PABRIK BASE OIL DARI MINYAK DEDAK PADI (RICE BRAN OIL) DENGAN PROSES ESTERIFIKASI

PABRIK BASE OIL DARI MINYAK DEDAK PADI ( RICE BRAN OIL ) DENGAN PROSES ESTERIFIKASI

DOSEN PEMBIMBING Prof. Dr. Ir. Suprapto, DEA NIP. 19600624 198701 1 001

OLEH :

ENDAH DAHYANINGSIH 2308030038 VINA RATNA SARI DEWI 2308030046

Seminar TugaS akhir

LATAR BELAKANG

Keterbatasan cadangan mineral oil

Pemanfaatan sumber daya alam hayati sebagai sumber bahan

alternatif

Indonesia penghasil padi terbesar ketiga di dunia

Pabrik Base Oil dari Minyak Dedak Padi (Rice Bran Oil)

Kurangnya pemanfaatan dedak padi sebagai hasil samping

penggilingan padi

Peningkatan nilai ekonomis dedak padi

Potensi Dedak padi sebagai

sumber minyak nabati

LOKASI DAN KAPASITAS PABRIK

Lokasi • Riau

Dasar Pemilihan

• Pemasaran mudah karena daerah ini merupakan konsumsi terbesar pelumas di Indonesia

• Tersedia suplai air yang cukup memadai

Kapasitas dan Proses

operasi

• Kapasitas: 39300 ton/tahun : 92876,7 kg/hari

• Operasi: semi continyu

• Waktu operasi: 330 hari/tahun : 24 jam/hari

DASAR TEORI

a. Dedak Padi

Setiap penggilingan padi akan menghasilkan sekam 18-20%, dedak 8-10% dan beras 47-60%

b. Minyak Dedak Padi

Kandungan minyak sekitar 16-28% berat dedak padi.

c. Base Oil

Bahan dasar pembuatan minyak pelumas. Kegunaan pelumas

antara lain mengurangi gesekan, menambah wear, anti korosi, dan

sebagai seal.

Karakteristik Base Oil berdasarkan API

Golongan Indeks Viskositas

Pour Point (

^o

C)

Flash Point (

^o

C)

Golongan I 80-119 15-20 -5 sampai 15 100

Golongan II

80-119 10-15 -10 sampai -

20 170

Golongan III ≥ 120 5-15 -10 sampai -

25 190

Golongan III+ ≥ 140 ≤ 5 -15 sampai -

30 200

Gologan IV PAO 135-140 1,8 -53 270

Golongan V

Polyol Ester 140 1,0 -21 260

Volatilitas

%

Sumber: www.zddplus.com/oil-base-stock

SIFAT FISIKA & KIMIA MINYAK DEDAK PADI

Karakteristik Nilai

Densitas pada 30

⁰

C Indeks Bias pada 40

⁰

C

Asam lemak bebas Warna

Air

Kotoran yang tidak dapat larut

0,910-0,920 gr/ml 1,460-1,470

4 %

Kuning kecoklatan Max 0,05 % berat

Max 0,05% berat

*) Sumber: Bailey’s, 1996

Gb. Minyak Dedak Padi

KARAKTERISTIK PRODUK BASE OIL (TMP ESTER)

Karakteristik Nilai

Bentuk Cair

Warna Jernih

Spesific Gravity 0,943-0,948

Wt% Volatility 2,9

Wt% Biodegradibility 96 Pour point, ºC - 43

Viskositas - Suhu 40 ^o C

- Suhu 100 ^o C

20,4 cSt 4,5 cSt

Viscosity Index 137

*) Sumber: http://www.soltexinc.com

MACAM DAN URAIAN PROSES

Proses pembuatan base oil secara umum ada 2 metode,

yaitu:

Proses Pemurnian

a . Proses Degumming

Degumming dengan menggunakan Asam yaitu penambahan H ₃ PO ₄ untuk menghilangkan gum dengan pembentukan flok-flok pada fosfolipids agar mudah dipisahkan.

b. Proses Netralisasi

Pengurangan asam lemak bebas yang terkandung dalam minyak dengan menggunakan NaOH

R-COOH + NaOH RCOONa + H

₂

O

As.Lemak bebas Soapstock Air

Proses Hidrolisa

Untuk mendapatkan asam lemak pada trigliserida minyak dedak padi diproses dengan proses hidrolisa. Pada proses ini akan menghasilkan konversi sebesar 99 %

RCOOCH

₂

CH

₂

OH

RCOOCH + 3 H

2

O 3RCOOH + CHOH

RCOOCH

2

CH

2

OH

Trigliserida Air Asam Lemak Gliserol

Proses Esterifikasi

Proses esterifikasi adalah reaksi yang terjadi antara senyawa alkohol dan asam karboksilat atau dalam hal ini adalah asam lemak. Alkohol yang digunakan dalam proses ini adalah jenis poliol yaitu TMP

CH

₂

OH CH

₂

OCOR

₁

C

₂

H

₅

C CH

₂

OH + 3RCOOH CH

₃

CH

₂

C COOR

₂

+ 3 H

₂

O CH

₂

OH CH

₂

OCOR

₃

Senyawa Asam Ester Air

Alkohol Karboksilat

Flowsheet Pabrik Base Oil dari RBO dengan Proses Esterifikasi

S CW

L112 L124

WASTE

SC WP

R120

H125

L127 E113

E211

R210

F 313

CTW E316

L 213 V212

240

14 15

10 9

70 3

30 1

F114

250

FC TC

TC

TC

H3PO4

ZnCl2

F-111

LC

250

H315

TC

21 80

L314

19 220 18 30

R310

TMP ester F317

F 214 ^Gliserol

FC

FC 30

1 1

FC

FC

250 M110

L116 H117 H117

L121

H125

L115

F122 NaOH

L123

F311 TMP

L312 F118

F126

V212

2 30 1

4 70 1

5 70 1

7 70 1

8 70 1

11 70

6

12 30

16 240

20

Rice Bran Oil

13

17

F215

R310

NERACA MASSA REAKTOR ESTERIFIKASI

Komponen

Masuk kg/hari Komponen

Keluar kg/hari

Alir an 18 Alir an 22

TGS 826,12 TGS 826,12

FA 89054,244 FA 4452,712

H

₂

O 42155,624 TMP ester 92806,873

Alir an 19 ZnCl

₂

1797,607

TMP 13743,947 Alir an 21

Alir an 20 H

₂

O 47694,229

ZnCl

₂

1797,607

Total 105421,92 Total 105421,92

NERACA PANAS REAKTOR ESTERIFIKASI

Komponen

masuk H(kcal) Komponen keluar H(kcal) TriPalmitat 21079.44 TriPalmitat 21079.44

Tri Stearat 3673.095 Tri Stearat 3673.095

TriOleat 32596.05 TriOleat 32596.05

TriLinoleat 30436.24 TriLinoleat 30436.24

FA 9535037.905 FA 476751.874

H

₂

O 9054395.701 H

₂

O 10244005.191

TMP 325044.347 ZnCl2 353958.885

ZnCl2 353958.885 TMP ester 13506908.12

Q supply 7871929,228 Q loss 279640.0426

Total 24949048.946 Total 24949048.946

SPESIFIKASI REAKTOR ESTERIFIKASI (R-310)

Spesifikasi reaktor:

Proses : Batch

Jumlah : 2

Waktu operasi : 7 jam Suhu operasi : 240

^o

C

Bentuk : Silinder vertikal dengan tutup dan dasar ”flanged standard dished head”

Volume tangki : 1276,7 ft

³

Volume liquid : 1021,36 ft

³

Diameter tangki: 10,26 ft

Tinggi tangki : 15,39 ft Tinggi liquida : 12,36 ft Spesifikasi pengaduk:

Tipe : Propeler dengan 4 baffle

Jumlah : 1

Diameter : 1,061 m

Kecepatan putar: 125 rpm

Power : 15,97 hp

R310

Flowsheet Utilitas

AIR PROSES/

UMPAN BOILER

AIR PENDINGIN

AIR SANITASI

L-151

F-150 F-140

H-130 M-120

L-111

F-135

L-141

F-152 F-160 F-170 F-171

L-172

L-153

F 134 L-133 F-132

D 142

L-133 LI

F-131

F-110

E-68

F-121

LI

F-122

LI

SUNGAI

STRAINER

L-111

L-162

KEBUTUHAN AIR PADA PABRIK

No Air yang digunakan Kebutuhan air ( m

³

/hari) 1.

2.

3.

4.

Air sanitasi Air pendingin Air umpan boiler Air proses

220

33.9289 951.6357 46.84

Total 1252.405

• Alat pelindung mata atau safety glasses

• Alat pelindung muka atau face shield

• Alat pelindung kepala atau safety helmet

• Alat pelindung tangan atau sarung tangan

• Alat pelindung kaki atau sepatu karet

APD yang digunakan pada pabrik base oil

INSTRUMENTASI PADA PABRIK BASE OIL

• Temperatur Controller (TC)

• Temperatur Indicator (TI)

• Pressure Indicator (PI)

• Pressure Control (PC)

• Level Indicator (LI)

• Level Control (LC)

• Flow controller (FC)

PENGOLAHAN LIMBAH

Limbah yang dihasilkan pada proses pabrik base oil ini adalah limbah cair yang berupa:

a. Gum yang merupakan limbah dari proses degumming sebanyak 9928,913 kg Gum dapat dimanfaatkan menjadi wax (malam lilin) dengan mengeringkan gum phosphate

b. Soap Stock yang merupakan limbah dari proses hidrolisa sebanyak 4695,906 kg

Soap stock dapat dimanfaatkan sebagai bahan dasar pembuatankosmetik

dan bahan baku untuk industri sabun

. Rencana Operasi dan Kapasitas Produksi.

Operasi secara semi kontinyu dengan kapasitas produksi 33900 ton/tahun Proses

Pembuatan base oil pelumas terdapat tiga macam proses utama yaitu pertama proses pemurnian meliputi : proses degumming, dan proses netralisasi (saponifikasi), kedua proses hidrolisa, dan ketiga proses esterifikasi.

Utilitas

Air sanitasi : 220 m

³

/hari Air pendingin : 33.9289 m

³

/hari Air umpan boiler : 951.6357 m

³

/hari

Air proses : 46.84 m

³

/hari Limbah

Gum phospate : diolah menjadi wax (lilin malam).

Soap stock : dapat diolah menjadi bahan dasar kosmetik dan sebagai bahan baku untuk industri sabun.

KESIMPULAN

TERIMA KASIH