15

Bab 1. Pendahuluan1.1 Latar BelakangPerkembangan industri di Indonesia, khususnya industri kimia mengalami peningkatan dari tahun ke tahun. Perkembangan industri juga diupayakan untuk meningkatkan nilai tambah yang ditujukan untuk menyediakan barang dan jasa yang bermutu, meningkatkan ekspor dan menghemat devisa, menunjang pembangunan daerah dan sektor-sektor pembangunan lainnya, serta sekaligus mengembangkan penguasaan teknologi. Diantara subsektor industri yang pembangunannya berkembang dengan pesat adalah subsektor industri pangan. Hal ini terjadi karena kebutuhan akan barang-barang hasil industri pangan terus meningkat sejalan dengan perkembangan itu sendiri. Salah satu industri pangan yang berkembang adalah industri minyak goreng atau RBD Palm Olein.

Industri RBD Palm Olein merupakan salah satu aktivitas hilir dari industri pertanian berbasis sawit. Minyak goreng dari sawit atau yang disebut RBD Palm Olein (Refined Bleached Deodorized Palm Olein) dibuat dari CPO sebagai bahan bakunya. RBDPO adalah minyak sawit yang telah mengalami proses penyulingan untuk menghasilkan asam lemak bebas serta penjernihan untuk menghilangkan warna dan penghilangan bau. Proses pengolahan minyak goreng ini menghasilkan hasil samping RBD Stearin (Refined Bleached Deodorized Stearin) dan PFAD (Palm Fatty Acids Destillation).

CPO sebagai bahan baku utama pembuatan RBD Palm Olein memiliki kenaikan produksi dari tahun ke tahun. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 1.1

Gambar 1.1. Produksi CPO Indonesia dan Malaysia (Standard Chartered, 2013)

Dari data produksi CPO Indonesia tersebut perlu dikembangkan industri hilir kelapa sawit berupa industri RBD Palm Olein. Hal tersebut juga didukung dengan produksi RBD Palm Olein Indonesia dalam lima tahun terakhir (2009-2013) meningkat rata-rata 16,5% pertahun, dari 7,13 juta ton ditahun 2009 menjadi 13,0 juta ton ditahun 2013. Selama periode tersebut kontribusi terbesar 96,44% berasal dari RBD Palm Olein kelapa sawit, sisanya dari RBD Palm Olein kelapa 3,43% dan RBD Palm Olein nabati lainnya 0,13% (CDMI, 2013). Pada tahun 2014, pemerintah Indonesia memproyeksikan produksi CPO Indonesia mencapai 31,6 juta ton (Majalah Sawit Indonesia, 2014). Hal ini perlu diimbangi dengan pengolahan CPO menjadi RBD Palm Olein. Dengan demikian pembangunan industri hilir kelapa sawit berpotensi untuk didirikan.

Pada Pra Rancangan Pabrik ini, CPO digunakan sebagai bahan baku pembuatan RBDPO. CPO memiliki kapasitas produksi yang besar tiap tahunnya dan didukung dengan lahan kelapa sawit yang luas. Selain dari ketersediaan CPO yang berlimpah di Indonesia, RBD Palm Olein dari CPO mengandung karoten yang diketahui berfungsi sebagai anti kanker dan tokoferol sebagai sumber vitamin E. Produksi RBD Palm Olein dari CPO dilakukan melalui tahapan pemurnian, fraksinasi, dan pengemasan. 1.2 Prospek Industri dan Pemasaran

Perkembangan industri minyak goreng (RBD Palm Olein) memiliki prospek ekonomi yang sangat prospektif. Hal ini dikarenakan kebutuhan RBD Palm Olein di Indonesia terus mengalami peningkatan setiap tahunnya, diketahui dari data volume impor dan ekspor produksi RBD Palm Olein, serta permintaan RBD Palm Olein dunia. Menteri Perindustrian (Menperin) menyebutkan kebutuhan RBD Palm Olein nasional pada 2013 diperkirakan mencapai 5,22 juta ton atau rata-rata 435 ribu ton per bulan. Volume impor RBD Palm Olein Indonesia menurut data Badan Pusat Statistik yang dikutip Actual.co, selama periode Januari sampai Juli 2013 mencapai angka 37,6 ribu ton.

Menurut survey yang dilakukan CDMI, produksi RBD Palm Olein Indonesia dalam lima tahun terakhir (2009-2013) meningkat rata-rata 16,5% pertahun, dari 7,13 juta ton ditahun 2009 menjadi 13,0 juta ton ditahun 2013. Selama periode tersebut kontribusi terbesar 96,44% berasal dari RBD Palm Olein kelapa sawit, sisanya dari RBD Palm Olein kelapa 3,43% dan RBD Palm Olein nabati lainnya 0,13%. Hal yang sama terjadi pada ekspor RBD Palm Olein, pada tahun 2009 ekspor RBD Palm Olein mencapai 4,3 juta ton dengan nilai US$ 2,92 milyar, ditahun 2013 ekspornya telah mencapai 7,9 juta ton dengan nilai US$ 6,29 milyar (CDMI, 2013).

Pertumbuhan produksi RBD Palm Olein juga diimbangi dengan ketersediaan CPO di Indonesia.Perkembangan CPO di Indonesia dapat dilihat pada Tabel 1.1 dibawah ini.

Table 1.1. Data Produksi dan Ekspor CPO Indonesia

20072008200920102011201220132014*

Production

(million metric tons)16,819,219,421,823,526,527,025,0

Export

(million metric tons)n.a14,215,515,616,518,121,221,1

Export

(in USD billion)n.a15,610,016,420,221,619,018,9

*prediksi

(Indonesia Investment, 2014)Dari segi ekonomi, pendirian pabrik RBD Palm Olein menguntungkan karena selisih harga produk dan bahan baku yang cukup besar. Perbandingan harga tersebut dapat dilihat pada Tabel 1.2. Tabel 1.2. Perbandingan Harga Produk dan Bahan Baku

MaterialHarga (Rp/Kg)

Produk UtamaRBD Palm Olein15000

Produk SampingStearin12000

PFAD8000

Bahan BakuCPO (Crude Palm Oil)7.500

Bahan TambahanH3PO4 (asam pospat)4.000

Bahan TambahanBleaching Earth5000

Dari data-data tersebut kita dapat menentukan kelayakan pendirian pabrik minyak goreng (RBD Palm Olein) dengan mengujinya melalui Gross Profit Margin (GPM). GPM merupakan perkiraan secara global mengenai keuntungan yang diperoleh dari penjualan produk utama dan produk samping dikurangi dengan biaya bahan baku, tanpa melihat biaya peralatan dan biaya operasi.Tabel 1.3. Data Perhitungan Gross Profit Margin (GPM)

KomponenHarga

per kg (Rp)InputOutput

W (fraksi berat)Harga (Rp)W (fraksi berat)Harga (Rp)

CPO75000,988347412,55

H3PO440000,001024,08

Bleaching Earth50000,0106453,2

Minyak Goreng150000,72906910936,035

Stearin120000,2116812540,172

PFAD80000,05925474

Total17469,83113950,207

Dari Tabel 1.3 dapat dilihat bahwa, berdasarkan fraksi berat, total harga bahan baku yang diperlukan oleh pabrik RBD Palm Olein dari CPO ini adalah sebesar Rp.7469,83 dan harga penjualan produk utama dan produk samping sebesar Rp.13950,207, jadi GPM yang diperoleh sebesar Rp. 6480,377/kg RBD Palm Olein. Berdasarkan nilai GPM yang didapat maka dari segi ekonomi Pabrik RBD Palm Olein layak untuk didirikan karena dapat menghasilkan profit yang besar. 1.3 Tujuan Perancangan

Pra rancangan pabrik RBD Palm Olein dari Crude Palm Oil (CPO) ini bertujuan untuk mengaplikasikan ilmu teknik kimia yang meliputi neraca massa, neraca energi, spesifikasi peralatan, operasi teknik kimia, utilitas dan bagian ilmu teknik kimia lainnya seperti aspek ekonomi dalam pembiayaan pabrik sehingga memberikan gambaran kelayakan pra rancangan pabrik pembuatan RBD Palm Olein dari CPO ini. Setelah melakukan perancangan dengan pemilihan proses sehingga dapat ditentukan apakah proses terpilih dapat diaplikasikan di industri serta mengkomersialkan proyek yang direncanakan.

Bab 2. Deskripsi Proses2.1Proses Refinery

Proses refinery adalah salah satu tahapan proses pebuatan RBD Palm Olein dengan cara mengolah CPO melalui proses degumming, bleaching, filtrasi, dan deodorisasi hingga mendapatkan RBD Palm Oil. Kualitas RBD Palm Olein yang dihaasilkan berbeda-beda setiap pabrik sesuai dengan spesifikasi produk dan bahan baku yang ditetapkan.

Pada Pra-Rancangan Pabrik RBD Palm Olein ini, digunakan bahan baku utama berupa CPO dengan spesifikasi sebagai berikut. Tabel 2.1. Komposisi Komponen CPO pada Pra-Rancangan Pabrik RBD Palm Olein Kapasitas 250.000 Ton/Tahun

KomponenKadar (%)

Trigliserida94,83

Asam Lemak Bebas5,00

Air0,15

Impuritis0,02

Kadar Impuritis

Fosfatida39,00

Aldehid19,50

Karoten41,50

Sumber : (PT. Sari Dumai Sejati, 2014)

Proses secara umum yang terjadi pada CPO (Crude Palm Oil) atau bahan baku selama berada dalam proses refinery adalah :1. Proses DegummingDegumming dilakukan dengan penambahan asam posfat (H3PO4) untuk memisahkan getah atau lendir-lendir yang terdiri dari fosfatida, protein, residu, karbohidrat, air, dan resin, tanpa mengurangi jumlah asam lemak bebas dalam minyak. Proses degumming yang dilakukan adalah dry degumming. Degumming dilakukan dalam tangki degumming (M-101) yang dilengkapi dengan pengaduk. Desain tangki degumming sesuai dengan kapasitas umpan yang masuk ke tangki tersebut. CPO sebagai feed akan dipanaskan terlebih dahulu hingga suhu 110oC dengan bantuan Heater 1(H-101). Namun sebelum dipanaskan oleh heater, CPO dipompa dengan bantuan pompa CPO (P-101) ke heater 1. Pompa CPO akan memompakan CPO hingga ke tangki degumming. CPO dipompakan bersamaan dengan asam pospat. Asam pospat dipompakan dari tangki asam pospat ke tangki degumming. Banyak asam pospat yang digunakan adalah 0,1% dari berat CPO dengan konsentrasi asam pospat sekitar 85%.

2. Proses BleachingBleaching adalah proses pemucatan warna dari CPO dan selain itu bertujuan untuk memisahkan pengotor-pengotor dari minyak berupa sisa-sisa gum, residu sabun, logam, produk-produk oksidasi, dan pigmen seperti klorofil.Proses ini menggunakan Bleaching Earth (BE) sebagai agen pemucat. Bleaching earth berupa sejenis tanah liat dengan komposisi utama terdiri dari SiO2,Al2O3 air terikat serta ion kalsium, magnesium oksida dan besi oksida. Namun pada proses bleaching ini menggunakan bleaching earth berupa bentonit. Pemucatan minyak sawit dengan bleaching earth secara komersial (di industri) dilakukan pada suhu 100-130oC selama 30 menit, dengan kadar bleaching earth sebanyak 6-12 kg/ton minyak sawit atau sekitar 0,6-1,2% (Pahan, 2008). Pada Pra-Rancangan Pabrik RBD Palm Olein ini digunanakn bentonit dengan kadar 0,6% dari umpan CPO yang akan dipucatkan. Proses bleaching terjadi pada tangki bleaching yang dilengkapi dengan pengaduk. Kondisi operasi pada proses ini mengguankan tekanan vakum yaitu 0,1 atm dan suhu 110oC. Tekanan pada tangki bleaching dijaga vakum supaya suhu operasi dapat dipertahankan agar didapatkan hasil proses yang maksimal.

CPO yang telah mengalami proses degumming dipompakan menggunakan pompa bleaching (P-103) ke tangki bleaching (M-201). CPO yang dipompakan bersamaan masuk dengan bentonit. Bentonit diangkut oleh screw conveyor dari tangki penyimpanan bentonit ke hopper. Hopper adalah tempat penampungan sementara bentonit dengan tutup bawah berbentuk kerucut. Dari hopper, bentonit akan langsung dimasukkan ke dalam tangki degumming. Desain tangki degumming telah disesuaikan dengan umpan dan kondisi operasi yang diinginkan. Proses bleaching berlangsung selama 30 menit. 3. Proses Filtrasi

Filtrasi adalah proses pemisahan gum yang telah terbentuk pada proses degumming dan pemisahan spent bleaching earth serta impuritis yang terkandung dalam CPO. Pada proses ini mengguankan alat Niagara Filter (F-201) dan Polishing Filter (F-202). Niagara Filter berfungsi sebagai alat yang memisahkan gum yang terbentuk dan spent bleaching earth yang telah digunakan. Niagara filter membunyai ukuran mesh filter yang besar sehingga dapat memisahkan gum dan bleaching earth. Umpan yang masuk berasal dari tangki bleaching. Posisi niagara filter berada dibawah tangki bleaching, sehingga umpan hanya mengalir dari pipa dengan bantuang gaya gravitasi. Setelah dari niagara filter, maka CPO masuk ke polishing filter dengan bantuan pompa polishing (P-201). Polishing filter berfungsi sebagi alat untuk memisahkan gum dan spent bleaching earth yang masih belum terpisahkan dan selain itu juga memisahkan impuritis seperti fosfatida, karoten, dan aldehid. Komponen-komponen yang telah terpisahkan pada alat-alat filtrasi ini akan ditampung pada unit pengolahan limbah. Sehingga hasil proses filtrasi ini adalah Degummed Bleached Palm Oil (BPO).

4. Proses DeodorizingProses deodorisasi meupakan tahap final pada proses pemurnian minyak. Pada tahap ini terjadi penghilangan warna dan asam lemak bebas secara lebih efisien sehingga diperoleh minyak yang jernih.Proses ini menggunakan temperatur tinggi sekitar 240-260oC dengan tekanan sebesar 2-4 mmHg. Proses ini menggunakan steam yang diinjeksikan secara langsung sekitar 2,5 4,0 % dari berat Degummed Bleached Palm Oil (DBPO) (Leong, 1992). Pada Pra-Rancangan pabrik ini digunakan suhu 260oC dengan tekanan 0,005 atm. Sebelum masuk deodorizer, DBPO dipanaskan menggunakan Heat Exhanger (HE-201) hingga suhu 150oC. Deodorizer dilengkapi dengan koil pemanas yang berfungsi untuk menghasilkan suhu operasi 260oC, steam yang diinjeksikan di kontrol supaya kondisi operasi yang diinginkan dapat tercapai. Dengan suhu yang tinggi maka aldehid (bau pada minyak) akan teruapkan bersamaan dengan asam lemak bebas dan kemudian ditampung menjadi PFAD. Sedangkan RBDPO akan dialirkan ke proses fraksinasi. Komposisi RBDPO dan PFAD yang dihasilkan pada proses ini dapat dilihat pada tabel 2.1 dan 2.2.

Tabel 2.3 Komposisi RBDPO

KomponenKomposisi (%)

Trigliserida99,34

Asam lemak Bebas0,6

Karoten0,0016

Tabel 2.3. Komposisi PFAD

KomponenKomposisi (%)

Trigliserida23,64

Asam lemak Bebas72,93

Air3,35

Fosfatida0,019

Aldehid0,054

2.2Proses Fraksinasi

Proses fraksinasi bertujuan untuk memisahkan fraksi padat dengan fraksi cair yang terdapat pada RBDPO (Refined Bleached Deodorized Palm Oil). Proses fraksinasi terdiri dari beberapa tahap :

a. Pemanasan (Heating)

RBDPO yang telah ditampung dipompakan kedalam crystalyzer, dimana crystalizer terlebih dahulu dipanaskan pada suhu sekitar 68oC, pemanas digunakan berupa steam dengan jarak pengisian 30 menit. Crystalyzer dilengkapi dengan agitator. Didalam tangki dihomogenkan selama 30 menit agar minyak bercampur secara merata, sehingga dalam pembuatan kristal tidak mengalami kesulitan dan suhunya dapat dipertahankan sekitar 68-70oC.

b. Pendingin (Cooling)

Setelah minyak dihomogenisasikan dari suhu tetap antara 68-70 oC, kemudian dilakukan pendinginan dengan air (cooling water) dengan suhu 30-33oC dan pompa air akan bekerja secara otomatis. Bila suhu minyak pada tangki crystalyzer sudah mencapai 38-40oC maka cooling water akan dihentikan, dilanjutkan dengan pendinginan chilled water dari chiller yang bersuhu 14oC. Pertukaran ini disebut dengan komutasi yang dilakukan secara otomatis. Pembentukan kristal mulai terjadi pada saat suhu chilling mencapai 28 29 oC, dengan temperatur oil 32 30 oC. Pada suhu ini stearin sudah mengkristal menjadi fraksi padat, sedangkan olein tetap tinggal sebagai fraksi cair. Kemudian dilakukan pendinginan sampai suhu minyak mencapai 26 oC. Apabila sudah tercapai temperatur tersebut, maka RBDPO yang ada pada crystalyzer tank sudah dapat di transfer ke filter melalui pompa untuk di saring.

c. Filtrasi

Proses ini bertujuan untuk memisahkan fraksi padat dan fraksi cair yang dilakukan dengan metode penyaringan pada membrane filter press ( menggunakan filter cloth ).Pressure and membran filter bekerja berdasarkan sistem hidrolik. Alat ini tersusun dari plat yang berjumlah 85 buah, media yang digunakan uuntuk penyaringan adalah filter cloth yang tahan terhadap tekanan tinggi dengan ukuran air permeability 500 600. RBDPO dari crystalyzer dipompakan oleh pompa pada suhu 26 oC memasuki filter, setelah mengalami proses penyaringan, olein akan lolos dan ditampung pada tangki ( Olein Storage ). Biasanya bila sudah mencapai tekanan 3 barr, filtrasi sudah dapat dihentikan dan dilakukan squeeze ( 25 menit ). Setelah squeeze dilakukan, sisa RBD Olein di blow dengan menggunakan angin dengan tekanan 3 4 barr selama 5 menit, kemudian filter dibuka, dan cake RBD stearin jatuh, dan ditampung dalam melting tank, kemudian dipanaskan sampai dengan suhu 70 oC dengan media pemanas berupa pipa yang dialiri dengan air panas secara sirkulasi dalam pipa, akibat pemanasan ini stearin dapat mencair dan mudah dialirkan ke tangki timbun (stearin storage).Secara umum proses pembuatan RBD Palm Olein dapat dilihat pada diagram balok sebagai berikut:

Gambar 2.1. Diagram Blok Proses Pembuatan RBD Palm OleinBab 3. Profil Pabrik

Profil pabrik dan deskripsi umum tentang pabrik dapat dilihat pada Tabel 3.1 berikut.

Tabel 3.1. Profil Pabrik RBD Palm Olein kapasitas 250.000 Ton/Tahun

Profil Pabrik

1Nama PerusahaanPT. ABES Mas

2LokasiKecamatan Bangko, Rokan Hilir, Riau

4Luas Area8,5 ha

5Produk1. Produk Utama : RBD Palm Olein2. Produk Samping : RBD Palm Stearin

6Spesifikasi Produk1. Kadar Asam Lemak < 0,2%

2. Kadar Impuritis 55

4. Warna : a. Merah < 4

b. Kuning