lokasi Pabrik Biodiesel ... 20
Gambar 3.2. Layout Pabrik... 22
Gambar 3.3. Tata Letak Peralatan ... 22
Gambar 7.1. Stuktur Organisasi Perusahaan ... 104
vii
DAFTAR NOTASI 1. Adsorber
D : Diameter, m
Fa : Sorptive Capacity, % P : Tekanan, atm
ρ : Densitas, kg/m3 T : Tinggi Silinder, m Vk : Kapasitas Kolom, m3 Vp : Volume Packing, m3 Vs : Volume Silinder, m3 Wa : Mass Flowrate, kg/jam
2. Centrifuge
m : Laju Alir Massa, kg/jam P : Tekanan, atm
ρ : Densitas, kg/m3 T : Suhu, oC
V : Volume, gal/menit
3. Decanter
Wc :Laju alir light fase, kg/jam ρc : Densitas, kg/m3
Wd : Laju alir heavy fase, kg/jam ρd : Densitas, kg/m3
Ud : Velocity, m/sec
Lc : Volumetric flowrate continues phase, m3/det ai : Interphase of area, m2
Ddec : Diameter decanter, m H : Tinggi decanter, m I : Dispersi Band, m
viii
tr : Residence time of droplet, menit Ap : Pipa area, m2
Dp : Pipe Diameter, m Zt : Light liquid take off, m Zi : Tinggi Interface, m Zn : Heavy liquid take off, m t : Tebal dinding, m
C : Faktor korosi yang diizinkan, m E : Joint efisiensi, dimensionless F : Faktor friksi
P : Tekanan desain, atm
4. Filter
A : Area Filtrasi, m2
Cs : Slurry Concentration kg/m3 f : Fraction of cycle
V : Volume, dm3 ρs : Densitas, Kg/m3 θ : Waktu, Jam
α : Cake Resistance, m/kg
5. Heat Exchanger (Heater, Cooler, Condensor, dan Reboiler) A : Area perpindahan panas, ft2
aα, ap : Area alir pada annulus, inner pipe, ft2 as, at : Area alir pada shell and tube, ft2 a” : External surface per 1 in, ft2/in ft B : Baffle spacing, in
C” : Clearence antar tube, in Cp : Spesific heat, Btu/lb oF D : Diameter dalam tube, in De : Diameter ekuivalen, in
ix
DS : Diameter shell, in f : Faktor friksi, ft2/in2
Gt,Gs : Laju alir pada tube, shell, lb/h.ft2 g : Percepatan gravitasi
h : Koefisien perpindahan panas, Btu/hr.ft2.oF
h1, ho : Koefisien perpindahan panas fluida bagian dalam, bagian luar tube jH : Faktor perpindahan panas
k : Konduktivitas termal, Btu/hr.ft2.oF L : Panjang tube pipa, ft
LMTD : Logaritmic Mean Temperature Difference, oF N : Jumlah baffle
Nt : Jumlah tube PT : Tube pitch, in
∆PT : Return drop shell, psi
∆PS : Penurunan tekanan pada shell, psi
∆Pt : Penurunan tekanan pada tube, psi ID : Inside diameter, ft
OD : Outside diameter, ft
Q : Beban panas heat exchanger, Btu/hr Rd : Dirt factor, hr.ft2.oF/Btu
Re : Bilangan Reynold, dimensionless s : Specific gravity
T1, T2 : Temperatur fluida panas inlet, outlet, oF t1, t2 : Temperatur fluida dingin inlet, outlet, oF Ta : Temperatur rata-rata fluida panas, oF ta : Temperatur rata-rata fluida dingin, oF tf : Temperatur film, oF
tw : Temperatur pipa bagian luar, oF
∆t : Beda temperatur yang sebenarnya, oF U : Koefisien perpindahan panas
Uc, UD : Clean overall coefficient, Design overall coefficient, Btu.hr.ft2.oF
x
V : Kecepatan alir, ft/s
W : Kecepatan alir massa fluida panas, lb/hr w : Kecepatan alir massa fluida dingin, lb/hr μ : Viskositas, Cp
6. Mixing Tank
C : Corrosion maksimum, in Dt : Diameter tangki, m Di : Diameter impeller, m E : Joint effisiensi
g : Lebar baffle pengaduk, m h : Tinggi head, m
HL : Tinggi liquid, m Hs : Tinggi silinder, m HT : Tinggi tangki, m
N : Kecepatan putaran pengaduk, rpm P : Tekanan desain, psi
r : Panjang blade pengaduk, m rb : Posisi baffle dari dinding tanki, m ri : jari-jari vessel, in
S : Working stress allowable, psi t : tebal dinding tangki, m
Vs : Volume silinder, m3 VE : Volume ellipsoidal, m3 Vt : Volume tangki total, m3 Wb : Lebar baffle, m
: Densitas, kg/m3
: Viskositas, kg/m .s
7. Pompa
A : Area alir pipa, in2
xi
BHP : Brake Horse Power, HP Dopt : Diameter optimum pipa, in f : Faktor friksi
g : Percepatan gravitasi, ft/s2
gc : Konstanta percepatan gravitasi, ft/s2 Hf : Total friksi, ft
Hfs : Friksi pada dinding pipa, ft Hfc : Friksi karena kontraksi tiba-tiba, ft Hfe : Friksi karena ekspansi tiba-tiba, ft Hff : Friksi karena fitting dan valve, ft Hd, Hs : Head discharge, suction, ft ID : Inside diameter, in
OD : Outside diameter, in
Kc, Ke : Contaction, ekspansion contraction, ft L : Panjang pipa, m
Le : Panjang ekuivalen pipa, m mf, ms : Kapasitas pompa, laju alir, lb/h MHP : Motor Horse Power, HP
NPSH : Net Positive Suction Head, ft . lbf/ lb P uap : Tekanan uap, psi
Qf : Laju alir volumetrik, ft3/s
Re : Reynold Number, dimensionless Vs : Suction velocity, ft/s
Vd : Discharge velocity, ft/s ΔP : Differential pressure, psi ε : Equivalent roughness, ft η : Efisiensi pompa
μ : Viskositas, kg/m.hr ρ : Densitas, kg/m3
xii
8. Reaktor
BMav : BM rata – rata, kg/kmol
CAo : Konsentrasi Trigliserida mula – mula, kmol/m3 CBo : Konsentrasi Methanol mula – mula, kmol/m3 FAO : Laju Alir Molar
g : Percepatan Gravitasi, m/s2 HS : Tinggi Head Reaktor, m HR : Tinggi reaktor total, m
k : Konstanta reaksi , m3/kmol.s, s-1 Mfr : Laju alir massa, kg/h
G :Densitas (Kg/m3)
Qf : Volumetric Flowrate Umpan, m3/h r1, r2 : Laju reaksi 1,2, kmol/m3.s
t : Tebal dinding reaktor, m Vf : Total free volume, m3 VHR : Volume head reaktor, m VR : Volume Total Reaktor, m Vs : Volume Shell, m3
µ : Viskositas Campuran, kg m/s WG : Laju alir massa Gas, Kg/jam WL : Laju Alir massa Liquid, kg/jam
9. Storage Bin
C : Faktor korosi, in D : Inlet Diameter, ft d : Outlet Diameter, ft E : Welded joint Efficiency F : allowence stress, psi P : Tekanan desain, psi G : Laju Alir Massa, kg/s g : Percepatan Gravitasi, m/s2
xiii
T : Tinggi (ft)
Ws : Laju alir umpan (kg/jam)
: Sudut Silo ρ : Densitas, (kg/m3)
10. Stripper
Aa : Active area, m2 Ad : Downcomer area, m2 Ada : Luas aerasi, m2 Ah : Hole area, m2 An : Net area, m2 At : Tower area, m2
Cc : Tebal korosi maksimum, in D : Diameter kolom, m
dh : Diameter hole, mm E : Total entrainment, kg/s Ej : Efisiensi pengelasan Fiv : Parameter aliran H : Tinggi kolom, m ha : Aerated liquid drop, m hf : Froth height. m
hq : Weep point, cm hw : Weir height, m Lw : Weir height, m
Nm : Jumlah tray minimum, stage Qp : Faktor aerasi
R : Rasio refluks
Rm : Rasio refluks minimum Uf : Kecepatan massa aerasi, m/s Vd : Kelajuan downcomer
ΔP : Pressure drop, psi
xiv
ψ : Fractional entrainment
11. Tangki
C : Allowable corrosion, m D : Diameter tanki, m E : Joint effisiensi h : Tinggi head, m He : Tinggi elipsoidal, m Hs : Tinggi silinder tanki, m Ht : Tinggi total tanki, m P : Tekanan, atm
S : Allowable stress, psi t : Tebal dinding tanki, m Vh : Volume head, m3 Vs : Volume silinder, m3 Vt : Kapasitas tanki, m3 W : Laju alir massa, kg/h ρ : Densitas, kg/m3
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Perhitungan Neraca Massa ... 116
Lampiran 2 Perhitungan Neraca Panas ... 171
Lampiran 3 Perhitungan Spesifikasi Alat... 254
Lampiran 4 Perhitungan Analisa Ekonomi ... 477
xvi INTISARI
Pabrik Pembuatan Biodiesel berkapasitas 300.000 Ton/Tahun ini direncanakan didirikan tahun 2023 berlokasi di Kecamatan Pelayangan, Kota Jambi, Provinsi Jambi, Indonesia yang diperkirakan memiliki luas area sebesar 9 Ha. Proses pembuatan Biodiesel menggunakan proses transesterifikasi dan hidrogenasi, hingga terbentuk biodiesel yang memiliki angka stabilitas oksidasi yang tinggi. Proses transesterifikasi dilakukan dalam reaktor continue stirred tank reactor (CSTR) dengan temperatur 65°C dan tekanan 1 atm, sedangkan proses hidrogenasi dilakukan dalam reaktor trickle bed reactor (TBR) dengan temperatur 100°C, tekanan 3 atm, dan menggunakan katalis nikel. Adapun reaksi pembentukan biodiesel adalah sebgai berikut:
Pabrik ini merupakan Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang Direktur Utama. Sistem organisasi perusahaan yang dipilih adalah line dan staff dengan total karyawan 96 orang. Pabrik Pembuatan Biodiesel ini layak didirikan karena telah memenuhi persyaratan parameter ekonomi sebagai berikut:
Total Capital Investment = US $ 17.284.050,04
Selling Price per Year = US $ 1.640.015.435,37
Total Production Cost = US $ 237.161.198,68
Annual Cash Flow = US $ 913.237.977,85
Pay Out Time = 1 Tahun
Rate of Return = 52,75%
Discounted Cash Flow = 52,83%
Break Even Point = 32,42%
Service Life = 11 Tahun
1 BAB I
PEMBAHASAN UMUM
1.1. Latar Belakang
Dalam kurun waktu beberapa dekade terakhir semakin menipisnya cadangan minyak bumi serta pencemaran lingkungan merupakan isu global yang meresahkan manusia. Hal ini mengakibatkan melonjaknya harga minyak dunia yang memberikan dampak besar terhadap perekonomian dunia tak terkecuali negara berkembang seperti Indonesia. Kenaikan harga BBM secara langsung berakibat pada naiknya biaya transportasi, biaya produksi industri dan pembangkitan tenaga listrik. Pertambahan jumlah penduduk yang disertai dengan peningkatan kesejahteraan masyarakat juga berdampak pada makin meningkatnya kebutuhan akan sarana transportasi dan aktivitas industri. Hal ini tentu saja menyebabkan kebutuhan akan bahan bakar cair juga semakin meningkat. Oleh karena itu, dibutuhkan energi alternatif sebagai pengganti bahan bakar diesel.
Biodiesel merupakan salah satu energi alternatif pengganti bahan bakar diesel atau solar yang terbuat dari bahan alam. Hal ini dikarenakan biodiesel memiliki sifat menyerupai minyak diesel atau solar, selain itu juga bersifat dapat diperbaharui (renewable), dapat terurai (biodegradable) dan memiliki sifat pelumasan terhadap piston mesin karena termasuk kelompok minyak tidak mengering (non-drying oil), dan mampu mengurangi emisi karbon dioksida serta efek rumah kaca. Biodiesel juga bersifat ramah lingkungan karena emisi gas buang yang jauh lebih baik dibandingkan diesel atau solar, yaitu bebas sulfur, bilangan asap rendah (smoke number), terbakar sempurna (clean burning), dan tidak beracun (non toxic). Biodiesel dapat digunakan secara murni atau dicampur dengan petrodiesel tanpa ada perubahan pada mesin lain yang menggunakannya.
Beberapa bahan baku untuk pembuatan biodisel diantaranya adalah kelapa sawit, kedelai, jarak pagar, dan kacang kedelai. Dari beberapa bahan baku tersebut di Indonesia yang punya prospek untuk diolah menjadi biodisel adalah kelapa sawit. Tanaman industri kelapa sawit telah tersebar hampir di seluruh wilayah Indonesia, pengolahannya sudah mapan. Dibandingkan dengan tanaman yang lain
2
seperti kedelai, jarak pagar dan lain-lain yang masih mempunyai kelemahan antara lain sumbernya sangat terbatas dan masih harus diimpor. Sedangkan untuk bahan baku minyak jarak pagar masih dalam taraf penelitian skala laboratorium untuk budidaya dan pengolahannya, sehingga dapat dikatakan bahwa kelapa sawit merupakan bahan baku untuk biodisel yang paling siap (Sugiono, 2008).
1.2. Sejarah dan Perkembangan
Pada tahun 1853, untuk pertama kalinya transesterifikasi minyak nabati dilakukan oleh dua orang ilmuwan, yaitu E. Duffy dan J. Patrick. Hal ini terjadi sebelum mesin diesel pertama ditemukan. Baru pada tanggal 10 Agustus 1893 di Augsburg, Jerman, Rudolf Diesel mempertunjukan model mesin diesel penemuannya pada world fair tahun 1898 di Paris, Prancis. Rudolph Diesel memamerkan mesin dieselnya yang menggunakan bahan bakar kacang tanah.
Namun pada tahun 1920, mesin diesel diubah menggunakan bahan bakar fosil (Petro Diesel) dengan viskositas yang lebih rendah dari biodiesel. Penyebabnya karena pada saat itu produksi minyak bumi sangat melimpah dan murah, maka minyak untuk mesin diesel tersebut digunakan minyak solar dari minyak bumi.
Selama bertahun-tahun, proses biodiesel telah banyak dikembangkan, proses pertama yang ada dalam pembuatan biodiesel adalah proses esterifikasi kontinyu di kolom reaksi yang counter-current. Pada tahun 1950, Hengkel mengembangkan suatu proses yang berdasarkan prinsip reaksi esterifikasi absorbsi methanol dan desorbsi air secara simultan. Pada tahun 1977 ilmuwan Brasil, Expedito Parente, menemukan proses industri pertama untuk produksi dari biodiesel. Pabrik biodiesel pertama dibangun pada bulan November 1987 dan pabrik berskala industri pertama dibangun pada tahun 1989.
Pada saat ini industri biodiesel di dunia, khususnya di Indonesia meningkat secara signifikan setiap tahun. Khususnya di Asia, pertumbuhan biodiesel di Indonesia (65,40%) unggul dibanding negara Asia lainnya seperti China (14,60%), Thailand (39,90%), India (12,70%), dan Korea Selatan (45,40%).
Sedangkan untuk pasar biodiesel didunia terbesar oleh Uni Eropa, diikuti Amerika Latin, Asia Pasifik, dan yang keempat Amerika Utara. Hal ini menunjukan
3
keberhasilan pemerintah dalam penghematan devisa sebesar 831 USD (dengan meningkatkan pemanfaatan biodiesel untuk kebutuhan dalam negeri sebesar 1,05 juta KL) maka, ketergantungan energi fosil semakin berkurang (GAPKI, 2017).
1.3. Macam-macam Proses Pembuatan Biodiesel Macam-macam proses pembuatan biodiesel yaitu:
1.3.1. Proses Pirolisis
Pirolisis merupakan perubahan reaksi secara kimia dengan memanfaatkan energi panas (thermal energy). Biodiesesl yang dihasilkan dari proses secara pirolisis memiliki angka cetane yang tinggi, viskositas yang rendah, mengandung jumlah sulfur, air dan endapan dalam jumlah yang dapat diterima, demikian juga dengan korosi tembaganya. Namun, terdapat juga abu dan residu karbon dalam jumlah yang tidak dapat diterima. Penggunaan biodiesel proses pirolisis pada mesin dibatasi untuk pemakaian dalam jangka pendek.
1.3.2. Proses Mikroemulsifikasi
Proses mikroemulsifikasi adalah pembentukan emulsi dengan menggunakan solvent seperti metanol, etanol, 1–butanol. Proses ini ditujukan untuk mengatasi tingginya nilai viskositas minyak nabati sehingga mendekati nilai viskositas bahan bakar motor diesel yang berasal dari produk minyak bumi.
Beberapa kekurangan dari proses emulsifikasi ini diantaranya seperti terjadinya deposit karabon yang tinggi, pembakaran (combustion) yang tidak memuaskan, dan peningkatan nilai viskositas pada pemberian minyak (lubricating oil).
1.3.3. Proses Esterifikasi
Bahan baku yang digunakan adalah minyak mentah yang memiliki kadar asam lemak bebas (Fat Fatty Acid) tinggi (>5%). Proses esterifikasi bertujuan untuk menurunkan kadar FFA hingga dibawah 5%, agar pada saat proses transesterifikasi dilakukan berjalan efisien. Prinsip utama proses ini adalah reaksi esterifikasi adsorbsi methanol dan desorbsi air secara simultan. Reaksi berlangsung pada tekanan udara atmosfer dan temperatur antara 200–250oC.
Umumnya, proses esterifikasi menggunakan katalis asam. Asam-asam pekat seperti asam sulfat (sulphuric acid) dan asam klorida (cloride acid). Pada
4
katalis asam
tahap ini diperoleh campuran metil ester kasar dan metanol sisa yang kemudian dipisahkan. Proses esterifikasi dilanjutkan dengan proses transesterifikasi terhadap produk pertama dengan menggunakan katalis alkalin, tahap selanjutnya sama dengan tahap pada proses transesterifikasi (Hambali dan Erliza, 2007).
R – CO – OH + R’OH R -- CO – OR’ + H2O Asam lemak metanol Metil ester Air 1.3.4. Proses Transesterifikasi
Transesterifikasi merupakan suatu reaksi kesetimbangan. Pada transesterifikasi minyak nabati direaksikan dengan suatu alkohol sehingga terbentuk 3 molekul, metil ester asam lemak , dan gliserol. Metil ester asam lemak ini selanjutnya disebut biodiesel. Transesterifikasi adalah penggantian gugus alkohol dari ester dengan alkohol lain. Transesterifikasi yang dikatalisis basa jauh lebih cepat daripada yang dikatalisis oleh asam sehingga jauh lebih banyak digunakan dalam penggunaan komersil. Umumnya, katalis yang digunakan adalah NaOH atau KOH. Reaksi berlangsung pada temperatur 80-180oC dengan tekanan antara 1-30 atm.
Proses transesterifikasi bertujuan untuk menurunkan viskositas (kekentalan) minyak, sehingga mendekati nilai viskositas solar. Nilai viskositas yang tinggi akan menyulitkan pemompaan bahan bakar dari tangki ke ruang bahan bakar mesin dan menyebabkan pembakaran kurang sempurna dan menimbulkan endapan pada nosel (Hambali dan Erliza, 2007).
Metode transesterifikasi merupakan metode yang umum digunakan untuk proses biodiesel metode ini bisa menghasilkan biodiesel rendemen 95% atau lebih, dari bahan baku minyak tumbuhan. Sifat biodiesel ini sangat mendekati minyak diesel dan tidak menimbulkan dampak yang buruk pada pemakaian jangka panjang sehingga sangat menjanjikan untuk digunakan sebagai pengganti/pencampur minyak diesel.
5
1.4. Sifat Fisik dan Kimia 1.4.1. Bahan Baku
1) Crude Palm Oil (Minyak Sawit)
Rumus kimia : C3H5(COO)3C49H92(COOH)3
Berat molekul : 846,9 gr/mol Titik Didih : 573 K
Bentuk : Cair
Warna : Kuning jingga
Densitas : 890,275 kg/m3
Kemurnian : 99,9%, moisture 0,1% (FFA: 2,5%)
∆Hf(298) : -1953,8 kJ/mol
SPGR : 0,890(80/4C) Temperatur Kritis (Tc): 1341,77 K Tekanan Kritis (Pc) : 7,323 atm 2) Metanol
Rumus kimia : CH3OH
Berat molekul : 32,0416 gr/mol Titik Leleh : -97,6ºC (175,35 K) Titik Didih : 64,7ºC (337,85 K)
Bentuk : Cair
Warna : Tidak Berwarna
Densitas : 792 kg/m3
Kemurnian : 99,85%, air 0,15% (PT. Kaltim Methanol Industri)
∆Hf(298) : -238,660 kJ/mol
SPGR : 0,792 (20/4C) Temperatur Kritis (Tc): 512,6 K Tekanan Kritis (Pc) : 79,91 atm
Cp : 76,85 J/mol K (5,01435 kkal/mol ºC) 3) Hidrogen
Rumus kimia : H2
Berat molekul : 2,015 gr/mol
6
Titik Lebur : -259,1ºC Titik Didih : -252,7ºC
Bentuk : Gas
Warna : Tidak Berwarna
Densitas : 0,08988 g/L
Kemurnian : 99,99% (0,001% CO2) (PT. Aneka Gas Industri) Temperatur Kritis (Tc): 33,2 K
Tekanan Kritis (Pc) : 12,829 atm 4) Kalsium Oksida
Rumus kimia : CaO
Berat molekul : 56,0774 gr/mol Titik Leleh : 2570 ºC
Titik Didih : 2850 ºC
Bentuk : Padat
Warna : Serbuk putih hingga kuning/coklat putih Densitas : 3,33 g/cm3
Kemurnian : 99,99% (Stigma-Aldirch)
∆Hf(298) : -635 kJ/mol
5) Nikel
Rumus kimia : Ni Re/C Berat molekul : 58,69 gr/mol Titik Lebur : 1453ºC Titik Didih : 2732ºC
Bentuk : Padat
Warna : Serbuk putih
Densitas : 8,908 g/cm3
Kemurnian : 99.98% (D=0,1 mm) (Stigma-Aldrich)
1.4.2. Produk Utama
1) Metil Ester (Biodiesel)
Berat molekul : 284,796 gr/mol
7
Bentuk : Cair
Warna : Jernih Jingga
Densitas : 863,69 kg/m3
Viskositas (cSt) : 4,6 Angka Setana : 55,59 Oxidation Stability : 126,31 jam
Kemurnian : 99%
∆Hf(298) : -694,1 kJ/mol.K (-165,89406 kkal/mol.K)
Temperatur Kritis (Tc): 778,81 K Tekanan Kritis (Pc) : 13,0175 atm 1.4.3. Produk Samping
1) Gliserol
Rumus kimia : C3H8O3
Berat molekul : 92,0932 gr/mol Melting point : 17,9 ºC
Titik Didih : 290 ºC
Bentuk : Cair
Warna : Jernih kekuningan Densitas : 1260,78 kg/m3
∆Hf(298) : -585,31 kJ/mol
Temperatur Kritis (Tc): 726 K
Tekanan Kritis (Pc) : 66,02514 atm
Cp : 221,9 J/mol K (14,47867 kkal/mol ºC)
1.5. Manfaat Biodiesel
1) Mengurangi pencemaran hidrokarbon yang tidak terbakar, karbon monoksida, sulfur dan hujan asam.
2) Tidak menambah jumlah gas karbon dioksida, karena minyak berasal dari tumbuhan/nabati.
3) Energi yang dihasilkan mesin diesel lebih sempurna dibandingkan solar hingga yang menggunakan biodiesel tidak mengeluarkan asap hitam
8
berupa karbon atau CO2, sedangkan mesin yang menggunakan solar mengeluarkan asap hitam.
4) Pengganti diesel atau solar (bahan bakar mobil atau motor) yang jumlahnya terbatas dan semakin sedikit.
5) Meningkatkan pemanfaatan pengolahan tumbuhan, dimana bahan baku pembuatan biodiesel yang digunakan adalah tumbuhan (Kelapa Sawit).
6) Mengurangi kandungan oksigen yang umumnya terdapat pada biodiesel, kandungan oksigen perlu dikurangi dikarenakan menyebabkan korosi.
7) Meningkatkan waktu penyimpanan biodiesel (umumnya: 480 menit) menjadi 602 menit, hal ini dikarenakan tidak ada lagi oksigen yang akan menurunkan stabilitas oksidasi.
1.6. Manfaat Gliserol 1.6.1. Untuk obat
1) Digunakan di dalam medis dan persiapan farmasi misalnya sebagai pelumas peralatan kedokteran
2) Digunakan sebagai obat pencuci perut 3) Sebagai sirup obat batuk
4) Digunakan sebagai pengganti alkohol, untuk bahan pelarut dalam pengambilan herbal dan antiseptik
1.6.2. Untuk perawatan pribadi 1) Pasta gigi
2) Obat kumur
3) Produk perawatan kulit 4) Krim cukur rambut 5) Sabun
1.6.3. Makanan dan Minuman
1) Sebagai bahan pelarut dan bahan pemanis, mengawetkan makanan 2) Dipakai untuk membuat polyglycerol esters dalam industri margarin 3) Pewarna makanan
DAFTAR PUSTAKA
Abraham, A. 2014. Deskripsi Proses PUSRI IB. Palembang: PT. Pupuk Sriwijaya.
Alsyouri, H. 2015. Introduce to Design of Packed Columns. University of Jordan:
Chemical Engineering Department.
Anonim. 2018. Expor-Impor Biodiesel dan Expor-Impor Methyl Esters.
Indonesia: Badan Pusat Statistik (BPS).
Atadashi, I, M. 2015. Purification of Crude Biodiesel Using Dry Washing and Membrane Technologies. Alexandria Engineering Journal. 54. 1265-1272.
Cai et al. 2011. Patents No. 2011/0054200 A1. United States.
Chempro. 2018. Technology Equipments. (Online) https://www.chempro.in/
equipmentplf.html (Diakses pada 06 Maret 2019).
Coulson, J. M., & Richardson, J. F. 2005. Coulson & Richardson's Chemical Engineering Design (4th ed., Vol. VI).
Dyan. 2018. Proses Stripping dalam Pengolahan Limbah Industri Farmasi.
(Online) https://www.researchgate.net/publication/3171919/ (Diakses pada 04 maret 2019)
Elon, S. 2015. Jenis-jenis Packing. (Online) https://www.coursehero.com/file/
p7vqa19/ (Diakses pada 04 Maret 2019)
Fasha, Syarif. 2012. Rencana Tata Ruang Wilayah Kota Jambi Tahun 2013-2033.
Jambi: Pemerintah Kota Jambi.
Felder, R. M., & Rousseau, R. W. 1978. Elementary Principles of Chemical Processes (3rd ed.). New York, New York: John Wiley & Sons.
Filtration Group. 2017. Technology Equipments of Oils and Fats. (Online) https://www.filtrationgroup.com/horizontal-pressure-leaf-filter/ (Diakses pada 06 Maret 2019).
Geankoplis, C. J. 1978. Transport Processes and Unit Operations (3rd ed.). USA:
Prentice-Hall International.
Huading Separator. 2018. Centrifugal Separation Technology. (Online) http://www.huading-separator.com/horizontal-pressure-leaf-filter/ (Diak- ses pada 06 Maret 2019).
Ismail, S. 1999. Alat Industri Kimia. Inderalaya: Universitas Sriwijaya.
Kern, D. Q. 1957. Process Heat Transfer. Auckland: McGraw-Hill International Edition.
Levenspiel, O. 1999. Chemical Reaction Engineering (2nd ed.). New York: Johw Wiley & Sons.
McCabe, W. L., Smith, J. C., & Harriot, P. 1993. Unit Operations of Chemical Engineering. McGraw-Hill International .
Maulana. 2017. Jenis-Jenis Packing pada Stripper Column. (Online) https://
www.academia.edu/28544658/ (Diakses pada 04 maret 2019).
Perry, R. H. dan Green D. W., 1999. Perry’s Chemical Engineering’s Handbook 7th Editions. Singapura: MCGraw Hill Book Company.
Pertamina. 2012. Data Design and Flowsheet. Balongan: PT. Pertamina RU VI.
Peter, M. S., & Timmerhaus, K. D. 1991. Plant Design and Economics For Chemical Engineers (4th ed., Vol. IV). New York: McGraw-Hill Book Company.
Pratas et al. 2010. Densities and Vscosities of Fatty Acid Methyl and Ethyl Esters.
Jurnal of Chemical & Engineering Data. 55(9).
Polychemindo. 2013. Deskripsi Proses Divisi Poliester. Karawang: PT. Polychem Indonesia.
Smith, J. M., Van Ness, H. C., & Abbot, M. M. 2001. Introduction Chemical Engineering Thermodynamics (6th ed.). Boston: McGraw Hill.
TAN. 2019. Police Filter. (Online) http://www.tan.com.ua/en/police-filter (Diakses pada 06 Maret 2019).
Toba et al. 2017. Patent No. 9,701,916 B2. United States.
Treybal, R. E. 1981. Mass-Transfer Operation. New York: McGraw-Hill.
Van Winkle, M. 1967. Distillation. New York: McGraw-Hill.
Vibrandt, F. C., & Dryden, C. E. 1959. Chemical Engineering Plant Design (4th ed., Vol. IV). New York: McGraw-Hill International Edition.
Wallas. S. M. 1988. Chemical Process Equipment Selection and Design, 3rd Editionts. United State of America: Butterwoth.
Yaws, C. L. 1999. Chemical Properties Handbook. New York: McGraw-Hill.
