PABRIK BIO-OIL DARI JERAMI PADI DENGAN PROSES PIROLISIS CEPAT TEKNOLOGI DYNAMOTIVE
Meiga Setyo Winanti 2308 030 019Damas Masfuchah H. 2308 030 081
BIOFUEL
Solid Liquid Gas
Bio-briket Bio-ethanolBio-diesel Bio-gas
Bio-oil
Cadangan Minyak Bumi di Indonesia
semakin menurun
Energi Alternatif dari Bahan baku terbarukan
LATAR BELAKANG
Biomassa Pirolisis cepat
• Bahan bakar cair berwarna gelap, beraromaseperti asap, dapat diproduksi dari biomassayang mengandung selulosa
• Bahan baku bio oil yang mengandungselulose contohnya: bagasse (35%), TKKS(36,81%), Jerami (42,36%)
Karakteristik Bio Oil SolarAngka setana 51 45-48Flash Point >110 oC >150 oCSpesific Gravity (20oC) 0,97 0,87Sulfur (%) <0,06 0,35Densitas (gram/cm3) 1,2 0,9Viskositas (cp) 10-150 @50oC 35-50 @40oC
Kegunaan bio oil
Bio oil
Subtitusi bahan bakar solar
Pengganti bahan bakar diesel
BAHAN BAKU BIO OIL
Jerami
Produksi jerami di Indonesia 20 juta ton/thn
No Komponen Nilai1. Selulosa (%) 42,362. Hemiselulosa (%) 29,83. Lignin (%) 13,544. Abu (%) 11,95. Zat Ekstraktif 2,38
Bahan Baku Pendukung
Sifat fisik NilaiFase Gas
Titik didih, oK 77,36
Titik kritis, oK 126,21
Panas Peleburan, kJ/Kmol 0,72
Panas Penguapan, Kkal 1,336
N2 •Sebagai fluidized gas
Nama Perusahaan Kapasitas (ton/ hari)
Ensyn Technology(1989)
45
Wellmant Plant 6,6
Fortum’s Plant 9,3Dynamotive Technology
(July 2004)100
Data : BFH, Hamburg
Menggunakan Reaktor Fluidized Bed
Teknologi Pembuatan Bio-Oil
Juli 2004
KApAsItAs prOdUKsI
Grafik Ekspor, Impor, Konsumsi, Produksi Solar di Indonesia
0
2000000
4000000
6000000
8000000
10000000
12000000
14000000
2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014
Konsumsi
Ekspor
impor
Produksi
perHItUNgAN KApAsItAs
Dari data diatas di dapat estimasi untuk ekspor, impor, produksi, dan konsumsi tahun 2013.Impor = 4.525.000 tonEkspor = 1.230.000 tonProduksi = 9.985.000 tonKonsumsi = [F (impor) + F (produksi)] - F (ekspor)
= 13.280.000 tonKapasitas produksi = 0,1% x 13.280.000 ton
= 13.280 ton/tahun≈ 14.000 ton/tahun
Beroperasi secara kontinyu, 24 jam selama 330 hari pertahun
LOKAsI pemILIHAN pABrIK Ketersediaan bahan baku
Sarana Transportasi, dan
sumber air yang terpenuhi
BIO OIL
GASIFIKASI
PIROLISIS
LAMBAT
SEDANG
CEPATProses pemanasan tanpa mengunakan oksigen
Konversi bahan bakar yangmengandung karbon menjadi gas
pIrOLIsIs
Pirolisis adalah proses dekomposisi termaldari komponen organik tanpa kehadiran oksigendalam prosesnya untuk menghasilkan cairan, gasdan arang.
pABrIK BIO OIL dArI JerAmI pAdI deNgAN prOses pIrOLIsIs CepAt teKNOLOgI dYNAmOtIVe
3
2
FLOW SHEET
D3 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA
DIGAMBAR OLEHDOSEN PEMBIMBING
11
1
1
No KODE KETERANGAN JUMLAH
F-110 Gudang penampung
Pabrik Bio Oil dari Jerami Padi dengan Proses Pirolisis Cepat Teknologi Dynamotive
Meiga Setyo Winanti(2308 030 019)
Damas Masfuchah Hanim(2308 030 081)
Dr. Ir. Niniek F.P, M.eng
Belt Conveyor 1
Rotary cutter
J-111
C-120
4 1Belt Conveyor 2J-121
1
15
14
11
10
13
12
9 1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
121
20
19
18
17
15
16 1
8
Fluidized Bed Reaktor
Bucket elevator
Compresor
Cyclone 1
Penampung Char 1
Cyclone 2
Penampung Char 2
Spray Quencher
Tangki Penampung sementara
Cooler 1
Tangki penampung bio oil
J-133
G-212
H-220
F-319
F-223
E-221
H-230
E-231
D-310
E-315
F-312
Cooler 3
Q-211 Combuster
5
H-131
Disk Mill
1
1
74501
18
5001
6
301
17
301
H-131
J-111 C-120
J-121
C-130
R-210
J-133
Q-211
Udara
1301
1301
2301
F-134
J-132
E-315
103501
12
50
1
9
4001 11
3501
11
2001
13
100
1
K-318
16
501
J-135
H-220
E-221
F-223
H-230
E-231
F-233
CTW
2301
2301
3 30 1
4 30 1
4301
4301
84001
15
50
1
9
2501
L-318K-316
E-317
F-312
14
501
SIMBOL KETERANGAN
CW
CTW
Aliran massa (kg)
Tekanan (bar)
Cooling Water
Cooling Tower Water
Suhu (oC)
194501
5 30 1
L-313
CW
D-310
K-314
K-311
Screen
1
6
J-132 Screw Conveyor 17
C-130
1
Hooper F-134
J-135 Screw Conveyor 2R-210 1
F-233
Cooler 2
22 E-317 Cooler 4
123
FC
FC
L-320
K-319
TC
TC
FC Flow Control
Temperature Control
F-110
F-212
Fuel
E-222
E-232
TC
HW
20
301
24 F-212 Tangki Nitrogen 1
HW Hot Water
F-319
KomponenNo
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Selulose
Hemiselulosa
Lignin
AbuZat Ekstraktif
Condensable gas/Bio Oil
H2O
Non Condensable Gas
Arang
N2
Gas Panas
Udara
Total
Aliran 1 Aliran 2 Aliran 3 Aliran 4 Aliran 5 Aliran 6 Aliran 7 Aliran 8 Aliran 9 Aliran 10 Aliran 11 Aliran 12 Aliran 13 Aliran 14 Aliran 15 Aliran 16 Aliran 18Aliran 17
25529,1
17917,2
8140,9
7154,91382,8
60125,06
25529,1
17917,2
8140,97154,9
1382,8
60125,06
26039,7
18275,6
8303,7
7297,9
1410,5
61327,57 60125,06
25529,1
17917,2
8140,9
7154,9
1382,8
510,58
385,35
162,82143,1
27,66
1202,5
165343,9
165343,9
34457,67
7966,57
8435,559265,27
60125,06
34457,67
7966,57
8435,55185,305
51045,09
9079,97
7966,57
34457,67
9079,97
8435,55
185,305
50859,69 185,305
68570,76
15853,47
84424,23
8435,55
8435,55
34457,67
7966,57
42424,24 42424,24
34457,67
7966,57
34113,09
7886,90
41999,99
24428,8
24428,8
32864,35
32864,35
Model reaksi pirolisis menurut broido
BIOMASS
Bio Oil
Char, Gas
(C2H4O2, C3H6O2, C7H8O2, C8H10O3, CH2O2, C10H12O3, C6H6O, C7H8, C5H4O2, C6H6)
Komponen Gas :CO2, CO, CH4, C2H4, H2, C3H6, NH3
Fluidized Bed ReaktorMasuk
(Aliran 4)Massa
(kg)Keluar
(Aliran 7)Massa
(kg)
Selulose 25529,1 Gas Pirolisa 50859,79
Hemisellulose 17917,2 Arang 9265,27
Lignin 8140,9
Abu 7154,8
Zat Ekstraktif 1382,8
Total 60125,06 Total 60125,06
NerACA pANAs
Fluidized Bed Reaktor
Neraca Panas Fluidized Bed Reaktor (R-210)
Masuk (kkal) Keluar (kkal)Aliran 4 : Aliran 7 :
Q4 85.664 Q7 20.758.505∆ΗR 7.387.549QN2 5.398.479 Q19 415.096Q18 8.301.909
Total 21.173.601 Total 21.173.601
Air Pendingin/air Proses
Air sanitasi
F 1102 Bak penampung 1
3 M 120 A Bak Koagulator 1
4 F 121 Tangki tawas Al2(SO4)3.18H2O 1
5 M 120 B Bak Flokulator 1
6
F 131 17 Dryer Bed
18
F 141 110 Tangki Ca(OH)2
11
113
L 142 Pompa feed bak air bersih
114
F 220 Bak air bersih
115
L 221 Pompa feed bak air sanitasi
1L 232 Pompa keluar air sanitasi17
F 230 A
F 230 B
Bak air sanitasi
Bak air pendingin
1
H 130 1Clarifier
F 140 Tangki Penampung
F 132
19
Bak penampung lumpur
116 F 231 Tangki desinfektan
120 D 240 Tangki kation anion exchanger
12 H 210 Sand filter 1
118
NAMA ALATNo KODE JUMLAH
119 L 233 Pompa keluar bak air pendingin
L 1111 Pompa air sungai 1
FLOW SHEET
D3 TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA
2009
DIRENCANAKAN OLEH DOSEN PEMBIMBING
Dr.Ir. Niniek Fajar Puspita, M.Eng
Utillitas Pabrik Bio Oil dari Jerami padi dengan Proses Pirolisis Cepat Teknologi Dynamotive
MEIGA .S. WINANTI2308.030.019
DAMAS MASFUCHAH .H2308.030.081
L 232
SUNGAI
STRAINER
L 111
M 120 BM 120 A
F 141
F 121
F 140
H 210
F 220
F 132
L 142 L 221
F 230 A
F 230 B
F 231
L 233
D 240
F 110
H 130 F 131
Utilitas
Penggunaan air dalam pabrik ini meliputi: Air sanitasi = 1,806 m3 /jam Air pendingin = 224.41 m3 /jam Air make up = 22,44 m3 /jam Total air yang harus disuplai = 248,65 m3 /jam
Spesifikasi Alat• Tangki Penampung Bio Oil :
Fungsi : menampung bio oil yang keluar dari quencherTipe : Silinder Vertikal Tegak dengan tutup atas Standar dished
head dan tutup bawah berbentuk konisBahan Konstruksi : Carbon Steel SA/283 grade CMacam las : Double Welded Butt JointKapasitas Liquid : 16,235 ft3
- Tinggi tangki : 20,2 ft- Diameter : 33,2 inc- Tebal tangki : 3/16 inc- Tebal tutup atas : 3/16 inc- Tebal tutup bawah : 3/16 inc
Pengolahan Limbah Indutri Kimia
Dalam pabrik bio oil ini menghasilkan zero wasteyang artinya tidak ada limbah yang dibuang. Gasyang tidak terkondensasi akan dimanfaatkan sebagaibahan bakar pada combustor.
limbah padat yang berupa arang dimanfaatkansebagai produk samping yang dapat digunakansebagai karbon aktif.
Kesimpulan1. Kapasitas Produksi = 14.000 ton/tahun 42424,24 kg/hari
Bahan baku = Jerami padi kering sebesar 60125,06 kg/hari 2. Utilitas Air sanitasi = 1,806 m3 /jam Air pendingin = 224.41 m3 /jam
3. Limbah yang dihasilkan pada pabrik Bio Oil ini yaitu Limbah padatdan limbah gas. Limbah padat yang berupa arang dimanfaatkansebagai produk samping yang dapat digunakan sebagai karbonaktif, sedangkan untuk limbah gas (non condensable gas) dapatdimanfaatkan kembali sebagai bahan bakar pada combuster
T E R I M A K A S I H