Lisa Monica Rakhma 2307 030 054

Yuniar Aulia Ningtyas 2307 030 058

Disusun oleh:

TUGAS AKHIRPABRIK ASAM LEMAK DARI BIJI BUNGA MATAHARI

DENGAN PROSES HIDROLISIS SECARA COUNTINUOUS COUNTERCURRENT

Yuniar Aulia Ningtyas 2307 030 058

Pembimbing:

Prof. Dr. Ir. Danawati HP, M.PdNIP 191029 198603 2 001

Program Studi D3 Teknik Kimia FTI-ITS Surabaya

LATAR BELAKANG

1. Peranan asam lemak sangat penting sekali bagi industri oleokimia.

2. Asam lemak merupakan salah satu produk yang banyak digunakan dalam

industri bahan detergen, farmasi, kosmetik, dll. Sehingga pabrik asam

lemak dapat dikatakan sebagai industri intermediate (antara) bagi industri-

industri lain.

3. Minyak nabati menjadi alternatif karena sifatnya yang lebih mudah

3

3. Minyak nabati menjadi alternatif karena sifatnya yang lebih mudah

diuraikan oleh alam. Bahan baku minyak nabati yang berpotensi untuk

dikembangkan sebagai bahan baku pembuatan asam lemak berasal dari

minyak biji bunga matahari.

BAHAN BAKU UTAMA

1. Tanaman bunga matahari termasuk family corporitas, yang mudah

tumbuh didaerah iklim tropis dan daerah iklim sedang dengan hasil per

hektarnya cukup memadai (3 ton biji/ha). Tanaman ini mudah ditanam

dengan periode panen yang cukup singkat, yaitu sekitar 3-4 bulan.

2. Kandungan minyak biji bunga matahari sebesar 52% dan bungkilnya

sebesar 48%.

4

3. Biji bunga matahari dikelompokkan menjadi 2, yaitu untuk pangan dan

non pangan.

4. Minyak biji bunga matahari (non pangan) mengandung trigliserida dari

beberapa asam lemak terutama asam oleat, yaitu sebesar 83 %.

BAHAN BAKU PENUNJANG

• Asam Phosphat (H3PO4)

H3PO4 digunakan untuk menggumpalkan dan mengendapkan zat-zat

Nonhydratable Phospholipids (NHP) yang terdapat dalam minyak biji bunga

matahari pada tangki degumming.

• Air (H₂₂₂₂O)

₂O

igu5

₂₂₂₂

H₂O digunakan untuk menggumpalkan dan mengendapkan zat-zat

Hydratable Phospholipids yang terdapat dalam minyak biji bunga matahari

pada tangki degumming. H₂O juga digunakan untuk mereaksikan

trigliserida pada reaktor hidrolisa. Selain itu, H₂O digunakan untuk

kebutuhan pada unit utilitas.

SIFAT FISIK DAN KIMIA

Bahan Baku Utama

Bahan Baku Penunjang

Produk

Minyak Biji Bunga Matahari

Sifat fisik :

• Bentuk : cair

• Warna : kuning

• Specific Gravity (25oC) : 0,920561

• Densitas (60oC) : 0,897 gr/cm3

• Flash point (oC) : 121

Sifat kimia :

7

Produk Utama

Produk Samping

• Free Fatty Acid (%) : 1,35

• Bilangan penyabunan : 188-194

• Bilangan iod : 130-144

• Moisture (%) : 0,2

• Impuritis (%) : 0,05

(Bailey’s)

SIFAT FISIK DAN KIMIA

Bahan Baku Utama

Bahan Baku Penunjang

Produk

Produk Utama

Asam Phosphate (H3PO4)

� Sifat fisik :

• Berbentuk Cair

• Specific Gravity (25oC) : 1,6850

• Viskositas : 3,86 mPa.s

• Boiling point : 158oC

• Melting point : 42,35oC

Vapor Density : 3,4

8

Produk Utama

Produk Samping

• Vapor Density : 3,4

� Sifat kimia :

• Rumus molekul : H3PO4

• Berat molekul : 98 gr/mol

• Merupakan asam lemah

• Pada temperatur tinggi, asam dapat bereaksi

dengan metal dan teroksidasi.

� (Merck,MSDS of Phosporic Acid)

SIFAT FISIK DAN KIMIA

Bahan Baku Utama

Bahan Baku Penunjang

Produk

Produk Utama

Air (25oC)

Sifat fisik :

• Densitas :0,99707

gr/cm3

• Viskositas : 0,89 m Pa.s

• Heat Capacity :

4,186 kj/kg.K

• Freezing point : OoC

9

Produk Utama

Produk Samping

• Freezing point : OoC

• Boiling point : 100oC

Sifat kimia :

• Rumus molekul : H2O

• Berat molekul :

18,02 kg/kmol

• Air bersifat normal pada pH 7,

merupakan reagen penghidrolisa

pada proses hidrolisa

(Merck,MSDS of water)

SIFAT FISIK DAN KIMIA

Bahan Baku Utama

Bahan Baku Penunjang

Produk

Produk Utama

Asam Lemak

� Sifat fisik :

• Boiling point : 215 oC at 15 mmHg

• Melting point : 52 oC

• Flash point : 185 oC

• Densitas (50 oC ) : 0,861 gr/cm3

� Sifat Kimia :

• Rumus Kimia C H O

10

Produk Utama

Produk Samping

• Rumus Kimia C16H32O2

• Berat Molekul :256,42 g/mol

• Asam lemak merupakan rantai hidro-

karbon, semakin tidak jenuh asam lemak

dalam molekul trigliserida maka

semakin rendah titik cair minyak.

� (Merck,MSDS of fatty acid)

�

SIFAT FISIK DAN KIMIA

Bahan Baku Utama

Bahan Baku Penunjang

Produk

Produk Utama

Gliserol

� Sifat fisik

• Boiling point (760mmHg) : 290oC

• Melting point : 19oC

• Specific gravity : 1.2636

• Densitas (50oC) : 1,014 gr/cm3

� Sifat kimia

11

Produk Utama

Produk Samping

� Sifat kimia

• Rumus molekul : C3H5(OH)3

• Berat molekul : 92 kg/kmol

• Tercampur dalam air dingin, air panas dan

alkohol.

• Bersifat hygroskopis

(Merck,MSDS of glycerol)

Kebutuhan Asam Lemak Skala Nasional

Tahun/ket Produksi Impor Ekspor

2003 123946 43752 43731

2004 130395 46220 46229

2005 138798 49892 49986

13

(Data dari Badan Pusat Statistik)

2005 138798 49892 49986

2006 147638 54358 53741

2007 153864 58237 58202

Perkiraan massa jumlah produksi, impor dan

ekspor asam lemak pada tahun 2012 di

Indonesia dalam (Ton/th), diperoleh secara

regresi linier.

Produksi Impor Ekspor

180000 69500 72000

14

180000 69500 72000

Dengan persamaan :

Kebutuhan(Pabrik 2010) = (Produksi+ Impor) – Ekspor

Maka, kebutuhan asam lemak pada tahun 2012 sebesar

177.500 ton/tahun

Dengan mempertimbangkan keberadaan pabrik asam lemak dari

minyak nabati yang masih jarang di Indonesia, dan bahan baku biji

15

bunga matahari yang produksinya musiman, maka direncanakan

pabrik akan mengambil 1,8% dari total kebutuhan asam lemak di

Indonesia, yaitu sebesar 3.300,00 Ton/tahun. Untuk produksi asam

lemak yang lain dapat dipenuhi oleh pabrik asam lemak yang berasal

dari bahan baku lainnya.

Lokasi Pabrik� Lokasi yang dipilih untuk pendirian Pabrik Asam Lemak pada tahun 2012 adalah

daerah Blitar, propinsi Jawa Timur.

� Lokasi yang direncanakan dekat dengan sumber bahan baku di daerah Blitar

terdapat beberapa lahan budidaya bunga matahari dengan produksi kurang lebih

120 Ton/tahun, sehingga kontinuitas produksi dapat terjamin.

Lokasi Pabrik

16

Lokasi Pabrik

Asam Lemak

Macam-macam Proses

ParameterProses

TwitchellProcess

Batch AutoclaveSplitting

Continuous Countercurrent

1. Aspek Teknisa. Prosesb. Konversic. Yield Gliserol

Batch85-98%5-15%

Batch85-98%10-15%

Kontinyu97-99%10-25%

2.Kondisi Operasia. Suhu (oC)b.Tekanan (MPag)

100-1500

150-1755.2-10.0

2402.9-3.1

2504.1-4.9

18

b.Tekanan (MPag)c.Waktu Operasi (h)d. Katalis

012-48

Alkyl-aryl sulfonicacids/cycloaliphatic sulfonic acids

5.2-10.05-10

Zinc, calcium,on magnesium

oxides

2.9-3.12-4

Tidak menggunakan katalis

4.1-4.92-3

Optional

3.Aspek Ekonomia. Investasib. Biaya Operasi

KecilBesar

BesarBesar

BesarSedang

Proses pembuatan asam lemak dari minyak biji bunga matahari

dilakukan dengan proses Continuous Countercurrent dibagi menjadi

tiga tahap :

Tahap Pretreatment (Pengolahan Awal)

Tahap Hidrolisis

Tahap Pemurnian

Deskripsi Proses

20

Penggunaan air dalam pabrik asam lemak meliputi:

1. Air sanitasi : 1.369,06 kg/jam

2. Air pendingin : 2.745,745 kg/jam

3. Air proses : 219,984 kg/jam

4. Air umpan boiler : 294,04 kg/jam

Tahapan Pengolahan Air pada Pabrik Asam Lemak:

1. Pengendapan kotoran

28

1. Pengendapan kotoran

2. Penambahan bahan kimia

3. Pengendapan

4. Filtrasi

5. Demineralizer

Alat – alat kontrol yang digunakan pabrik asam lemak

No Nama Alat Kode Alat Instrumentasi

1. Tangki penampung

minyak

F-115

F-216

Level indicator

2. Tangki degumming M-210 Temperatur control

32

2. Tangki degumming M-210 Temperatur control

3. Reaktor hidrolisa R-220 Pressure control

4. Tangki penyimpan

produk

F-314

F-324

Level indicator

Alat – alat kontrol yang digunakan pabrik asam lemak

No Nama Alat Kode Alat Instrumentasi

1. Tangki penampung

minyak

F-115

F-216

Level indicator

2. Tangki degumming M-210 Temperatur control

34

2. Tangki degumming M-210 Temperatur control

3. Reaktor hidrolisa R-220 Pressure control

4. Tangki penyimpan

produk

F-314

F-324

Level indicator

Pembuatan pabrik fatty acid dari biji bunga matahari dengan proses continuous

Countercurrent system dapat disimpulkan sebagai berikut :

� Dengan kapasitas sebesar 3.300 ton/tahun atau 10.000 kg/hari

dibutuhkan bahan baku yaitu 20.347,367 kg biji bunga matahari kering/hari.

Produk samping berupa gliserol sebesar 1.009,145 kg/hari.

� Kebutuhan air yang diperlukan untuk air sanitasi adalah 1,375 m3/jam, air

pendingin 2,758 m3/jam, dan air proses 0,221 m3/jam, air umpan boiler 0,296

m3/jam.

36

m3/jam.

� Limbah cair dari pabrik ini berupa gum phosphate, yang selanjutnya dapat

dimanfaatkan atau diolah menjadi wax (lilin malam). Sedangkan limbah

padatnya yaitu cake dari bungkil biji nyamplung yang terdapat dari hasil samping

pengepresan dapat digunakan kembali untuk diolah menjadi briket.

A

JJ

KK

LL

K

N

M

L

GFEDCB H JI

TERIMA KASIH

XYZAABBCCDD

EE

FF

GG

HH

II

W UV T

S

R

Q

P

O