Lisa Monica Rakhma Yuniar Aulia Ningtyas

Lisa Monica Rakhma 2307 030 054 Yuniar Aulia Ningtyas 2307 030 058

Disusun oleh:

TUGAS AKHIR

PABRIK ASAM LEMAK DARI BIJI BUNGA MATAHARI DENGAN PROSES HIDROLISIS

SECARA COUNTINUOUS COUNTERCURRENT

Yuniar Aulia Ningtyas 2307 030 058

Pembimbing:

Prof. Dr. Ir. Danawati HP, M.Pd

NIP 191029 198603 2 001

LATAR BELAKANG

1. Peranan asam lemak sangat penting sekali bagi industri oleokimia.

2. Asam lemak merupakan salah satu produk yang banyak digunakan dalam industri bahan detergen, farmasi, kosmetik, dll. Sehingga pabrik asam lemak dapat dikatakan sebagai industri intermediate (antara) bagi industri- industri lain.

3. Minyak nabati menjadi alternatif karena sifatnya yang lebih mudah 3. Minyak nabati menjadi alternatif karena sifatnya yang lebih mudah diuraikan oleh alam. Bahan baku minyak nabati yang berpotensi untuk dikembangkan sebagai bahan baku pembuatan asam lemak berasal dari minyak biji bunga matahari.

BAHAN BAKU UTAMA

1. Tanaman bunga matahari termasuk family corporitas, yang mudah tumbuh didaerah iklim tropis dan daerah iklim sedang dengan hasil per hektarnya cukup memadai (3 ton biji/ha). Tanaman ini mudah ditanam dengan periode panen yang cukup singkat, yaitu sekitar 3-4 bulan.

2. Kandungan minyak biji bunga matahari sebesar 52% dan bungkilnya sebesar 48%.

3. Biji bunga matahari dikelompokkan menjadi 2, yaitu untuk pangan dan non pangan.

4. Minyak biji bunga matahari (non pangan) mengandung trigliserida dari beberapa asam lemak terutama asam oleat, yaitu sebesar 83 %.

BAHAN BAKU PENUNJANG

• Asam Phosphat (H₃PO₄)

H₃PO₄ digunakan untuk menggumpalkan dan mengendapkan zat-zat Nonhydratable Phospholipids (NHP) yang terdapat dalam minyak biji bunga matahari pada tangki degumming.

• Air (H₂₂₂₂O)

₂O

₂

₂₂

₂

H₂O digunakan untuk menggumpalkan dan mengendapkan zat-zat Hydratable Phospholipids yang terdapat dalam minyak biji bunga matahari pada tangki degumming. H₂O juga digunakan untuk mereaksikan trigliserida pada reaktor hidrolisa. Selain itu, H₂O digunakan untuk kebutuhan pada unit utilitas.

SIFAT FISIK DAN KIMIA

Bahan Baku Utama Bahan Baku Penunjang Produk

Minyak Biji Bunga Matahari

Sifat fisik :

• Bentuk : cair

• Warna : kuning

• Specific Gravity (25^oC) : 0,920561

• Densitas (60^oC) : 0,897 gr/cm3

• Flash point (^oC) : 121 Sifat kimia :

Produk Utama Produk Samping

• Free Fatty Acid (%) : 1,35

• Bilangan penyabunan : 188-194

• Bilangan iod : 130-144

• Moisture (%) : 0,2

• Impuritis (%) : 0,05 (Bailey’s)

SIFAT FISIK DAN KIMIA

Bahan Baku Utama Bahan Baku Penunjang Produk

Produk Utama

Asam Phosphate (H₃PO₄)

Sifat fisik :

• Berbentuk Cair

• Specific Gravity (25^oC) : 1,6850

• Viskositas : 3,86 mPa.s

• Boiling point : 158^oC

• Melting point : 42,35^oC Vapor Density : 3,4

Produk Utama Produk Samping

• Vapor Density : 3,4

Sifat kimia :

• Rumus molekul : H₃PO₄

• Berat molekul : 98 gr/mol

• Merupakan asam lemah

• Pada temperatur tinggi, asam dapat bereaksi dengan metal dan teroksidasi.

(Merck,MSDS of Phosporic Acid)

SIFAT FISIK DAN KIMIA

Bahan Baku Utama Bahan Baku Penunjang Produk

Produk Utama

Air (25^oC)

Sifat fisik :

• Densitas :0,99707

gr/cm³

• Viskositas : 0,89 m Pa.s

• Heat Capacity :

4,186 kj/kg.K

• Freezing point : O^oC

Produk Utama Produk Samping

• Freezing point : O^oC

• Boiling point : 100^oC Sifat kimia :

• Rumus molekul : H₂O

• Berat molekul :

18,02 kg/kmol

• Air bersifat normal pada pH 7, merupakan reagen penghidrolisa pada proses hidrolisa

(Merck,MSDS of water)

SIFAT FISIK DAN KIMIA

Bahan Baku Utama Bahan Baku Penunjang Produk

Produk Utama

Asam Lemak

Sifat fisik :

• Boiling point : 215 ^oC at 15 mmHg

• Melting point : 52 ^oC

• Flash point : 185 ^oC

• Densitas (50^oC ) : 0,861 gr/cm³

Sifat Kimia :

• Rumus Kimia C H O

Produk Utama Produk Samping

• Rumus Kimia C₁₆H₃₂O₂

• Berat Molekul :256,42 g/mol

• Asam lemak merupakan rantai hidro- karbon, semakin tidak jenuh asam lemak dalam molekul trigliserida maka

semakin rendah titik cair minyak.

(Merck,MSDS of fatty acid)

SIFAT FISIK DAN KIMIA

Bahan Baku Utama Bahan Baku Penunjang Produk

Produk Utama

Gliserol

Sifat fisik

• Boiling point (760mmHg) : 290^oC

• Melting point : 19^oC

• Specific gravity : 1.2636

• Densitas (50^oC) : 1,014 gr/cm³

Sifat kimia

Produk Utama Produk Samping

Sifat kimia

• Rumus molekul : C3H5(OH)3

• Berat molekul : 92 kg/kmol

• Tercampur dalam air dingin, air panas dan alkohol.

• Bersifat hygroskopis (Merck,MSDS of glycerol)

Kebutuhan Asam Lemak Skala Nasional

Tahun/ket Produksi Impor Ekspor

2003 123946 43752 43731

2004 130395 46220 46229

2005 138798 49892 49986

(Data dari Badan Pusat Statistik)

2005 138798 49892 49986

2006 147638 54358 53741

2007 153864 58237 58202

Perkiraan massa jumlah produksi, impor dan ekspor asam lemak pada tahun 2012 di Indonesia dalam (Ton/th), diperoleh secara regresi linier.

Produksi Impor Ekspor

180000 69500 72000

180000 69500 72000

Dengan persamaan :

Kebutuhan(Pabrik 2010) = (Produksi+ Impor) – Ekspor

Maka, kebutuhan asam lemak pada tahun 2012 sebesar 177.500 ton/tahun

Dengan mempertimbangkan keberadaan pabrik asam lemak dari

minyak nabati yang masih jarang di Indonesia, dan bahan baku biji

bunga matahari yang produksinya musiman, maka direncanakan

pabrik akan mengambil 1,8% dari total kebutuhan asam lemak di

Indonesia, yaitu sebesar 3.300,00 Ton/tahun. Untuk produksi asam

lemak yang lain dapat dipenuhi oleh pabrik asam lemak yang berasal

dari bahan baku lainnya.

Lokasi Pabrik

Lokasi yang dipilih untuk pendirian Pabrik Asam Lemak pada tahun 2012 adalah daerah Blitar, propinsi Jawa Timur.

Lokasi yang direncanakan dekat dengan sumber bahan baku di daerah Blitar terdapat beberapa lahan budidaya bunga matahari dengan produksi kurang lebih 120 Ton/tahun, sehingga kontinuitas produksi dapat terjamin.

Lokasi Pabrik

Lokasi Pabrik

Asam Lemak

Macam-macam Proses

Parameter

Proses Twitchell

Process

Batch Autoclave Splitting

Continuous Countercurrent 1. Aspek Teknis

a. Proses b. Konversi c. Yield Gliserol

Batch 85-98%

5-15%

Batch 85-98%

10-15%

Kontinyu 97-99%

10-25%

2.Kondisi Operasi a. Suhu (^oC)

b.Tekanan (MPag)

100-150 0

150-175 5.2-10.0

240 2.9-3.1

250 4.1-4.9 b.Tekanan (MPag)

c.Waktu Operasi (h) d. Katalis

0 12-48

Alkyl-aryl sulfonic acids/cycloaliphat

ic sulfonic acids

5.2-10.0 5-10 Zinc, calcium, on magnesium

oxides

2.9-3.1 2-4 Tidak mengguna kan katalis

4.1-4.9 2-3 Optional

3.Aspek Ekonomi a. Investasi b. Biaya Operasi

Kecil Besar

Besar Besar

Besar Sedang

Proses pembuatan asam lemak dari minyak biji bunga matahari

dilakukan dengan proses Continuous Countercurrent dibagi menjadi tiga tahap :

Tahap Pretreatment (Pengolahan Awal) Tahap Hidrolisis

Tahap Pemurnian

Deskripsi Proses

Penggunaan air dalam pabrik asam lemak meliputi:

1. Air sanitasi : 1.369,06 kg/jam 2. Air pendingin : 2.745,745 kg/jam 3. Air proses : 219,984 kg/jam 4. Air umpan boiler : 294,04 kg/jam

Tahapan Pengolahan Air pada Pabrik Asam Lemak:

1. Pengendapan kotoran 1. Pengendapan kotoran 2. Penambahan bahan kimia 3. Pengendapan

4. Filtrasi

5. Demineralizer

Alat – alat kontrol yang digunakan pabrik asam lemak

No Nama Alat Kode Alat Instrumentasi 1. Tangki penampung

minyak

F-115 F-216

Level indicator

2. Tangki degumming M-210 Temperatur control 2. Tangki degumming M-210 Temperatur control 3. Reaktor hidrolisa R-220 Pressure control 4. Tangki penyimpan

produk

F-314 F-324

Level indicator

Alat – alat kontrol yang digunakan pabrik asam lemak

No Nama Alat Kode Alat Instrumentasi 1. Tangki penampung

minyak

F-115 F-216

Level indicator

2. Tangki degumming M-210 Temperatur control 2. Tangki degumming M-210 Temperatur control 3. Reaktor hidrolisa R-220 Pressure control 4. Tangki penyimpan

produk

F-314 F-324

Level indicator

Pembuatan pabrik fatty acid dari biji bunga matahari dengan proses continuous Countercurrent system dapat disimpulkan sebagai berikut :

 Dengan kapasitas sebesar 3.300 ton/tahun atau 10.000 kg/hari

dibutuhkan bahan baku yaitu 20.347,367 kg biji bunga matahari kering/hari.

Produk samping berupa gliserol sebesar 1.009,145 kg/hari.

 Kebutuhan air yang diperlukan untuk air sanitasi adalah 1,375 m³/jam, air pendingin 2,758 m³/jam, dan air proses 0,221 m³/jam, air umpan boiler 0,296 m³/jam.

m³/jam.

 Limbah cair dari pabrik ini berupa gum phosphate, yang selanjutnya dapat dimanfaatkan atau diolah menjadi wax (lilin malam). Sedangkan limbah

padatnya yaitu cake dari bungkil biji nyamplung yang terdapat dari hasil samping pengepresan dapat digunakan kembali untuk diolah menjadi briket.

A

JJ KK

LL

K

N M L G

F E

D C

B H I J

TERIMA KASIH

FF GG

HH II

R

Q

P

O