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)
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
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
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.