Oleh :BRAGAS PRAKASA B. W. P. 2308 030 003ARIE KURNIAWAN 2308 030 023

Dosen Pembimbing :Ir. Imam Syafril, MT 19570819 198601 1001

Latar Belakang

Kelangkaan bahan bakar

Konsumsi Bahan Bakar

Butuh Energi Alternatif

Minyak NabatiBiodiesel

Latar Belakang• Cadangan minyak bumi dunia:

Berkisar antara 1065,2 miliar barrel• Cadangan minyak bumi di Indonesia :

Yang telah terbukti :sekitar 3,7 miliar barrel

Yang Belum Terbukti :sekitar 4,5 miliar barrel

data untuk tahun 2008-2009Nilai Produksi Minyak Bumi dari Indonesia:Tahun 2007 : mencapai 969 ribu barrel/hari.

Sumber : BP Stastical 2008 dan CIA 2009

Kebutuhan Biodiesel Nasional

0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

1400000

1600000

1800000

20082009

20102011

Kebutuhan Biodiesel Nasional

Column2

DASAR TEORI• Biodiesel, didefinisikan sebagai alkyl ester dari

minyak dan lemak. Pada dasarnya, pembuatanbiodiesel dari minyak nabati dilakukan denganmengkonversi trigliserida ( komponen utamaminyak nabati) menjadi methyl ester asamlemak, dengan memanfaatkan katalis untukmembantu prosesnya.

Minyak Kemiri Sunan

Komponen FFA %

Palmitic Acid 10

Stearic Acid 9

Oleic Acid 12

Linoleic Acid 19

Alpha-Eleostearic Acid 50

Komponen Minyak %

Trigliserida 99,6

FFA 0,4

Sumber : Ditjen Migas, 2011

Spesifikasi Bahan Bakar Minyak Jenis Solar berdasarkan Keputusan Direktorat Jendral Minyak dan Gas Bumi RI tahun 2006

No Karakteristik Unit Super Reguler

1 Berat jenis pada suhu 150C kg/m3 820-860 815-870

2 Viskositas kinematik pada suhu 400C mm2/s 2.0-4.5 2.0-5.0

3 Angka cetana / indeks ≥48-51 ≥45-48

4 Titik nyala 400C 0C ≥55 ≥60

5 Titik tuang 0C ≤18 ≤18

6 Korosi lempeng tembaga (3 jam

pada 50 0C)

≤kelas 1 ≤kelas 1

7 Residu karbon % massa ≤0.30 ≤30

8 Kandungan air mg/kg ≤500 ≤50

9 T90/95 0C ≤340/360 <370

10 Stabilitas oksidasi g/m3 ≤25 -

11 Sulfur %m/m ≤0.05 ≤0.35

12 Bilangan asam total mg-KOH/g ≤0.3 ≤0.6

13 Kandungan abu %m/m ≤0.01 ≤0.01

14 Kandungan sedimen >%m/m ≤0.01 ≤0.01

15 Kandungan FAME %m/m ≤10 ≤10

16 Kandungan metanol dan etanol %v/v Tak terditeksi Tak terditeksi

17 Partikulat mg/l ≤10 -

*) SK Dirjen Migas No. 3675/24/DJM/2006 memperbolehkan penambahan bioetanol sampai dengan 10% (v/v)

Proses produksi biodiesel

Proses yang kamigunakan

Single Stage Double Stage

Proses

Bahan Baku Produksi Biodiesel

• Bahan Baku Utama, yaitu : Minyak KemiriSunan

• Bahan penunjang, yaitu :

1. Air

2. Katalis asam : H2SO4 98%

3. Katalis basa : NaOH

4. Methanol

Produk yang Dihasilkan

• Produk Utama : Biodiesel Kemiri Sunan

• Produk Samping : Gliserol

Kapasitas ProduksiBerdasarkan informasi dari wordpress tahun 2009 :

• Minyak yang dihasilkan :

= [(400.000 kg x 100 hektar) / 2 kg] x 2 (periode panen kemiri sunan dalam satutahun)

= 40.000.000 liter per 100 hektar tanaman kemiri sunan selama satu tahun.

• Berdasarkan data empiris

Penggunaan katalis 1% H2SO4 mampu memberikan konversi biodisel yang tertinggisebesar 99%. Sehingga diproduksi sebesar :

Produksi = 99% x 40.000.000 liter

= 39.600.000 liter per 100 hektar tanaman kemiri sunan selamasatu tahun.

• Diketahui bahwa densitas biodiesel minyak biji kemiri sunan adalah 0,86 g/mLmaka :

Massa biodiesel: densitas x volume

: 0,86 x 39.600.000 x 103

: 34.056.000.000 gram/tahun

: 34.056 ton/tahun

Lokasi Pabrik

• Di Sumedang, Jawa Barat

Sungai yang Digunakan

• Sungai Citarum

Blok Diagram

Refined Gliserol

Separasi

Gliserol Crude biodiesel

Purifikasi

BiodieselPurifikasiSludge

Separasi

Transesterifikasi

NaOH

Pencampuran

Metanol

Metanol

Bahan baku kemiri sunan oil

Pretreatment

Esterifikasi

H2S04Metanol

Neraca MassaPeralatan Proses Perhitungan Neraca Massa (kg/hari)

Storage Tank Awal 102.717,127

Reaktor Esterifikasi 106.825,812

Decanter 1 106.825,81

Reaktor Tranesterifikasi 130.478,231

Decanter 2 130.478,224

Decanter 3 27.278,447

Washing column 123.839,733

Evaporator 103.612,576

Storage Tank Akhir Biodiesel 103.199,984

Storage Tank Akhir Glycerol 4.635,784

Neraca PanasPeralatan Proses Perhitungan Neraca Panas (Kcal)

Pre-Heater 2.700.326,1484

Reaktor Esterifikasi 1.376.896.070,0415

Reaktor Tranesterifikasi 12.535.297,5257

Pre-Heater 2 4.198.199,800

Washing column 5.902.421,037

Pre-Heater 3 4.513.764,384

Evaporator 5.270.926,9455

Cooler 1 438.105,174

Cooler 2 5.209.636,867

Kondensor 22.120,333

Spek Alat R-Transesterifikasi• Bentuk : Silinder vertikal dengan tutup dasar atas "Flanged and Dishead Head"

• Volume Tangki :160.992,3319 ft3

• Volume Liquid :128.793,8676 ft3

• Diameter Tangki : 51,5163 ft

• Tinggi Tangki : 77,2745 ft

• Tinggi Liquid : 61,8209 ft

• Shell

ID : 615,9462 in ; Tebal : 1,125 in ; OD : 620,4462 in

Bahan : Carbon Steel SA 212 Grade B ; Welded : Double Welded Butt Joint

• Flange & Dished Head

ID : 615,9462 in ; Tebal : 1,6848 in ; OD : 619,3159 in

Bahan : Carbon Steel SA 212 Grade B ; Welded : Double Welded Butt Joint

R : 180 in ; A : 302,9731 in

• Spesifikasi Pengaduk

Tipe : Propeller dengan 4 buah baffle

Jumlah : 1 ; Diameter : 5,2375 m ; Putaran : 400 rpm ; Power Motor : 572.042,6999 Hp

• Tebal Jacket Vessel : 3/16 in

Unit Penyedia Air

Kebutuhan air dalam pabrik, antara lain :

• Air sanitasi = 34,13 m3/hari

• Air pendingin = 293,371 m3/hari

• Air umpan boiler = 2573,8661 m3/hari

• Air proses = 20,73 m3/hari

• Air Make Up = 2491,071 m3/hari

• Total = 5413,1681 m3/hari

PLIK

Limbah cair :• Limbah cair ini berupa liquid

waste dari hasil samping reaksiesterifikasi dantransesterifikasi, prosespemisahan pada decanter dankation-anion exchanger.

• Liquid waste terdiri dari : free fatty acids, air pencucian, gum, methanol, danNaOH.

Limbah padat :• Limbah padat ini berasal dari

proses pemurnian air untuk air proses yaitu pada tangki sand filter, kation anion exchanger, mixed bed exchanger, clarifier lamella. Limbah padat tersebut berupa : pasir, endapan dan lumpur.

K3&L

K3&L yang digunakan pada pabrik Biodiesel ini meliputi :

• Alat pelindung tangan atau “gloves”

• Alat pelindung kaki atau safety shoes

Respirator / alat pelindung pernapasan• Alat pelindung kepala atau helm

• Alat pelindung kaki atau sepatu karet

• Alat pelindung kepala atau helm

Pemakaian Alat pelindung telinga ”ear muff atau ear plug”

INSTRUMENTASI PENGENDALIAN PROSES

Sistem control yang digunakan dalam suatu “plant operation” adalah :

– Flow control.

– Level control.

– Pressure control.

– Temperature control.