pra rencana pabrik biodiesel dari minyak jarak dengan proses transesterifikasi

i

PRA RENCANA PABRIK BIODIESEL DARI

MINYAK JARAK DENGAN PROSES TRANSESTERIFIKASI

TUGAS AKHIR

Disusun sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Kimia (ST)

Disusun oleh:

Albertus Wisang Koli NIM 0205010001

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS TRIBHUWANA TUNGGADEWI MALANG

2009

ii

LEMBAR PERSETUJUAN

Menyetujui,

Dosen pembimbing I Dosen pembimbing II

Ir. Bambang Poerwadi, MS Ir. Taufik Iskandar

Tanggal…………………… Tanggal……………......

Mengetahui,

Dekan Fakultas Teknik Ketua

Program Studi Teknik Kimia

Nawir Rasidi, ST.,MT S.P Abrina Anggraini, ST.,MT

Tanggal…………………… Tanggal……………………

iii

LEMBAR PENGESAHAN

Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Minyak Jarak dengan Proses Transesterifikasi

Oleh :

Albertus Wisang Koli 0205010001

Telah dipertahankan dihadapan dan telah diterima Tim Penguji

Fakultas Teknik Jurusan Teknik Kimia Universitas Tribhuwana Tunggadewi

Malang

Tim Penguji

1. Ir. Bambang Poerwadi, MS : …………………..

2. Ir. Taufik Iskandar : …………………..

3. S.P. Abrina Anggraini, ST.,MT :…………………..

iv

PERNYATAAN

Kami yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama : Albertus Wisang Koli

NPM : 020.501.0001

Program Studi : Teknik Kimia

Menyatakan bahwa Skripsi dengan judul Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari

Minyak Jarak dengan Proses Transesterifikasi merupakan karya tulis yang

saya buat sendiri menurut pangamatan serta kayakinan saya. Skripsi ini tidak

mengandung bagian Skripsi atau karya tulis yang pernah diterbitkan atau ditulis

oleh orang lain, kecuali kutipan referensi yang dimuat dalam rangka Skripsi ini.

Apabila kenyataan dikemudian hari pernyataan saya ini tidak benar, saya

sanggup menerima sanksi akademik berupa apapun dari Universitas Tribhuwana

Tunggadewi Malang.

Malang, 2009

Penyusun

Albertus Wisang Koli

Mengetahui,

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Ir. Bambang Poerwadi, MS. Ir. Taufik Iskandar.

v

KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas

berkat dan Rahmatnya serta bimbinganNya kami dapat menyelesaikan Skripsi

yang berjudul Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Minyak Jarak dengan

Proses Transesterifikasi

Pada kesempatan ini pula tak lupa kami mengucapkan limpah terima kasih

kepada:

1. Bapak Nawir Rasidi, ST.,MT, selaku Dekan Fakultas Teknik.

2. Ibu S.P Abrina Anggraini, ST.,MT, selaku Ketua Program Studi Teknik

Kimia.

3. Bapak Ir. Bambang Poerwadi, MS, selaku Dosen Pembimbing Utama

4. Bapak Ir. Taufik Iskandar, selaku Dosen Pembimbing Kedua

5. Ibu Susy Yuniningsih, ST.,MT, selaku Kepala Lab UNITRI

6. Kedua Orang Tua yang telah bersusah payah dan mengorbankan waktu

mereka hingga terselesainya skripsi ini.

7. Semua pihak yang turut membantu baik dari segi moril maupun materil

sehingga terselesainya tugas penelitian ini yang tak dapat kami sebutkan

satu per satu.

kami menyadari bahwa Skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena

itu kritik dan saran yang bersifat konstruktif sangat saya harapkan agar skripsi ini

dapat bermanfaat bagi yang membacanya.

Malang, Feb 2009

Penyusun

vi

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ………………………………………………..………

LEMBAR PERSETUJUAN………………………………………………………

LEMBAR PENGESAHAN………………………………………………………

SURAT PERNYATAAN…………………………………………………….

KATA PENGANTAR …………………………………………………………….

DAFTAR ISI ……………………………………………………………………

DAFTAR GAMBAR……………………………………………………………….

DAFTAR TABEL ………………………………………………………………

ABSTRAK …………………………………………………………….………….

BAB I PENDAHULUAN …………………………………………………..

BAB II SELEKSI DAN URAIAN PROSES ………………………………..

BAB III NERACA MASSA ………………………………………………….

BAB IV NERACA PANAS …………………………………………………….

BAB V SPESIFIKASI PERALATAN ……………………………………….

BAB VI PERANCANGAN ALAT UTAMA …………………………………

BAB VII INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ……………

BAB VIII UTILITAS …………………………………………………………….

BAB IX LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK …………………………..

BAB X STRUKTUR ORGANISASI PERUSAHAAN ……………………..

BAB XI ANALISIS EKONOMI ………………………………………………

i

ii

iii

iv

v

vi

viii

xi

x

I - 1

II – 1

III – 1

IV – 1

V – 1

VI – 1

VII – 1

VIII – 1

IX – 1

X - 1

XI – 1

XII - 1

XI – 1

vii

BAB XII KESIMPULAN ……………………………………….

DAFTAR PUSTAKA

APENDIKS A NERACA MASSA ……………………………..………………….

APENDIKS B NERACA PANAS ……………………………...………………….

APENDIKS C SPESIFIKASI PERALATAN …………………….……………….

APENDIKS D UTILITAS ………………………………………...……………….

APENDIKS E ANALISIS EKONOMI ……………………………………………

XII – 1

A – 1

B – 1

C – 1

D – 1

E – 1

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Reaksi Esterifikasi menjadi Metil ester…………………………

Gambar 2.2 Reaksi Transesterifikasi menjadi Metil ester Asam lemak……….

Gambar 2.3 Proses Flow Diagram Pabrik minyak jarak …………………….

Gambar 9.1 Peta Indonesia.. …………………………………………...……….

Gambar 9.2. Peta Nusa Tenggara Timur……………………………………

Gambar 9.3. Peta Kabupaten Ende………………………………………….

Gambar 9.4. Peta Kecamatan Ende Selatan………………………………….

Gambar 9.5. Tata Letak Pabrik Minyak Jarak………………………………….

Gambar 9.6. Tata Letak Alat Pabrik Minyak Jarak………………………..

Gambar 10.1. Stuktur Organisasi Perusahaan………………………………

Gambar 11.1. Gambar Grafik Break Event Point (BEP)……………………...

II-1

II-2

II-9

IX-7

IX-8

IX-8

IX-9

IX-9

IX-13

X-24

XI-11

XI-18

E-1

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Ketersediaan Energi Fosil di Indonesia ……………………………….

Tabel 1.2. Tanaman Penghasil Minyak Nabati di Indonesia……………….

Tabel 1.3. Potensi Lahan Pengembang Tanaman Jarak………………….

Tabel 1.4. Luas Lahan Tanaman Jarak………………………………………

Tabel 1.5. Komposisi Minyak Jarak……………………………………….

Tabel 1.6. Komposisi Asam Lemak Minyak Jarak………………………..

Tabel 1.7. Data Perusahaan Biodiesel di Indonesia……………………….

Tabel 1.8. Data Konsumsi di Indonesia…………………………………..

Tabel 2.1. Perbandingan Reaksi Transesterifikasi………..........................

Tabel 7.1. Instrumentasi Peralatan Pabrik………………………………..

Tabel 7.2. Peralatan Keselamatan Kerja…………………………………..

Tabel 9.1. Perincian Luas Daerah Pabrik………………………………….

Tabel 10.1.Jadwal Kerja Karyawan Pabrik………………………………..

Tabel 10.2. Jabatan Pendidikan Tenaga Kerja…………………………….

Tabel 10.3. Daftar Upah Karyawan……………………………………….

Tabel 11.1. Cash Flow untuk NPV 10 tahun………………………………

Tabel 11.2. Cash Flow untuk IRR selama 10 tahun………………………

I – 2

I – 5

I – 6

I– 11

I – 16

I – 17

I– 27

I –28

II– 16

VII – 5

VII– 12

XI - 11

X – 14

X - 17

X- 22

XI - 13

XI - 14

x

ABSTRAK

Biodiesel dari minyak jarak merupakan minyak yang telah melalui proses

transesterifikasi secara konversi dari trigliserida menjadi alkyl alkohol melalui

reaksi dengan alkhol menghasilkan produk samping yaitu gliserin menjadi

kandidat sumber gugus alkil adalah methanol sebagai pereaksi, NaOH sebagai

katalis, HCL sebagai penetral PH metal ester, activated carbon sebagai bleabcing

agent pada gliserin.

Adapun kondisi reaksi yang mempengaruhi konversi serta perolehan

biodiesel melalui transesterifikasi adalah sebagai berikut pengaruh air dan asam

lemak bebas, perbandingan molar alkohol dengan bahan mentah, jenis alkohol,

jenis katalis, metalisis crude dan refined minyak nabati, temperatur serta dapat

digunakan sebagai bahan bakar pengganti solar untuk mesin putaran cepat seperti

mobil. Utilitas merupakan salah satu bagian yang sangat penting untuk menunjang

jalannya proses produksi yang diperlukan pada pabrik minyak jarak ini yaitu air

= 4044,0509 kg/jam, steam 1148,02804 kg/jam, listrik 110,635 kWh, bahan bakar

= 1206,7824 l/hari.

Pabrik minyak jarak ini direncanakan didirikan di Bhoanawa, Kecamatan

Ende Selatan, Kabupaten Ende, Provinsi Nusa Tenggara Timur pada tahun 2010

dengan kapasitas produksi 200.000 ton/tahun. Bentuk perusahaan adalah

perseroan terbatas (PT) dengan stuktur organisasi garis dan staf. Dari hasil

perhitungan ekonomi didapatkan BEP = 44,28 %, POT = 1,314 tahun , ROIBT =

86,93 % ROIAT = 61,31 % SDP = 8,72 % IRR = 21,2173 %

I-1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia yang bermula adalah net-exporter di bidang bahan bakar minyak

(BBM) kini telah menjadi net-importer BBM sejak tahun 2000. Hal ini sungguh

ironis karena terjadi pada saat harga minyak dunia tidak stabil dan cenderung

mengalami peningkatan. Pada periode bulan Januari - Juli 2006 yang lalu,

produksi BBM Indonesia hanya mencapai sekitar 1,3 juta barel per hari sehingga

terdapat deficit BBM sebesar 270.000 barel yang harus dipenuhi melalui impor.

Dengan harga minyak dunia mencapai USD 70 per barel, untuk memenuhi

deficit sebesar 270.000 barel tersebut Indonesia harus menyediakan budget setiap

harinya USD 18.900 per hari (sekitar Rp 170 miliar per hari). Tingginya harga

minyak dunia menyebabkan harga BBM di dalam negeri meningkat. Pemerintah

melakukan subsidi untuk menyesuaikan harga BBM, tetapi subsidi BBM ini mulai

dikurangi sejak tahun 2003. Wujud nyata dari pengurangan subsidi ini adalah

dinaikkannya harga BBM pada tanggal 1 Oktober 2005.

Kondisi ini sungguh memprihatinkan, terlebih lagi ketergantungan

Indonesia terhadap bahan bakar fosil sangat besar. Hal ini terlihat dari setiap

aktivitas masyarakat Indonesia sehari-hari yang tidak terlepas dari pemakaian

bahan bakar, seperti untuk memasak, penerangan, transportasi dan angkutan.

Berdasarkan data ESDM (2006), minyak bumi mendominasi 52,2% pemakaian

energi di Indonesia, sedangkan penggunaan gas bumi sebesar 19%, batubara

21,5%, air 3,7%, panas bumi 3 % dan energi terbarukan hanya sekitar 0,2 % dari

I-1

I-2

total penggunaan energi. Padahal menurut data ESDM (2006), cadangan minyak

bumi Indonesia hanya sekitar 500 juta miliar barel per tahun. Ini artinya jika terus

dikonsumsi dan tidak ditemukan teknologi cadangan minyak baru atau tidak

ditemukan teknologi baru untuk mengingkatkan recovery minyak bumi,

diperkirakan cadangan minyak bumi Indonesia akan habis dalam waktu dua puluh

tiga tahun mendatang.

Sudah saatnya Indonesia mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar

fosil dengan mengembangkan sumber energi alternatif terbarukan. Pengembanagn

bioenergi diharapkan dapat mensubtitusi kebutuhan BBM di Indonesia yang tahun

2007 diperkirakan mencapai 30,4 juta kiloliter (kl) untuk premium.

( Andi Nur Alam Syah,2006).

Tabel 1.1 Ketersediaan energi fosil Indonesia

Enegi Fosil

Minyak Bumi

Gas

Batu bara

Sumber daya 86,9 miliar barel 384,7 TSCF 57 miliar ton

Cadangan 9 miliar barel 182 TSCF 19.3 miliar ton

Produksi

pertahun

500 juta barel 3,0 TSCF 130 juta ton

Sumber : Direktorat Jenderal Listrik dan Pemanfaatan Energi, 2006

1.2 PERKEMBANGAN INDUSTRI

Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang

dilihat dari peningkatan laju konsumsi BBM, serta menurunnya kemampuan

produksi minyak dalam negeri secara alami di perlukan langkah-langkah untuk

mendapatkan sumber energi alternatif.

Tahun 1910, pada Pekan Raya Dunia di Paris seorang insinyur dari Jerman

bernama Rudolf Christian Karl Diesel memamerkan dan peragakan pertama kali

I-3

hasil penemuan dan ciptaannya, yaitu mesin atau motor diesel. Motor atau mesin

diesel pertama di dunia itu dijalankan dengan bahan bakar dari minyak kacang

dan minyak perasan biji hemps/ganja (Cannabissativa)

Dua tahun kemudian, saat berpidato dalam acara pendaftarkan paten mesin

hasil karyanya itu, Diesel menyatakan “ Pemakaian minyak nabati sebagai bahan

bakar untuk saat ini akan menjadi penting sebagaimana penggunaan minyak bumi

dan produktir batu bara sekarang”. Kata –kata di atas tadi diucapkan lebih dari 90

tahun silam, ketika masalah-masalah lingkungan hidup seperti krisis energi,

perubahan iklim, pemanasan global dan penipisan lapisan ozon sama sekali belum

disinggung seperti tiga dasawarsa terakhir ini.

Prakarsa yang dilakukan Diesel tersebut digagalkan sehingga mesin diesel

yang kita jumpai sampai saat ini justru digerakan oleh BBM konvensional Petro

Diesel. Rangkaian riset yang tergabung dalam kelompok Roma Lester Brown

yang di pimpin oleh Dennis Meadows dan Lester Brown yang tergabung dalam

Kelompok Roma pada tahun 1980 membuktikan kebenaran hipotesis-hipotesis

dasar yang dikemukakan Diesel. Kelompok ini memperingatkan bahwa jika tidak

dihentikan atau dirubah arahnya, kecenderungan itu akan mengarah pada batas-

bats pertumbuhan (limits to growt ).

Pandangan Mathusian semakin terbukti secara empiris, terutama

menyangkut ketersediaan sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui,

termasuk bahan bakar fosil (BBM). Dua laporan terbaru dari Congressional

Reseaech Service (RSC) pada tahun 1985 dan 2003 kepada Komisi Energi di

Kongres Amerika Serikat, menyebutkan bahwa jika tingkat penggunaan bahan

bakar fosil masih terus seperti sekarang (tanpa peningkatan dalam efisiensi

I-4

produksi cadangan baru, dan peralihan ke sumber-sumber energi alternatif

terbarukan), cadangan sumber energi bahan bakar fosil dunia, khususnya minyak

bumi diperkirakan hanya akan cukup untuk 30-50 tahun lagi. Sebenarnya,

ancaman kelangkaan cadangan minyak bumi satu-satunya masalah yang

ditimbulkan tetapi dampak dari penggunaannya jauh lebih berbahaya.

( Andi Nur Alam Syah,2006).

Indonesia mempunyai potensi yang sangat besar sebagai penghasil

biodiesel karena sumber daya alam sumber minyak nabatinya yang melimpah.

Namun belum banyak investor yang tertarik untuk menanamkan modal pada

industri ini. Peningkatan kebutuhan bahan bakar diesel dan menipisnya sumber

minyak bumi, maka untuk itu perlu didirikan pabrik biodiesel di Indonesia.

Pengembangan minyak dari tanaman jarak melalui pendekatan ilmiah di

Indonesia dipelopori oleh Dr. Robert Manurung dari Institut Teknologi Bandung

sejak tahun 1997 dengan focus ekstraksi minyak dari tanaman jarak. Sejak tahun

2004 yang lalu, penelitian ini mendapat dukungan dari Mitsubshi Research

Institute (Miri) dan New Energy and Industrial Technology Development

Organization (NEDO) dari Jepang.

Menghadapi krisis kelangkaan BBM dan kenaikan harga BBM di

Indonesia, Pemerintah mulai mengali sumber-sumber energi alternatif. Minyak

jarak ini pun mulai mendapatkan perhatian serius dari Pemerintah. Setelah dirintis

oleh ITB, dan selanjutnya diikuti oleh lembaga pemerintah pusat yaitu BPPT, dan

oleh Pemerintah daerah seperti Pemprov Nusa Tenggara Timur, Nusa Tenggara

Barat, Pemkab Purwakarta, dan Pemkab Indramayu, serta BUMN seperti PT.

Pertamina, PT. PLN dan PT. Rajawali Nusantara Indonesia (RNI) semua saling

I-5

bekerja sama untuk pengembangan minyak jarak sebagai bahan bakar minyak

alternatif ini.

Tabel 1.2 Menunjukan tanaman-tanaman penghasil minyak nabati di Indonesia

yang berpotensi untuk diolah menjadi biodiesel.

Tabel 1.2 Tanaman penghasil minyak nabati serta sifatnya di Indonesia

Minyak Massa Jenis

(200C),

Kg/Liter

Viskositas

Kinematika

(200C),cSt

DHc,

MJ/Kg

Angka

Sentane

Titik Awan/

Kabut,0C

Titik

Tuang,0C

Kelapa 0,915 30 37,10 40-42 28 23-26

Sawit 0,915 60 36,90 38-40 31 23-40

Kapas 0,921 73 36,80 35-50 -1 2

Jarak 0,920 77 38,00 23-41 2 -3

Sumber : Vaitilingom et.al.,1997

Berdasarkan pertimbangan ekonomi, minyak nabati yang digunakan

sebagai bahan baku biodiesel harus mudah didapat, mudah dibudidayakan di

Indonesia dan mempunyai yield minyak nabati tinggi. Prioritas diberikan untuk

tanaman non pangan agar tidak mengganggu sumber pangan. Dari tabel 1.1 dapat

dilihat bahwa tanaman jarak merupakan tanaman penghasil minyak nabati non-

pangan yang paling berpotensi. Jarak (Rinicus communis) belum banyak

dibudidayakan di Indonesia semenjak Jarak Pagar ( Jatropha curcas ) banyak

ditanam di Jawa Tengah dan Nusa Tenggara Barat. Jarak berpotensi untuk

dikmbangkan, baik di daerah kering maupun marjinal, terutama di Nusa Tenggara

Timur dengan potensi produksi biji sebanyak 7,5 – 10 ton/ha setelah penanaman 5

tahun. Budi daya jarak pagar sudah dicanangkan sebagai Gerakan Nasional Budi

Daya Jarak oleh Menteri Sosial Bachtiar Chamsah dalam rapat koordinasi (Rakor)

KESRA tanggal 6 September 2005.

I-6

Daerah- daerah yang akan diikutkan dalam program budi daya jarak

diantaranya Nusa Tenggara Timur, Gorontalo, Nanggroe Aceh Darissalam

(NAD), Jakarta dan Banten, Jawa Barat, Jawa Tengah, dan Jawa Timur. Dari

program ini ditargetkan penanaman jarak pagar sebanyak 2.500 ha pada tahun

2005, 100.000 ha pada tahun 2006, 1 juta ha pada tahun 2007, 5 juta ha pada

tahun 2008, dan 10 juta ha pada tahun 2009.

Tabel 1.3. Potensi lahan yang sesuai untuk pengembangan jarak pagar

Propinsi S1 S2 S3 Jumlah (Ha)

NAD 180.139 160.746 836.001 1.176.904

Sumut 215.393 - 1.390.475 1.605.868

Sumbar 4.269 - 781.189 785.458

Riau 218.284 - 1.600.844 1.681.562

Jambi 530.207 - 993.134 1.211.418

Sumsel - - 3.229.784 3.759.991

Bengkulu 718.823 - 602.022 602.022

Lampung 156.319 66.023 706.931 1.491.777

Babel 231.011 - 947.881 1.104.200

Jabar 494.630 445.022 306.989 983.022

Jateng 35.227 74.416 338.824 907.870

DIY 960.595 33.999 8.454 77.680

Jatim 134.484 574.121 255.722 1.790.438

Banten 19.892. 116.576 36.646 287.706

Bali 37.887 51.423 124.466 95.580

NTB 595.421 428.539 322.174 590.882

NTT 67.463 833.293 3.897.005 1.750.888

Kalbar 171.063 984.340 3.632.324 4.948.808

Kalteng 833.745 - 623.326 3.803.387

Kalsel 3.643.059 48.559 2.878.161 1.505.630

Kaltim 143.760 680.468 538.555 7.201.688

Sulut 506.887 - 373.638 682.315

Sulteng 435.483 - 613.780 880.525

Sultra 1.015.825 122.407 177.833 1.171.670

Gorontalo 290.146 27.248 - 1.220.906

Maluku 766.888 13.701 316.223 303.847

Maluku utara - 162.982 1.526.379 1.246.093

Papua 980.457 716.909 3.445.699 -

Jumlah 14.227.535 5.534.911 29.719.254 49.531.186 Sumber : Direktur Jendral Perkebunan, 2006

Keterangan : S1 = sangat sesuai, S2 = sesuai, S3 = kurang sesuai

I-7

Provinsi Nusa Tenggara Timur sangat cocok untuk mengembangkan

tanaman jarak pagar karena merupakan tanaman tahunan yang tahan kekeringan.

Tanaman ini mampu tumbuh dengan cepat dan kuat dilahan yang beriklim

panas,tandus, dan berbatu seperti di Nusa Tenggara Timur. Tumbuhan ini sangat

toleran terhadap kondisi kering dan dapat di daerah yang curah hujan rendah yaitu

200-1.500 mm/tahun. Sebagian besar dari tanah tersebut mempuyai solum

dangkal ini berarti ini berarti dari aspek teknis produksi minyak jarak dapat

dikembangkan dan diproduksi secara luas hampir diseluruh wilayah di Nusa

Tenggara Timur.

Tujuan dari pengembangan dari tanaman minyak jarak antara lain :

Memberikan kontribusi terhadap pemenuhan kebutuhan jarak sebagai

bahan baku penghasil sumber alternatif.

Meningkatkan pendapatan petani melalui optimasi pemanfaatan lahan

pertanian.

Adapun sasaran dan kebijakan pengembangan tanaman jarak diarahkan ke

pada seluruh kabupaten/kota pada kawasan lahan dan marginal dengan

kebijakan antara lain :

Pemenuhan kebun jarak (lahan petani yang telah dimanfaatkan dan

belum dimanfaatkan dengan tetap memperhatikan proporsi peruntukan

lahan untuk pemenuhan kebutuhan pangan petani).

Rintisan pengembangan industri pengolahan skala minim.

Mempersiapkan pembangunan industri terpadu skala besar.

I-8

Mendorong dan menggerakan partisipasi masyarakat dalam

mengembangkan tanaman jarak dengan menggunakan seoptimal

mungkin potensi yang dimiliki.

Mengembangakan teknologi produksi dengan menitik beratkan pada

penyediaan benih bermutu serta peningkatan produktivitas dan kualitas

produksi.

Memfasilitasi pengembangan kemitraan usaha, kelembangaan usaha,

dan investasi.

Factor-faktor pengembangan tanaman jarak :

a. Faktor- faktor pengembangan tanaman jarak :

Deklerasi para menteri tanggal 12 oktober 2005 tentang

Gerakan Nasional Penanggulangan Kemiskinan dan krisis

BBM melalui rehabilitasi dan reboisasi 10 juta hektarlahan

kritis dengan tanaman yang menghasilkan energi pengganti

BBM.

Instruksi Presiden Nomor 1 Tahun 2006 tentang

Penyediaan dan pemanfaatan bahan bakar nabati (Biofuel)

menjadi lebih dari 5%.

Hasil rapat terbatas para Menteri, Gurbenur bersama

Presiden Republik Indonesia di Losari Magelang Jawa

Tengah tentang pengembangan komoditi (tebu, kelapa

sawit, ubi kayu, sorgum dan jarak) sebagai penghasil untuk

substitusi biodiesel dan bioetanol sebagai prostitusi

premium.

I-9

Tersedianya lahan di Nusa Tenggara Timur yang berpotensi

untuk pengembangan tanaman jarak.

Penelitian Perguruan Tinggi (Undana) menjukan bahwa

lahan di Nusa Tenggara Timur yang berpotensi untuk

mengembangakan tanaman jarak.

Dukungan Pemerintah Provinsi dan Kabupaten/Kota yang

ditandai dengan adanya perjanjian kerjasama dengan calon

investor di bidang pembibitan.

b.Kendala yang menjadi penghambat dalam pengembangan tanaman jarak :

Trauma masyarakat terhadap program pengembangan

perkebunan di Nusa Tenggara Timur dimasa lalu yang

kurang memberikan keuntungan secara ekonomi bagi

masyarakat petani.

Harga hasil komoditi perkebunan kurang stabil sehingga

masyarakat kurang berminat dalam pengembangan

komoditi dimaksud.

c.Peluang dan potensi pengembangan minyak jarak :

Kebutuhan akan BBM yang semakin meningkat sementara

penyediaan semakin menipis sehingga diperlukan bahan

bakar pengganti BBM.

Bahan bakar nabati (boifuel) merupakan bahan bakar

terbarukan yang memiliki peluang pasar yang besar.

Jarak pagar telah dikenal oleh masyarkat Nusa Tenggara

Timur secara luas.

I-10

Terbukanya lapangan kerja bagi petani Nusa Tenggara

Timur.

Memanfaatkan lahan kritis yang selama ini tidak dikelola.

Sedangkan potensi untuk pengembangan tanaman jarak di Nusa Tenggara

Timur cukup luas dan diproyeksikan lahan yang sesuai untuk pengembangan

tanman jarak seluas 2.190.406 Ha yang terbesar pada kabupaten/kota di Nusa

Tenggara Timur. Peluang pengembangan jarak pagar di Nusa Tenggara Timur :

Tersedianya lahan seluas 2.177.456 Ha.

Masyarakat Nusa Tenggara Timur telah lama mengenal

tanaman jarak sebagai bahan untuk penerangan dan obat

tradisional.

Tanaman jarak cocok di kembangkan di Nusa Tenggara

Timur karena tahan terhadap kekeringan dan dan dapat

ditanam pada tanah berbatuan, berkerikil, berpasir maupun

mengadung garam.

Tanaman jarak tidak terlalu memerlukan perawatan dapat

beradaptasi dengan berbagai cuaca, tidak diserang hama,

dan tidak dikonsumsi ternak.

Tanaman jarak dapat bertahan dalam waktu lama dalam

kondisi kering dan mudah berkembang biak.

Dukungan Pemerintah Provinsi, Kabupaten/Kota dalam

mengembangkan tanaman jarak yang ditandai dengan

adanya perjanjian kerjasama dengan investor dan

pengusaha lainnya.

I-11

Adanya kecenderungan minat investor untuk berinvetasi

dibidang tanaman jarak yang ditandai dengan kehadiran

investor (PT. Amarta Trans Nusantara dan PT. Rajawali

Nasional Indonesia).

Pelaksanaan pengembangan tanaman jarak di Nusa Tenggara Timur dalam hal ini

Pemerintah Propinsi Nusa Tenggara Timur telah mentindaklanjuti deklerasi para

Menteri Kabinet Indonesia Bersatu tanggal 12 Oktober 2005 dan Instruksi

Presiden Nomor 5 tahun 2006 dengan langkah-langkah kongkrit sebagai berikut :

Tabel 1.4. Luas lahan tanaman jarak yang dikembangkan oleh Pemerintah

Nusa Tenggara Timur pada tahun 2006

No Kabupaten/Kota Satuan Areal (ha)

2006 2007 2008 2009 2010 Total

1. Kupang 90 7.650 16.650 22.050 22.050 68.450

2. TTS 130 7.650 7.650 7.050 7.050 29.530

3. TTU 500 6.050 6.450 6.650 6.650 26.300

4. Belu 100 6.050 6.450 6.650 6.650 25.900

5. Alor 536 7.550 7.550 8.650 8.650 32.936

6. Flores Timur 280 7.550 7.550 8.650 8.650 32.680

7. Sikka 130 4.050 4.550 5.150 5.150 19.030

8. Ende 130 7.550 7.550 8.650 8.650 32.530

9. Ngada 100 7.550 7.550 8.650 8.650 32.500

10. Manggarai 100 7.550 7.550 8.650 8.650 32.500

11. Manggarai Barat 120 8.050 16.050 21.450 22.050 67.720

12. Sumba Barat 700 17.050 17.650 22.050 22.650 80.100

13. Sumba Timur 350 17.050 17.650 22.050 22.050 79.750

14. Kota Kupang 50 50 50 50 50 250

15. Lembata 130 7.550 7.550 8.650 8.650 32.630

16. Rote Ndao 100 7.550 7.550 8.650 8.650 32.500

Total 3.546 126.500 146.000 173.700 175.500 625.246 Sumber : Website Badan Koordinasi Penanaman Modal Daerah Provinsi Nusa Tenggara

Timur

Kegiatan-kegiatan yang dilakukan pemerintah dalam rangka mendukung

pengembangan tanaman jarak :

I-12

Sosialisasi kebijakan penanaman modal tahun 2005 dengan

sub tema tanaman jarak sebagai energi alternatif pengganti

BBM yang dihadiri akedemisi,investor lainnya serta jajaran

Pemerintah Propinsi, Kabupaten/Kota.

Kajian akademis bekerja sama dengan lembaga perguruan

tinggi negeri (Undana) dalam menyusun profil komoditi

unggulan daerah diantaranya tanaman jarak.

Penyediaan lokasi pabrik pengolahan minyak jarak kepada

PT.Amarta Trans Nusantara.

Pemetaan/maping lokasi potensi perkebunan pada kawasan-

kawasan-kawasan perkebunan di Nusa Tenggara Timur.

Surat Gubernur Nusa Tenggara Timur Nomor BU.515

/06/BKPMD/2006 tentang Sosialisasi Kebijakan Bahan

Bakar Nabati.

Pengembangan tanaman jarak siap tanam oleh Pemerintah

Kabupaten Belu seluas 653 Ha sedangkan siap panen 50

Ha.

Road Show Jatropha Expedition 2006 tanggal 12 Juli 2006

dari Atambua Kabupaten Belu- Kupang- Daratan Flores-

NTB- Bali- Jawa Timur – Jawa Tengah- Jawa Barat-

Jakarta. Khusus Nusa Tenggara Timur pelaksanaannya atas

kerja sama PT.BioChem dengan Pemerintah Daerah Nusa

Tenggara Timur.

I-13

Peranan investasi dalam mengembangkan tanaman jarak dalam hal ini

pemprosesan minyak jarak antara lain :

a. PT.Amarta Trans Nusantara

Dalam rangka mendukung kebijakan Pemerintah dalam pengembangan

tanaman jarak sebagai tanaman penghasil biodiesel maka dunia usaha dalam hal

ini PT.Amarta Trans Nusantara telah menunjukan dengan perolehnya Surat

Persetujuan Penanaman Modal Nomor 73/I/PMDN/2006 tanggal 14 juli 2006

dengan bidang usaha Industri Kimia Dasar Organik yang bersumber dari hasil

pertanian.

Kegiatan yang dilakukan oleh PT.Amarta Trans Nusantara bersama

PT.Biochem Internasional antara lain :

Pembibitan anakan tanaman jarak di Desa Neolbaki Kabupaten

Kupang seluas 8 Ha.

Pengadaan mesin dan peralatan proses minyak jarak.

Pemberian lahan oleh Pemerintah Nusa Tenggara Timur di

Kawasan Industri Bolok untuk pembangunan pabrik seluas 5 Ha.

Bekerja sama dengan Pemerintah Kabupaten Kupang, Timor

Tengah Selatan, Timor Tengah Utara, Belu dalam bentuk mou

pengolahan jarak.

Kegiatan Road Show Atambua Kabupaten Belu- Jakarta.

b. PT.Rajawali Nasional Indonesia

Telah melakukan kegiatan persiapan penanaman jarak seluas 200 Ha di

Kabupaten Sumba Barat bekerja sama dengan Pemerintah Daerah setempat.

I-14

Biodiesel adalah bahan bakar dari minyak nabati yang dapat digunakan

pada semua jenis mesin diesel tanpa harus dimodifikasi terlebih dahulu. Biodiesel

dapat dibuat dari semua jenis minyak termasuk minyak yang dihasilkan langsung

dari pengepresan biji tumbuhan ( virgin oil ) seperti minyak kedelai, minyak biji

bunga matahari, minyak kanola, minyak kelapa, dan minyak biji jarak bahkan

biodiesel dapat dibuat dari minyak goreng bekas dan minyak dari lemak hewan.

1.3 PENGGUNAAN

Minyak jarak dihasilkan dari tanaman jarak (Rinicus communis)

merupakan semak atau pohon yang tahan terhadap kekeringan sehingga tahan

hidup di daerah dengan curah hujan rendah. Tanaman dari keluarga

Euphorobiaceae ini banyak ditemukan di Afrika Tengah dan Selatan, Asia

Tenggara dan India. Awalnya, tanaman ini kemungkinan didistribusikan oleh

pelaut Portugis dari Karibia melalui Cape Verde dari Guinea Bissau ke negara lain

di Afrika dan Asia.

Jarak dapat diperbanyak dengan setek. Sesuai dengan namanya, tanaman

ini awalnya secara luas ditanam sebagai pagar untuk melindungi lahan dari

serangan ternak. Seperti jenis lainnya, jarak merupakan tanaman sukulen yang

meranggas selama musim kemarau. Tanaman yang sering digunakan sebagai

pengendali erosi ini beradaptasi dengan baik di daerah yang gersang dan agak

tandus.

Semua bagian tanaman jarak telah digunakan sejak lama dalam

pengobatan tradisonal. Minyaknya digunakan sebagai pembersih perut (pencahar),

mengobati penyakit kulit, dan untuk mengobati rematik. Sari pati cairan rebusan

I-15

daunnya digunakan sebagai obat batuk dan antiseptic pasca melahirkan. Bahan

yang berfungsi meredakan luka dan peradangan juga telah diisolasi dari bagian

tanaman jarak pagar menunjukkan sifat antimoluksa, anti serangga dan anti jamur.

Phorbol ester dalam jarak pagar diduga merupakan salah satu racun utamanya.

Proses minyak jarak yang berhubungan dengan pemanfaatan jarak ,antara

lain perbaikan genetika tanaman, pengendalian pestisida biologis, ekstraksi

minyak dengan enzim, fermentasi anaerob dan dari bungkil, pengisolasian bahan

anti peradangan dan enzim pereda luka.

Keuntungan lain dari penggunaan biodiesel dari tanaman jarak (Rinicus

communis) antara lain :

1. Sebagai pemanas berbahan bakar diesel, penerangan dan kompor.

Dapat juga menggantikan kerosene pada lampu dan kompor kemah.

2. Sebagai pengganti bahan bakar model pesawat dalam mesin model

pesawat.

3. Sebagai pengganti minyak pelumas dalam rumah tangga.

4. Sebagai pelarut untuk cat non-otomotif, cat semprot, dan bahan kimia

aditif lain.

5. Pembersih untuk komponen mesin yang berminyak. Bagian yang akan

dibersihkan biasanya dibenam dalam biodiesel selama satu malam dan

paginya sudah bersih.

6. Sebagai pelumas mesin.

7. Sebagai pembakar keramik dalam tungku.

8. Sebagai pembersih tumpahan minyak bumi di atas tanah atau air.

(Andi Nur Alam Syah,2006)

I-16

1.4 Spesifik Bahan Baku dan Produk

1.4.1 Bahan Baku Utama

a. Minyak Jarak

Minyak jarak mempunyai rasa asam dan dapat dibedakan dengan

trigliserida lainnya karena bobot jenis, viskositas dan bilangan asetil serta

kelarutannya dalam alkohol nilainya relatif tinggi. Minyak jarak larut dalam

etanol 95% pada suhu kamar serta pelarut organik yang polar dab sedikit larut

dalam golongan hidrokarbon alifatis. Nilai kelarutan dalam petroleum eter relatif

rendah dan dipakai untuk membedakan dengan golongan trigliserida lainnya.

Kandungan tokoferol kecil ( 0,05%), serta kandungan asam lemak esensial yang

sangat rendah menyebabkan minyak jarak tersebut berbeda dengan minyak nabati

lainnya. ( Kateren,1986).

Minyak jarak dan turunannya digunakan dalam industri cat, varnish,

laquer, pelumas, tinta cetak, linoleum, oil cloth dan sebagai bahan baku dalam

industri-industri plastik dan nilon. Dalam jumlah kecil minyak jarak dan

turunannya juga digunakan untuk pembuatan kosmetik, semir dan lilin.

Biji jarak terdiri dari 75% kernel ( daging biji ) dan 25% kulit dengan komposisi

sebagai berikut :

Tabel 1.5 Kompsosisi Biji Jarak

Komponen Jumlah ( % )

Minyak 54,00

Karbohidrat 13,00

Serat 10,25

I-17

Abu 0,25

Protein 18,00

TOTAL

100,00 ( Sumber : Keteren S . )

Minyak jarak mempunyai kandungan asam lemak dengan komposisi sebagai

berikut :

Tabel 1.6 Komposisi Asam Lemak Minyak Jarak

Komposisi Jumlah ( % )

Asam risinoleat 89,5

Asam linoleat 4,2

Asam oleat 3,0

Asam stearat 1,0

Asam dihidroksi stearat 0,7

Asam linolenat 0,3

Asam palmitat 1,0

Asam eikosanoat 0,3

Total 100,0

( Sumber : Kirk Othmer 5: 3 )

Sifat fisik :

Rumus Molekul : CH3 ( CH2)5CH(OH)CH2CH=CH(CH2)7COOH

Caloric Value : 9470 Kkal/kg

Flas Point : 290 0C

Density : 0,918/g/ml

Viscosity : 50,80

I-18

Sifat Kimia :

Pada daftar bahan yang berbeda dari biji jarak yang dihitung berdasarkan

bahan kering. Racun utama dari bungkil biji jarak yang disebut dengan curcain

ditemukan pada tahun 1913. Bungkil biji jarak diproses dengan pemanasan dan

kimia untuk menghilangkan racunnya, yang terdiri atas lectin tidak aktif secara

total, sedangkan phorbol ester hanya dapat dikurangi kadar racunnya hingga 50

ppm melalui proses kimia. Bungkil jarak yang telah didektoksifikasi ini memiliki

kandungan protein dari kedelai sehingga cocok dijadikan sebagai bahan pakan

ternak dari bungkil jarak yang cukup mahal.

b. Natriumhidroksida ( NaOH )

Natriumhidroksida disebut juga soda kaustik. Bahan kimia ini paling

banyak digunakan sebagai basa kuat dalam pembuatan tekstil, kertas dan deterjen.

Natriumhidroksida dibuat melalui proses elektrolisa larutan natriumklorida

dan merupakan produk samping dari klorin. Dalam pembuatan biodiesel,

natriumhidroksida digunakan sebagai katalis reaksi trans-esterifikasi.

Natriumhidroksida yang digunakan harus bersifat anhidrat untuk

menghindari terjadinya reaksi penyabunan yang tidak diinginkan. Spesifikasi

natriumhidroksida yang digunakan yaitu :

Rumus molekul : NaOH

Berat molekul : 39,9972

Specific gravity / densitas : 2,13 g.cm-3

Viskositas : N.A.

Titik didih : 13900C pada 760 mmHg

I-19

Titik leleh : 3180C

Tekanan uap : 1 mmHg pada 7390C

Densitas uap : N.A.

Bentuk : padat

Warna : putih

c. Metanol ( CH3OH )

Metanol atau metil alkohol yang disebut juga alkohol kayu, merupakan

alkohol paling sederhana dengan karekteristik berbentuk cairan dengan volatilitas

yang tinggi, tidak berwarna, mudah terbakar, dan beracun. Metanol juga

merupakan zat anti beku, pelarut, bahan bakar dan denaturant untuk etil alkohol.

Pada pembuatan biodiesel, metanol bereaksi dengan trigliserida minyak

nabati menghasilkan ester dan gliserol. Reaksi ini disebut reaksi trans-esterifikasi.

Katalis biasanya digunakan untuk mempercepat reaksi trans-esterifikasi ini.

Spesifikasi metanol yang diguanakan sebagai berikut :

Rumus molekul : CH3OH


Specific gravity/densitas : 791g. cm3

Viskositas : 0,55 cP pada 20 0C

Titik didih : 64,7 0C pada 760mmHg

Titik leleh : -98 0C

Tekanan uap : 128 mmHg at 20 0C

Densitas uap : 1,11 (Udara = 1)

Bentuk : cair

Warna : tidak berwarna

I-20

(http://avogrado.chem.iastate.edu/MSDS)

1.4.1.1 Bahan Baku Pembantu

a. Hydrochloric Acid (HCI)

Rumus molekul : HCI.H2O


Specific gravity : 1,0-1,2

Viskositas :N.A

Titik didih : 81,5-110 0C pada 760 mmHg

Titik leleh/beku : -74 0C

Tekanan uap : 5,7 mmHg pada 0 0C

Densitas uap : 1,26 g/cm3

Bentuk : cair jernih

Warna : tidak berwarna, agak kekuningan

(http://avogrado.chem.iastate.edu/MSDS, 20 Februari 2008)

b. Kalsiumklorida ( CaCl2.2H2O )

Rumus molekul : CaCl2.2H2O

Berat molekul : 147.01668

Viskositas :N.A

Titik didih : > 1600 0

C pada 760 mmHg

Titik leleh/beku : 772 0C

Tekanan uap : N.A.

Bentuk : padat

Warna : putih atau putih keabu-abuan

(http:// www.jtbaker.com/msds/englishhtml, 14 ferbuari 2008)

I-21

1.4.3 Produk

a. Biodiesel

Spesifikasi produk biodiesel yang dihasilkan adalah sebagai berikut :

Rumus molekul : CHO3.C = O.R

(R adalah rantai karbon asam lemak)

Berat molekul (rata-rata) : 310.625 (metil ester minyak jarak)

Flash point (mangkok tertutup) : 1500C

Air dan sediment : 0,05%-volume, maks.

Viskositas kinematik pada 400C : 6 mm

2/s

Ramsbottom carbon residue, % mass : 0,10

Abu tersulfat : 0,02 % by mass, maks.

Sulfur : 0,05 % by mass, maks.

Copper strip corrosion : No. 3, maks.

Cetane number : 47, min.

Residu karbon : 0,05 % by mass, maks.

Angka asam – mg KOH/g : 0,80, maks.

Free glycerin : 0,02 % mass, maks.

Total glycerin : 0,24 % mass, maks.

Kandungan fosfor : 0,001 % by mass, maks.

Suhu destilasi 90% : 360 0C, maks.

(US standart biodiesel specification, ASTM D-6751, www.journeytoforever.com , 14 February 2008)

Karekteristik diatas perlu diketahui untuk menilai kinerja bahan bakar

diesel diantaranya :

I-22

Viskositas :

Viskositas adalah tahanan yang dimiliki fluida yang dialirkan dalam pipa

kapiler terhadap gaya gravitasi biasanya dinyatakan dalam waktu yang

diperlukan untuk mengalirkan jarak dalam waktu tertentu. Jika viskositas

semakin tinggi maka tahanan untuk mengalir semakin tinggi. Karekteristik

ini sangat penting karena mempengaruhi kenerja injector pada mesin

diesel. Atomisasi bahan bakar sangat bergantung pada viskositas tekanan

injeksi serta ukuran lubang injector (Sherve,1956)

Pada umumnya bahan bakar harus mempuyai viskositas yang lebih rendah

agar dapat mudah mengalir dan teratomisasi. Hal ini dikarenakan putaran

mesin yang cepat membutuhkan injeksi bahan bakar yang cepat pula.

Namun tetap ada batas minimal karena diperlukan sifat pelumasan yang

cukup baik untuk mencegah terjadi keausan akibat gerakan piston yang

cepat. (Sherve,1956)

Angka Sentana :

Angka sentana merupakan kempuan bahan bakar yang menyala sendiri

(auto ignition). Skala untuk angka sentana biasanya menggunakan referensi

berupa campuran normal sentana (C16H34) dengan alpha methyl naphthalene

(C10H7CH3) atau dengan heptamethylnonane (C16H34). Normal senatana

memiliki angka sentana 100, alpha methyl naphthalene memiliki angka sentana 0

dan heptamethylnonane memiliki angka sentana 15.

Angka sentana tiap bahan bakar biasanya didefenisikan sebagai persentase

volume dari normal sentana dengan campuran tersebut. (Sherve,1956)

I-23

Angka sentana yang tinggi menunjukan bahwa bahan bakar dapat

menyala pada temperature yang rendah dan sebaliknya angka sentana yang rendah

menunjukan bahak bakar yang baru dapat menyala pada temparatur yang relatif

tinggi. Penggunaan bahan bakar mesin diesel yang mempunyai angka sentana

yang tinggi dapat mencegah terjadinya knocking karena begitu bahan bakar

diinjeksikan dalam silinder pembakaran maka bahan bakar akan langsung terbakar

dan terakumulasi. (Sherve,1956)

Berat Jenis :

Berat jenis menunjukan perbandingan berat persatuan volume karekteristik

ini berkaitan dengan nilai kalor dan daya yang dihasilkan oleh mesin diesel per

satuan volume bahan bakar. Berat jenis bahan bakar diesel diukur dengan

menggunakan metode ASTM D287 atau ASTM D1298 dan mempunyai satuan

kilogram per meter kubik (kg/m3).

Titik Tuang :

Titik tuang adalah titik temperatur rendah dimana mulai terbentuk kristal-

kristal paraffin yang dapat menyumbat saluran bahan bakar. Titik tuang ini

dipengaruhi oleh derajat ketidakjenuhan (angka iodium), semakin tinggi

ketidakjenuhan maka titik tuang semakin rendah. Titik tuang juga dipengaruhi

oleh panjang rantai karbon semakin panjang rantai karbon maka semakin tinggi

titik tuang. Karekteristik ini ditentukan dengan menggunakan metode ASTM D97.

Nilai Kalor Pembakaran :

Nilai kalor pembakaran menunjukan energi kalor yang dikandung dalam

tiap satuan bahan bakar. Nilai kalor dapat diukur dengan bomb calorimeter

kemudian dimasukan ke dalam rumus :

I-24

Nilai kalor = 100

)8/(34008100 OHCkkal

Nilai kalor H, C, dan O dinyatkan dalam persentase berat setiap unsur

yang terkandung dalam satu kilogram bahan bakar. (Sherve,1956)

Volatilitas :

Volatilitas adalah sifat kecenderungan bahan bakar untuk berubah fasa

menjadi fasa uap. Tekanan uap yang tinggi dan titik didih yang rendah

menandakan tingginya volatilitas. (Sherve,1956)

Kadar Residu Karbon :

Kadar residu karbon menunjukan kadar fraksi hidrokarbon yang

mempunyai titik didih yang lebih tinggi dari range bahan bakar. Adanya fraksi

hidrokarbon ini menyebabkan menumpuknya residu karbon dalam ruang

pembakaran yang dapat mengurangi kinerja mesin. Pada temperatur tinggi deposit

karbon ini dapat membara sehingga menaikkan temperatur silinder pembakaran.

(Sherve,1956)

Kadar Air dan Sedimen :

Pada Negara yang mempunyai musim dingin kandungan air yang

terkadung dalam bahan bakar dapat membentuk kristal yang dapat menyumbat

aliran bahan bakar. Selain itu keberadaan air dapat menyebabkan korosi dan

pertumbuhan mikroorganisme yang juga dapat menyumbat aliran bahan bakar.

Sedimen dapat menyebabkan penyumbatan juga dan kerusakan mesin.

(Sherve,1956)

Indeks Diesel :

Indeks diesel adalah suatu parameter mutu penyalaan pada bahan bakar mesin

diesel selain angka setana. Mutu penyalaan dari bahan bakar diesel dapat diartikan

I-25

sebagai waktu yang diperlukan untuk bahan bakar agar dapat menyala di ruang

pembakaran dan diukur setelah penyalaan terjadi. cara menentukkan indeks diesel

darisuatu bahan bakar mesin diesel dapat dihitung dengan menggunakan rumus di

bawah ini :

Indeks Diesel = 100

)(0 yxAPIGravitFnTitikAnili

Dari rumus di atas dapat diketahui bahwa nilai indeks diesel dipengaruhi oleh titik

aniline dan berat jenisnya. (Sherve,1956)

Titik Embun

Titik embun adalah suhu dimana mulai terlihatnya cahaya yang berwarna

suram relatif terhadap cahaya sekitarnya pada permukaan minyak diesel dalam

proses pendinginan. Karekteristik ini ditentukan dengan menggunakan metode

ASTM D97.

Kadar Sulfur :

Kadar sulfur dalam bahn bakar diesel dari hasil penyulingan pertama

(straight-run) sangat bergantung pada asal minyak mentah yang akan diolah. Pada

umumnya, kadar sulfur dalam bahan bakar diesel adalah 50-60% dari kandungan

dalam minyak mentahnya. Kandungan sulfur yang berlebihan dalam bahan bakar

diesel dapat menyebabkan terjadinya keausan dalam bagian-bagian mesin. Hal ini

terjadi karena adanya partikel-partikel padat yang terbentuk ketika terjadi

pembakaran dan dapat juga disebabkan karena keberadaan oksida belerang seperti

SO2 dan SO3. karekteristik ini ditentukan dengan menggunakan ASTMD15551.

I-26

Titik Nyala (Flash point)

Titik nyala adalah titik temperatur terendah dimana bahan bakar dapat menyala.

Hal ini berkaitan dengan kemanan dan penyimpanan dan penanganan bahan

bakar. (Sherve,1956)

b. Gliserin

Pada proses pembuatan biodiesel dihasilkan produk samping yaitu gliserin

dengan spesifikasi sebagai berikut :

Rumus molekul : CH2OH.CHOH.CH2OH


Titik leleh : 171 0 C

Specific gravity : 1,258 pada 25 0 C

Tekanan uap : 0,001 mmHg pada 25 0 C

Densitas uap : 3,1

Kelarutan dalam air : larut

Flash point : 199 0 C

Auto ignin temperature : 370 0 C

Bentuk : cair kental

Warna : bening

(http://www.sciencestuff.com/msds/C1794.html, 21 februari 2008 )

1.5 Penetuan Kapasitas Pabrik

Dengan asumsi biodiesel yang diproduksi akan digunakan sebagai bahan

bakar pengganti minyak bahan bakar diesel, maka kebutuhan akan biodiesel

mencapai jutaan liter per tahun. Dengan demikian peluang untuk mendirikan

pabrik biodiesel sangat luas maka penentuan kapasitas produksi dengan

I-27

perhitungan perhitungan ditentukan sebagai beikut : Import + kapasitas lama +

kapasitas baru = (0.5 x Kapasitas Baru) + konsumsi

RUMUS : M1 + M2 + M3 = M4 + M5

Dimana : Input = Output

Input terdiri dari:

jumlah impor ( M1 )

jumlah produksi (M2)

Kapasitas produksi ( M3 )

Output terdiri dari:

Jumlah ekspor ( M4 )

Perkiraan jumlah konsumsi ( M5 )

Dibawah ini adalah data-data perusahaan penghasil biodiesel di Indonesia yang

terbesar :

Tabel 1.7. Data Perusahaan Penghasil Biodisel terbesar di Indonesia

Nama Perusahaan Kapasitas (ton/tahun)

PT.Eterindo Wahanatama Tbk 240.000

PT.Sumi Asih 100.000

PT.Wilmar 350.000

PT.Musimas 300.000

PT.Bakri dan Rekayasa Industri 100.000

PT.Saridumai Sejati 100.000

PT.Asian Agro Agungjaya 100.000

PT.Karya Prajona Nelayan 100.000

Pabrik Lain 1.810.000

Total 3.200.000 Sumber.www.indonesia.2006

Direncanakan pabrik akan berdiri pada tahun 2009. Pada produksi

biodiesel ini, data yang digunakan adalah data analisa kebutuhan Minyak Tanah di

Indonesia dari tahun 2002 – 2004 sehingga perkiraan penggunaan Biodiesel pada

tahun 2009 dapat dihitung sebagai berikut :

I-28

Tabel 1.8 eksport kerosene di Indonesia

Tahun Volume (ton)

2000 14366,6

2001 12636,3

2002 12112,7

2003 13651,7

2004 15645,3

Tabel 1.9 import kerosene di Indonesia

Tahun Volume (ton)

2000 6019,5

2001 5471,8

2002 6525,8

2003 7610,9

2004 117322,0

Tabel 1.10 produksi kerosene di Indonesia

Tahun Volume (ton)

2004 56,912

2005 53,039

2004 47,205

I-29

Tabel 1.11 konsumi kerosene di Indonesia

Tahun Volume (ton)

2000 12455,2

2001 12227,9

2002 11678,3

2003 11753,1

2004 11846,1

Sumber : badan pusat statistik , annual Report Oil and Gas in Indonesia

Dari tabel 1.8 : kenaikan rata-rata ekport per tahun = 13,68%

Dari tabel 1.9 : kenaikan rata rata import per tahun = 74,72 %

Dari tabel 1.10 : kenaikan rata rata produksi per tahun = 52,38 %

Dari tabel 1.11 : kenaikan rata-rata konsumsi per tahun = 56,91 %

RUMUS : M1 + M2 + M3 = M4 + M5

Dimana : Input = Output

Input terdiri dari:

jumlah impor ( M1 )

jumlah produksi (M2)

Kapasitas produksi ( M3 )

Output terdiri dari:

Jumlah ekspor ( M4 )

Perkiraan jumlah konsumsi ( M5 )

Dengan memakai rumus : P = Po ( 1 + i )n

Dimana : P = Jumlah kapasitas yang diperkirakan

Po = Data impor tahun terakhir

I-30

i = % kenaikan rata-rata

n = Rencana pendirian pabrik (dihitung dari data terakhir)

a. Perkiraan import karosene pada tahun 2004

F = Po (1 + i)n

= 11732,0 (1 + 74,72)5

= 11732,0 ( 75,72)5

= 292.028,4 ton/tahun

Penurunan import karena adanya pendirian pabrik baru diasumsikan sebesar

3,0 %. Jadi jumlah import karosene tahun 2009 (M3) diperkirakan sebesar

282.683,4 ton/tahun

b. Perkiraan jumlah produksi tahun 2004 (M2)

F = 56,912 (1 + 52,38)5

= 433.620,4 ton /tahun

c. Perkiraan komsumsi tahun 2004 (M5)

F = 11846,1 (1 + 56,91)5 .

= 772.718,4 ton /tahun

d. Jumlah eksport karosene yang diperkirakan tahun 2007 (M4)

M4 = 35 % dari kapasitas produksi (M3)

e. Kapsitas produksi karosene yang diperkirakan tahun 2004 (M3)

M3 + M2 + M4 = M1 + M5

(Kapasitas produksi + Jumlah produksi + Jumlah eksport = Jumlah Import +

perkiraan jumlah komsumsi)

Dari persamaan diatas dapat dihitung kapasitas produksi gasolin tahun 2012,

yaitu :

I-31

M3 = (M1 + M5) – (M4 + M2)

= (M1 + M5) – (0,35M3 + M2)

M3 = (282.683,4 + 772.718,4) – (0,35 M3 + 433.620,4)

= 2072602,3 ton/tahun

Jadi, kapasitas pabrik biodiesel yang akan didirikan pada tahun 2009 diperkirakan

sebesar 200.000 ton/tahun, karena pertibangan bahan baku, pangsa pasar dan

pemenuhan terhadap import, eksport.

II-1

BAB II

SELEKSI DAN URAIAN PROSES

2.1 Macam-macam Proses

Biodiesel dapat diperoleh melalui reaksi esterifikasi asam lemak bebas

dilihat dari kualitas minyak nabati yang digunakan sebagai bahan baku dan trans-

esterifikasi trigliserida.

1. Esterifikasi :

Esterifikasi adalah tahap konversi dari asam lemak bebas menjadi metil ester.

Esterifikasi mereaksikan minyak lemak dengan alcohol. Katalis-katalis yang

cocok adalah zat berkarakter asam kuat dank arena ini asam sulfat, asam sulfonoat

organic atau resin penukar kation asam kuat merupakn katalis-katalis yang biasa

terpilih dalam praktek industrial. Untuk mendorong agar reaksi bias berlangsung

ke konversi yang sempurna pada temperatur rendah (misalnya paling tinggi

1200C) reaktan metanol harus ditambahkan dalam jumlah yang sangat berlebih

(biasanya lebih besar 10 kali nisbah stoikhometrik) dan air produk ikutan reaksi

harus disingkirkan dari fasa reaksi yaitu fasa minyak. Melalui kombinasi-

kombinasi yang tepat dari kondisi-kondisi reaksi dan metode penyingkiran air,

konversi sempurna asam-asam lemak ke ester metilnya dapat dituntaskan dalam

waktu 1 sampai beberapa jam. Reaksi ini dapat dilihat pada gambar 2.1.

RCOOH +CH3OH RCOOHCH3 + H2O

Gambar 2.1. Reaksi esterifikasi dari asam lemak menjadi metil ester

Esterifikasi biasa dilakukan untuk membuat biodiesel minyak berkadar asam

lemak bebas akan dikonversikan menjadi metil ester. Tahap esterifikasi biasa

diikuti dengan tahap transesterifikasi. Namun sebelum produk esterifikasi

II-1

II-2

diumpankan ke tahap tranesterifikasi air dan bagian terbesar katalis asam yang

dikandungnya harus disingkirkan terlebih dahulu.

2. Trans-esterifikasi :

Transesterifikasi (biasa disebut dengan alkoholisis) adalah tahap konversi dari

trigliserida (minyak nabati) menjadi alkyl ester melalui reaksi dengan alkohol dan

menghasilkan produk samping yaitu gliserin. Di antara alkohol-alkhol monohidrik

yang menjadi sumber pemasok gugus alkyl metanol adalah yang umum digunakan

karena harganya murah dan reaktifitasnya paling tinggi (sehingga reaksi disebut

metanolisis). Jadi, disebagian besar dunia ini biodiesel praktis indentik dengan

ester metil asam-asam lemak (Fatty Acids Metil Ester, FAME). Reaksi

transtesterifikasi trigliserida menjadi metil ester dapat dilihat pada gambar 2.2.

O O

CH2-O-C-R1 CH3-O-C-R1

O O CH2-OH

CH-O-C-R2 + 3 CH3OH CH3-O-C-R2 + CH-OH

( NaOH )

O O CH2-OH


Trigliserida Metanol Metil ester Gliserin

Gambar 2.2. Reaksi Trans-esterifikasi dari trigliserida menjadi metil ester

asam lemak

Trans-esterifikasi juga menggunakan katalis dalam reaksinya. Tanpa

adanya katalis konversi yang dihasilkan maksimum namun reaksi berjalan dengan

II-3

lambat. Katalis yang biasa digunakan ada beberapa jenis untuk mendapatkan

produk biodiesel terbaik.

Reaksi trans-esterifikasi sebenarnya berlangsung pada 3 tahap yang

ditampilkan berikut ini :

1) Trigliserida (TG) +CH3OH katalis Digliserida (DG) + R1COOCH3

2) Digliserida (DG) + CH3OH katalis Monogliserida (MG) + R2COOCH3

3) Monogliserida (MG) + CH3OH katalis Glierin (GL) + R3COOCH3

Produk yang diingikan dari reaksi trans-esterifikasi adalah metil ester asam

lemak adapun beberapa cara agar kesetimbangan lebih kea rah produk, yaitu :

a. Menambahkan metanol berlebih dalam reaksi

b. Memisahkan gliserin

c. Menurunkan temperatur reaksi (trans-esterifikasi merupakan reaksi

eksoterem)

Ada tiga macam proses pembuatan biodiesel dengan reaksi trans-esterifikasi, yaitu

a. Trans-esterifikasi minyak nabati dengan katalis basa.

Trans-esterifikasi ini menggunakan katalis basa kuat sperti NaOH atau

KOH. Reaksi trans-esterifikasi ini memerlukan temperatur reaksi relatif

rendah dan berlangsung dengan cepat.

b. Trans-esterifikasi minyak nabati dengan katalis asam.

Trans-esterifikasi ini menggunakan katalis H2SO4 atau HCL. Reaksi ini

memerlukan waktu reaksi yang lebih tinggi dari trans-esterifikasi dengan

katalis basa.

c. Trans-esterifikasi minyak nabati menjadi asam lemak bebasnya, kemudian

menjadi biodiesel.

II-4

Adapun tinjauan lain mengenai proses produksi pembuatan biodiesel antara lain :

1. Proses Biox :

Proses BIOX adalah proses produksi biodiesel berkualitas ASTM D6751 atau

EN 14214 yang dapat menggunakan feedstock ataupun (minyak tumbuhan,

minyak biji-bijian, limbah lemak hewan, bahkan daur ulang sisa minyak

masak),dan dengan biaya produksi yang dapat bersaing dengan petroleum diesel

(www.bioxcorp.com) .

Proses pembuatan metal ester yang umum adalah dengan mereaksikan

metanol dan trigliserida. Pada proses ini akan berbentuk 2 fasa, yaitu fasa

methanol dan fasa trigliserida dimana reaksi hanya berlangsung pada fasa

metanol. Reaksi ini berlangsung dengan laju reaksi yang lambat pada temperatur

ruang mencapai beberapa jam dan konversi yang tidak maksimal. Professor David

Boocock dari University of Toronto menemukan bahwa reaksi berlangsung

lambat karena adanya 2 fasa ini, sehingga laju reaksi akan dibatasi oleh peristiwa

perpindahan massa. Untuk menghindari hal tersebut digunakan ko-pelarut inert

yang murah dan dapat di daur ulang (biasanya tetrahidrofuran), THF, atau

metilersierbutileter, MTBE) sehingga terbentuk fasa yang kaya minyak dan reaksi

berlangsung dalam suatu fasa. Selain itu digunakan metanol berlebih (20:1 sampai

30:1 metanol terhadap mol trigliserida) untuk meningkatkan polaritas dari

campuran. Hasilnya adalah peningkatan laju reaksi yang signifikan sehingga

reaksi dapat mencapai konversi 99 % dalam hitungan menit.

Proses BIOX yang dikembangkan pun telah dapat digunakan untuk berbagai

macam kualitas feed dengan harga yang lebih murah dan berlangsung pada

temperature dan tekanan mendekati kondisi ruang (ambient).

II-5

2. Proses Lurgi

Proses lurgi adalah proses produksi biodiesel yang juga menggunakan

feedstock apapun (minyak tumbuhan, minyak biji-bijian, limbah lemak hewan,

bahkan daur ulang sisa minyak masak). Proses lurgi ini dilakukan secara kontinu

dengan tahap esterifikasi dan tahap transesterifikasi. Tahap transeseterifikasi pada

proses lurgi ini dilakukan dengan 2 tahap dalam 2 reaktor yang terpisah. Masing-

masing reaktor terdiri dari bagian pengaduk dan bak penampung yang berfungsi

sebagai dekanter.

Minyak mentah yang mengadung kadar asam lemak bebas yang cukup tinggi

diesterifikasi terlebih dahulu untuk mengkonversi asam lemak bebas menjadi

metal ester. Setelah asam lemaknya dikonversi menjadi metal ester. Minyak

mentah akan dimasukan bersamaan ke dalam reaktor pertama dengan sebagian

besar jumlah metanol dan katalis total yang digunakan sedangkan sisa metanol

dan katalis akan dimasukkan pada reaktor kedua.

Sisa metanol setelah reaksi akan dipisahkan dari gliserol yang terbentuk dan

di-recovery agar dapat dipakai ulang. Biodiesel yang terbentuk akan dicuci

dengan tujuan untuk memurnikan produk biodiesel dari sisa gliserol dan air

pencuci.

Perbandingan ketiga proses trans-esterifikasi di atas dapat dilihat pada tabel

2.1 di bawah ini.

II-6

Tabel 2.1 Perbandingan Reaksi Trans-esterifikasi

No Parameter Trans-esterifikasi

basa

Trans-esterifikasi

asam

Konversi minyak

nabati

1. Katalis NaOH/KOH H2SO4 H2SO4/HCL

2. Konversi

reaksi

98 % 97 % 90 %

3. Temperatur

reaksi

80 0 C 100

0 C 210-230

0 C

4. Tekanan

operasi

1 atm > 1 atm 1 atm

5. Waktu reaksi 1-3 jam 1-3 jam 1-3 jam

( Swern,2:130-133, kirk Othmer 9:306-308)

Dari perbandingan di atas dipilih trans-esterifikasi dengan katalis basa

dengan alasan sebagai berikut :

1. Konversi reaksinya paling besar yaitu 98 %.

2. Tekanan operasi rendah.

3. Temperatur reaksi rendah.

4. Terdiri dari satu tahap produksi.

5. Tidak memerlukan unit operasi yang tahan karat karena katalis yang

digunakan tidak korosif.

2.2 Uraian Proses

2.2.1 Tahap Persiapan

Minyak jarak disimpan dalam storage minyak ( F-104). Penyimpanan ini juga

berfungsi untuk mengendapkan kotoran yang terikut dalam minyak selama

transportasi.

II-7

2.2.2 Tahap Proses Utama

Minyak jarak dari storage ( F-104 ) dialirkan ke dalam reaktor I ( R-110)

untuk direaksikan dengan natriummetoksida dari mixer ( M-103) dengan konversi

reaksi 90 %. Reaksi yang terjadi sebagai berikut :

O O


O O CH2-OH


( NaOH )

O O CH2-OH



(http://www.osti.gov/bridge,hal.1)

Suhu reaksi dalam reactor I adalah 60 0C dan tekanan operasi 1 atm. Ouput

produk metil ester, gliserin dan sisa minyak yang tidak bereaksi kemudian

dialirkan ke dekanter I ( H-111) untuk memisahkan gliserin. Metil ester dan sisa

minyak yang belum bereaksi dialirkan lagi ke reaktor II ( R-120) untuk

direakasikan dengan natriummetoksida dengan konversi reaksi 90%. Suhu reaksi

dalam reaktor II adalah 60 0C dan tekanan operasi 1 atm. Tiap reaktor dilengkapi

dengan pengaduk berkecepatan 400 rpm dan coil pemanas.

2.2.3 Tahap pemurnian Produk dan Penanganan produk Samping

Metil ester dari dekanter II ( H-121) dialirkan ke kolom pencuci untuk

dicuci dengan larutan HCL encer dari tangki air asam ( M-201). Air pencuci ini

mengendapkan sisa katalis basa dan melarutkan gliserin yang masih terkandung

II-8

dalam metil ester dan sabun yang terbentuk selama proses trans-esterifikasi. Air

pencuci ini dipisahkan dalam dekanter III (H-211).. Metil ester yang sudah bersih

ini dialirkan ke tangki adsorpsi (M-230) dan dikontakan dengan kalsiumklorida

untuk mengurangi kandungan air pencuci dari metil ester dengan filter press I (P-

232). Kemudian metil ester murni dialirkan ke storage produk (F-234) untuk siap

dipasarkan.

Produk samping berupa gliserin dari dekanter I (H-111), dekanter II (H-

121), dan air pencuci yang masih mengandung sedikit gliserin dari dekanter III

(H-211) dikumpulkan dalam tangki gliserin (F-301).

Campuran ini dialirkan ke tangki asidulasi (M-310) untuk dicampur dengan asam

klorida untuk menetralkan sisa katalis yang terkandung dalam gliserin.

Selanjutnya sabun dan asam lemak bebas yang terkadung dalam gliserin

dipisahkan dengan dekanter IV (H-311). Kemudian gliserin bersih dialirkan ke

evaporator (V-320) untuk dipekatkan hingga 80% mol. Evaporasi dilakukan pada

suhu 96,675 0C dan pada tekanan 1 atm. Selanjutnya gliserin dialirkan ke filter

pres II (P 342) untuk memisahkan bahan bleacing dari gliserin murni. Gliserin

murni selanjutnya disimpan dalam storage gliserin (F-343) untuk dipasarkan.

II-9

Proses Flow Diagram

Gambar 2.3.Prose Flow Diagram Pabrik Biodiesel dari Minyak Jarak

dengan Proses Transesterifikasi

Minyak Jarak

300C, 1 atm

Transesterifikasi

1 Jam, 600C, 1 atm

Adsorpsi

300C, 1 atm

Pemisahan

1 jam, 1 atm

Pencucian II

700C, 1 atm

Pemisahan

1 jam, 1 atm

Pencucian I

700C, 1 atm

Pemisahan

1 Jam, 1 atm

Storage

Metil ester

300C, 1 atm

NaOH

300C, 1 atm

Na-metoksida

Metanol

300C, 1 atm

CH3OH

300C, 1 atm

Gliserin

300C, 1 atm

Asidulasi

300C, 1 atm

Pemisahan

30 menit, 1 atm

Evaporasi

96,6750C, 1 atm

Air Pencuci

+ gliserin

300C, 1 atm

Air Pencuci

+ gliserin

300C, 1 atm

Bleaching

300C, 1 atm

Storage gliserin

300C, 1 atm

III-1

BAB III

NERACA MASSA

1. MIXER (M-103)

Fungsi : Mereaksikan metanol dengan NaOH

Reaksi yang terjadi : CH3OH + NaOH CH3ONa + H2O

Storage minyak jarak Mixer

Reaktor I

Massa masuk (kg/jam) Massa keluar (kg/jam)

Input dari storage metanol dan

natriumhidroksida :

NaOH = 82,85761592

CH3ONa = 111,8634

Komposisi setelah pencampuran (reaksi) :

CH3ONa = 111,8634

CH3OH = 5534,619

H2O = 37,2936

Output ke reaktor I (90%) :

CH3OH = 4981,1571

CH3ONa = 100,67706

H2O = 33,56424

Output ke reaktor II (10%) :

CH3OH = 553,4619

CH3ONa = 11,18634

H2O = 3,72936

Total input = 5683,776 kg/jam Total output = 5683,776 kg/jam

M-103

III-1

III-2

2. REAKTOR I (R-110)

Fungsi : mereaksikan minyak jarak dengan natriummetoksida menjadi metil ester

Reaksi : Trigliserida + metanol Metil ester + Glierin

FFA + CH3ONa Sabun + H2O

Storage minyak jarak Mixer

Dekanter I


Input dari mixer :

CH3OH = 4981,1571

CH3ONa = 100,67706

H2O = 33,56424

Trigliserida = 27685,57364

Unsaponificable = 419,4783885

FFA = 139,8261295

Output ke dekanter I :

Metil ester = 27527,52753

Gliserin = 2720,568993



FFA = 139,8261295

NaOH = 65,8894

Sabun = 135,1702337

H2O =7,637268533

CH3OH = 2204,980776


R-110

III-3

3. DEKANTER 1 (H-111)

Fungsi : memisahkan gliserin dari metil ester

Reaktor II

Reaktor I

Tangki Gliserin


Input dari reaktor I :


Gliserin = 2720,568993



FFA = 139,8261295

NaOH = 65,8894

Sabun = 135,1702337

H2O =7,637268533

CH3OH = 2204,980776

Output dari reaktor II :


Gliserin = 136,0284496



FFA = 139,8261295

NaOH = 3,29447

Sabun = 6,758511687

H2O =0,076372685

CH3OH = 1322,988465

Output ke tangki gliserin :

Gliserin (95%) = 2584,540543


Sabun (95%) = 128,4117221

H2O (99%) = 7,560895848

H-111

III-4

CH3OH (40%) = 881,9923102

Total = 3602,505471


4. REAKTOR II (R-120)


Dekanter I Mixer

Dekanter I I


Input dari reaktor II :


Gliserin = 136,0284496



FFA = 139,8261295

NaOH = 3,29447

Sabun = 6,758511687

H2O =0,076372685

Output ke dekanter II :


Gliserin = 160,760895



FFA = 13,98261295

NaOH = 431,8024332

Sabun = 146,5846412

H2O =12,21521393

R-120

III-5

CH3OH = 1322,988465

Input dari mixer :

CH3OH = 553,4619

CH3ONa = 11,18634

H2O = 3,72936

Total = 28244,87816

CH3OH = 357,96288


5. DEKANTER II (H-121)

Fungsi : memisahkan sabun dan FFA dari gliserin

Washing column

Reaktor II

Tangki Gliserin




Gliserin = 160,760895



FFA = 13,98261295

NaOH = 431,8024332

Sabun = 146,5846412

Output ke washing column :


Gliserin = 8,038044751



FFA = 13,98261295

NaOH = 21,59012166

Sabun = 7,329232059

H-121

III-6

H2O =12,21521393

CH3OH = 357,96288

H2O = 0,122152139

CH3OH =268,47216

Total = 28539,28577


Gliserin ( 95 % ) = 7,636142514

Sabun (95 % ) = 139,2554091

H2O ( 99 % ) = 12,09306179

NaOH ( 95 % ) = 410,2123115

CH3OH ( 25 % ) = 89,49072

Total = 658,6876449


6. WASHING COLUMN (D-210)

Fungsi : menetralkan sisa katalis basa dan memisahkan sabun dengan penambahan HCl

Reaksi : NaOH + HCl NaCl + H2O

Tangki Air Asam

Dekanter III

Dekanter II

D-210

III-7


Input dari dekanter II :


Gliserin = 8,038044751



FFA = 13,98261295

NaOH = 21,59012166

Sabun = 7,329232059

H2O = 0,122152139

CH3OH =268,47216

Total = 28539,28577

Input dari tangki air asam :

H2O =8333,333333

Larutan HCl = 54,6282503

Total = 8387,961583

Output ke dekanter III :


Gliserin = 8,038044751



FFA = 13,98261295

NaOH = 21,59012166

Sabun = 7,329232059

H2O = 0,122152139

CH3OH =268,47216

NaCl = 3209,464334


7. DEKANTER III (H-211)

Fungsi : memisahkan air pencuci dari metil ester

Tangki adsoprsi

Washing column I

Tangki Gliserin

H-211

III-8


Input dari dekanter III :


Gliserin = 8,038044751



FFA = 13,98261295

NaOH = 21,59012166

Sabun = 7,329232059

H2O = 0,122152139

CH3OH =268,47216

NaCl = 3209,464334

Output ke tangki adsorpsi :


Gliserin = 8,038044751



NaOH = 21,59012166

Sabun = 0,366461603

H2O = 0,006107607

CH3OH = 13,423608

Total = 28233,54763


Gliserin = 8,038044751

Sabun ( 95 % ) = 6,962770456

H2O ( 95 % ) = 0,116044532

NaCl = 3209,464334

FFA = 13,98261295

CH3OH (95 % ) = 255,048552

Total = 3493,612358


III-9

8. TANGKI ADSORPSI (M-230)

Fungsi : memurnikan gliserin

Metil ester + Gliserin CaCl2

Metil ester + Air + Adsorben


Input dari dekanter III


Gliserin = 8,038044751



FFA = 13,98261295

NaOH = 21,59012166

Sabun = 7,329232059

H2O = 0,122152139 kg/jam

CH3OH =268,47216 kg/jam

NaCl = 3209,464334 kg/jam

Input adsorbent = 1388,888889 kg/jam

Output ke filter press :




H2O = 0,122152139

CH3OH =268,47216

CaCl2 = 1388,888889


M-230

III-10

9. FILTER PRESS I (P-232)

Fungsi : memisahkan spent kalsiumklorida dari metil ester

Metil ester

+ adsorben

Metil ester

Adsorben


Input dari tangki adsorpsi :




H2O = 0,122152139

CH3OH =268,47216

CaCl2 = 1388,888889

Output ke storage metil ester :


Trigliserida= 27,63020249


H2O = 0,122152139

Total = 28163,31805

Output ke adsorbent recovery unit :

CaCl2 = 1388,888889

CH3OH =268,47216

H2O = 0,122152139

Metil ester (0,2 % ) = 55,55555555

Trigliserida (0,2 % ) = 0,055371147

Unsaponificable (0,2% ) = 0,006107607

Total = 1458,758107


H-231

III-11

Kemurnian produk yang dihasilkan = 31805,28163

%10022222,27722 x= 98,43%

10. TANGKI GLISERIN (F-301)

Fungsi : menampung gliserin

Dekanter I

Dekanter II

Dekanter III

Dekanter IV

Tangki asidulasi


Input dari dekanter I :

Gliserin = 2584,540543


Sabun = 128,4117221

H2O = 7,560895848

CH3OH = 881,9923102

Total = 3602,505471

Input dari dekanter II:

Gliserin = 7,636142514

Sabun = 139,2554091

H2O = 12,09306179

NaOH = 410,2123115

Output ke tangki asidulasi :

Gliserin = 2600,21473

Sabun = 274,6299016

H2O = 19,77000217

NaOH = 410,2123115

NaCl = 3209,464334

FFA = 13,98261295

F-301

III-12

CH3OH = 89,49072

Total = 658,6876449

Input dari dekanter III:

Sabun = 6,962770456

H2O = 0,116044532

NaCl = 3209,464334

FFA = 13,98261295

CH3OH = 255,048552

Total = 3493,612358


11. TANGKI ASIDULASI (M-310)

Fungsi : menetralkan sisa katalis dan memisahkan sabun dan FFA dengan penambahan

HCl

Tangki Gliserin HCl

Dekanter III

M-310

III-13


Input dari tangki gliserin :

Gliserin = 2600,21473

Sabun = 274,6299016

H2O = 19,77000217

CH3OH = 1226,531582

NaOH = 410,2123115

NaCl = 3209,464334

FFA = 13,98261295

Input larutan HCl = 1037,936756

Output ke dekanter IV :

Gliserin = 2600,21473

Sabun = 274,6299016

H2O = 19,77000217

CH3OH = 1226,531582

NaOH = 410,2123115

NaCl = 3209,464334

FFA = 13,98261295


12. DEKANTER IV (H-221)


Storage Sabun + FFA

Tangki asidulasi

Evaporator


Input dari tangki asidulasi :

Gliserin = 2600,21473

Sabun = 274,6299016

Output ke evaporator :

Gliserin = 2600,21473

CH3OH = 1226,531582

H-221

III-14

H2O = 19,77000217

CH3OH = 1226,531582

NaOH = 410,2123115

NaCl = 3209,464334

FFA = 13,98261295

H2O = 19,77000217

NaCl = 3209,464334

Total = 7055,980648

Output ke tangki storage sabun dan FFA

Sabun = 274,6299016

FFA = 13,982261295

Total = 288,6125146


13. EVAPORATOR (V-320)

Fungsi : memekatkan gliserin

Filter Press II

Dekanter IV

Tangki bleaching


Input dari evaporator :

Gliserin = 2600,21473

NaCl = 3209,464334

H2O = 4716,002063

Output ke filter press II :

Gliserin = 2600,21473

NaCl = 3209,464334

H2O = 4716,002063

Total input = 10525,68113 /jam Total output = 10525,68113 kg/jam

V-230

III-15

14. FILTER PRESS II (P-342)

Fungsi : memisahkan bahan bleaching dari gliserin bersih

Storage Gliserin

Tangki

Bleaching

Pengolahan Limbah


Input dari tangki bleaching :

Gliserin = 2600,21473

NaCl = 3209,464334

H2O = 4716,002063

Output ke storage gliserin :

Gliserin = 2600,21473

Output ke pengolahan limbah :

Gliserin = 2600,21473

NaCl = 3209,464334

H2O = 4716,002063


V-230

IV-1

BAB IV

NERACA PANAS

Suhu referensi = 250

C

Basis perhitungan : ∆H = kkal/jam

Cp = kkal/kg. 0 C

T = 0

C

1. REAKTOR I ( R-110 )


T2 = 30 0

C

∆H2

Qloss

Qloss

∆H1

T1= 30 0

C ∆H3

T3= 30 0

C

Q steam

∆HR

IV-1

IV-2

Overall heat balance :

∆H1 = ∆H1 + ∆H2 + Q = ∆H3 + Qloss

∆H1 = panas yang dibawa minyak jarak

∆H2 = panas yang dibawa katalis (NaOH )

∆H3 = panas output produk

∆HR = panas reaksi

Q = panas yang diberikan steam

Q loss = heat loss

Panas masuk (kkal/jam) Panas keluar(kkal/jam)

∆H1 = 74225,78468

∆H2 = 15492,45821

∆HR = 12205,98364

Q = 539249,5801

∆H3 = 614211,3276

Q loss = 26962,4790

Total =641173,8066 kkal/jam Total 641173,8066 kkal/jam

IV-3

2. REAKTOR II ( R-120 )

Fungsi : mereaksikan sisa trigliserida

T2 = 30 0

C

∆H2

Qloss

Qloss

∆H1

T1= 60 0

C ∆H3

T3= 60 0

C

Q steam


∆H1 = ∆H1 + ∆H2 + Q = ∆H3 + Qloss






Q loss = heat loss

∆HR

IV-4


∆H1 = 497597,1486

∆H2 = 5768,719677

∆HR = 311,1875

Q = 2225638,5949

∆H3 = 715183,7209

Q loss = 11131,92975

Total = 726315,6507 kkal/jam Total 726315,6507 kkal/jam

3. WASHING COLUMN ( D-210 )

Fungsi : menetralkan sisa katalis basa dan memisahkan sabun dengan

penambahan HCl

Qloss

∆H1 = 70 0C ∆H3 = 240

0C

∆H4 = 60 0C

∆H2 = 60 0C

∆H1 = panas input air pencuci

∆H2 = panas feed ( crude metil ester)

∆H3 = panas output campuran ( crude metil ester + air pencuci )

∆H4 = panas yang diserap air pencuci

Q loss = heat loss

∆HR

IV-5


∆H1 = 292045,8333

∆H3 = 0

∆H2 = 72125,03569

∆H4 = 74818,5059

Q loss = 145102,2917

Total = 292045,8334 Total = 292045,8334


Fungsi : memekatkan gliserin dengan memisahkan H2O dan CH3OH

Vapor V,T1,YV,HV

96,675 0C

50 0C

Feed F

TF,XF,hF

Steam steam condensate S

Ts,Hs Tshs

T = 110 0C 110

0C

Concentrated liquid L

T1,XL,hL

TF = suhu fedd masuk = 500C

XF = fraksi massa feed

Ts = suhu steam = 1100C

Hs = entalpi steam

hs = entalpi setam kondensat

T1= suhu uap dan liquid terkondensasi = 96,675 0C

IV-6

yv = fraksi berat uap

Hv = entalpi uap

Overral heat balance :

F.HF + S. λ = L.HL + V.HV ( Geankoplis. Pers 8.4-7 hal 497 )

F.HF = panas yang dibutuhkan feed untuk memastikan suhunya dari 50 0C menjadi

96,675 0C

S. λ = panas yang diberikan steam

L.HL = panas steam yang diambil oleh liquid

V.HV = panas steam yang diambil oleh uap


F.HF = 346589,7671

S.λ = 3417963,0970

L.Hl = 0

V.Hv = 3071373,562

Total =3071373,562 Total =3071373,562

5. COOLER ( E-322)

∆H3

∆T3 = 30 0C

∆H1 ∆H2

∆T1 = 96,675 0C ∆T2 = 40

0C

∆H4

∆T4 = 50 0C

IV-7

∆H1 = panas yang dibawa gliserin masuk, = 96,675 0C

∆H2 = panas yang dibawa gliserin keluar, = 40 0C

∆H3 = panas yang dibawa air pendingin masuk, = 30 0C

∆H4 = panas yang dibawa air pendingin keluar, = 50 0C


∆H1 + ∆H3 = ∆H2 + ∆H4

∆H1 = ∆H2 + Qc

Qc = panas yang diserap oleh air pendingin


∆H1 = 509423,6404

∆H3 = 118654,8457

∆H2 = 34507,24245

∆H4 = 593571,2416

Total = 628078,4861 Total = 628078,4861

V-1

BAB V

SPESIFIKASI PERALATAN

Seleksi, spesifikasi dan desain peralatan harus dilakukan terhadap setiap unit

operasi agar dapat melakukan proses yang telah ditetapkan dengan baik. Dasar

pemilihan spesifikasi dan desain peralatan yang digunakan dalam pabrik biodiesel

dari minyak jarak ini diuraikan di bawah ini :

1. STORAGE METANOL (F-101)

Fungsi Untuk menyimpan metanol dan menampung

recovery metanol dari evaporator

Tipe

Jumlah

Bahan konstruksi

Waktu tinggal

Input massa

Densitas metanol

Volume liquid

Volume tangki

Diameter dalam ( di )

Diameter luar ( do )

Tinggi tangki ( H )

Tebal tangki ( ts )

Silinder tegak dengan tutup atas berbentuk

standard dished dan tutup bawah berbentuk

konical.

2 buah

Carbon Steel

30 hari

111,8634 kg/jam

47,08628571 lb/ft3

3763,1259 ft3

2351,9536 ft3

143,5 ft = 280,9236 in

145,3342 ft = 12,1111 in

23,4103 ft = 280,9236 in

¼ in

V-1

V-2

Tebal tutup atas ( tha )

Tinggi tutup atas ( Ha )

Tinggi tutup bawah ( thb )

Tinggi tutup bawah ( Hb )

3/8 in

2,0209 ft = 24,2514 in

3/8

3,4519 ft = 41,4228 ft

2. POMPA SENTRIFUGAL (L-102)

Fungsi Untuk mengalirkan metanol dari storage metanol ke

mixer

Tipe

Jumlah

Bahan konstruksi

Densitas metanol

Viskositas etanol

Input massa

Rate volumetric

Power

Pompa sentrifugal

1 buah

Cast Iron

47,08628571 lb/ft3

0,55 cP

111,8634 kg/jam

0,6517 gal/min

2 HP

V-3

3. MIXER (M-103)

Fungsi Membuat larutan Na-metoksida dengan

mencampur metanol dengan katalis NaOH

Tipe

Jumlah

Bahan konstruksi

Waktu tinggal

Input massa

Densitas campuran

Volume liquid

Volume tangki



Tinggi tangki ( H )

Tebal tangki ( ts )



Tebal tinggi tutup bawah ( thb )


Jenis impeller

Silinder tegak dengan tutup atas berbentik

standard dished dan tutup bawah konical

dilengkapi dengan pengaduk

1 buah

Carbon Steel

30 menit

5683,7766 kg/jam

47,08628571 lb/ft3

120,4482 ft3

190,5603 ft3

4,96875 ft = 59,625 in

60 in = 5 ft

9,7272 ft = 10,0766 in

3/16 in

3/16 in

1,1415 in = 13,698 ft

3/16 in

1,4344 ft = 17,2123 in

Turbin dengan 6 flat blade

2 buah

V-4

Jumlah impeller

Diameter impeller ( Da )

Lebar blade ( W )

Panjang blade ( L )

Kecepatan rotasi ( N )

Power

1,65625 ft = 19,875 in

0,28156 ft = 3,37872 in

0,21875 ft = 2,625 in

1,25 rps ( rotasi per detik )

0,5 HP

4. STORAGE MINYAK JARAK (F-104)

Fungsi Untuk menyimpan minyak jarak

Tipe

Jumlah

Bahan konstruksi

Waktu tinggal

Input massa

Densitas minyak jarak

Volume liquid

Volume tangki



Tinggi tangki ( H )

Tebal tangki ( ts )

Silinder tegak dengan tutup atas standard

dished dan tutup bawah datar

2 buah

Carbon Steel

30 hari

5115 kg/jam = 11277,40731 lb/jam

60,43224 lb/ft3

67180,4757 ft3

83975,5946 ft3

390,4393 in

391 in

1238,0417 in

½ in

V-5



7/8 in

68,0417 in


Fungsi Untuk mereaksikan minyak jarak

dengan larutan natrium metoksida

Tipe

Jumlah

Bahan konstruksi

Densitas minyak jarak

Input massa

Rate volumetric

Power

Pompa sentrifugal

1 buah

Cast Iron

60,43224 lb/ft3

5115,3984 kg/jam = 11277,40731lb/jam

23,2509 gal/min

14 HP



dengan larutan natrium metoksida

Tipe

Jumlah

Bahan konstruksi

Silinder tegak dengan tutup atas

standard dished dan tutup bawah

konical dengan pengaduk dan coil

pemanas

1 buah

V-6

Waktu tinggal

Massa masuk

Densitas campuran

1. Bagian silinder

Diameter luar (do)

Diameter dalam (di)

Tinggi silinder ( Ls)

Tebal silinder (ts)

Tebal tutup atas (tha)

Tinggi tutup atas (ha)

Tebal tutup bawah (thb)

Tinggi tutup bawah (hb)

Tinggi reaktor (H)

2. Bagian Pengaduk

Type

Diameter impeller (Di)

Tinggi impeller dari dasar bejana (Zi)

Lebar impeller (W)

Panjang impeller (L)

Tebal blades (J)

Jumlah pengaduk

Daya

Diameter poros (D)

Carbon Steel

60 menit

90972,6864 kg/jam=200558,3844lb/jam

57,03657143 lb/ft3

180 in

179,625 in

275,2027 in

3/16

3/16

3,9941 in

3/16 in

53,3532 in

331,00007 in

Axial turbin 4 blades sudut 450

59,875 in

29,9275 in

7,484375 in

14,96875 in

4,98 in

1 buah

20 Hp

0,73766 in

V-7

Panjang poros

3. Nozzle

a. Nozzle pemasukan minyak jarak

Diameter dalam (di)

Diameter luar (do)

Schedule

Luas (A)

b.Nozzle pemasukan Na-Metoksida

Diameter dalam (di)

Diameter luar (do)

Schedule

Luas (A)

c.Nozzle pemasukan dan

pengeluaran steam

Diameter dalam (di)

Diameter luar (do)

Schedule

Luas (A)

d.Nozzle pengeluaran produk

Diameter dalam (di)

Diameter luar (do)

Schedule

Luas (A)

261,2093 in

1,610 in

1,90 in

40

2,04 in

4,029 in

4,50 in

40

12,7 in

0,824 in

1,05 in

40

0,864 in

4,026 in

4,50 in

40

12,7 in

V-8

4. Coil Pemanas

Diameter dalam

Diameter luar

Jumlah lilitan

Tinggi coil

5.Bolting

Bahan konstruksi

Tensile strength minimum

Ukuran baut

Jumlah baut

Bolting circle diameter

Edge distance

Minimum radial

6. Gasket

Bahan konstruksi

Gasket faktor

Min.design seating stress

Tebal gasket

7.Flange

Bahan konstruksi

Tensille strength minimum

Allowble stress

3,60 in

3,068 in

14 buah

88 in

Low Alloy Steel SA 193 Grade B 16

75000 psia

1 in

23 buah

185,0309 in

1 1/16

1 3/8

Flate metal, jacketed, asbestos filled

3,75

15000 psia

1/16

High alloy steel grade SA 240 Grade M

type 316

75000 psia

15000 psia

V-9

Tebal flange

Diameter dalam (Di),flange

Diameter luar (Do),flange

Type flange

8. Penyangga

Jenis

Ukuran

Berat (W )

Luas penyangga

Tinggi ( h )

Lebar penyangga ( b )

Jumlah penyangga

9. Base plate

Bahan

Panjang (P)

Lebar (l )

Luas (A)

Tebal (t)

Ukuran baut

Jarak antar baut

Root area

Min.radial distance

Edge distance

0,01803 in

180 in

185,0309 in

Ring flange loose type

I beam

12 x 5

5,7 lb

9,26 in2

12 in

5,0 in

4 buah

Beton

33 in

32 in

1056 in

1 ½ in

2 ½ in

3,75 in

0,202

3 1/16 in

2 3/8 in

V-10

Nut dimension

Max filled radius

10. Lug dan Gusset

Lug

Lebar

Tebal

Tinggi

Gusset

Lebar

Tebal

Tinggi

11. Pondasi

Bahan

Luas atas ( A)

Luas bawah ( A)

Tinggi pondasi ( h )

3 7/8 in

1 3/16 in

9,5 in

0,5494 in

11,0988 in

9,5 in

0,2060 in

10 in

cemented sand and gravel

20 x 20 in

40 x 40

20 in

V-11

7. DEKANTER I (H-111)

Fungsi Untuk memisahkan gliserin dari metil

ester

Tipe

Jumlah

Bahan konstruksi

Waktu tinggal

Input massa campuran

Massa gliserin

Massa metil ester

Densitas campuran

Densitas gliserin

Densitas metil ester

Volume liquid

Volume tangki



Tinggi dekanter ( H )

Tebal dekanter ( ts )

Tebal tutup atas

Tinggi tutup atas

Dekanter horizontal

1 buah

Carbon Steel

60 menit

29832,83405 kg/jam

2720,56889 kg/jam

27527,52753 kg/jam

917,3539044 kg/m3

1272,676254 kg/m3

886,0404301 kg/m3

1146,0314 ft3

1348,2722 ft3

8,96875 in = 107,625 ft

108 in = 9 ft

233,4884 in = 19,4532 ft

3/16

3/16

1,5157 ft = 18,18864 in

V-12


Fungsi Untuk mengalirkan metil ester dari

dekanter I ke dekanter II

Tipe

Jumlah

Bahan konstruksi

Densitas campuran

Viskositas campuran

Input massa

Rate volumetric

Power

Pompa sentrifugal

1 buah

Cast Iron

55,7229 lb/ft3

11,4844 cP

33497,9344 kg/jam

164,9112 gal/menit

0,5 HP



dengan metanol dan katalis NaOH

Tipe

Jumlah

Bahan konstruksi

Waktu tinggal

Input massa

Densitas campuran



konical dengan pengaduk dan coil

pemanas

1 buah

Carbon Steel

60 menit

29832,8405 kg/jam

V-13

Volume liquid

Volume tangki



Tinggi tangki ( H )

Tebal tangki ( ts )



Tebal tutup bawah ( thb )


Jenis impeller

Jumlah impeller


Lebar blade ( W )

Panjang blade ( L )


Power

Diameter coil

Jumlah lilitan coil

Tinggi coil

55,7229 lb/ft3

1178,6310 ft3

1473,2888 ft3

125,625 in = 104,4688 ft

126 in = 20,4945 ft

3/16 in

3/16 in

1,7692 ft = 21,2304 in

3/16 in

3,0221 = 15,7032


2 buah

3,4896 ft = 41,8752 in

0,5932 ft = 7,1184 in

1,1632 ft = 13,9584 in

1,25 rps

4,5 HP

2 ft = 14 in

26 buah

193,75 in = 16,1458 ft

V-14


Fungsi Untuk memisahkan gliserin dari metil

ester

Tipe

Jumlah

Bahan konstruksi

Waktu tinggal

Input massa campuran

Massa gliserin

Massa metil ester

Densitas campuran

Densitas gliserin


Volume liquid

Volume tangki





Tebal tutup atas

Tinggi tutup atas

Dekanter horizontal

1 buah

Carbon Steel

60 menit

2934,0613 kg/jam

160,7609 kg/jam

27777,77778 kg/jam

891,9809284 kg/m3

1272,676254 kg/m3

886,0404301 lg/m3

1159,28197 ft3

1363,8611 ft3

107,625 in = 8,96875 ft

111,0306 ft = 9,25255 in

21,1794 ft

3/16

3/16

1,5157 ft = 18,1884 in

V-15



dekanter II ke kolom pencuci metil

ester I

Tipe

Jumlah

Bahan konstruksi

Densitas campuran

Viskositas campuran

Input massa

Rate volumetric

Power

Pompa sentrifugal

1 buah

Cast Iron

55,15084714 lb/ft3

7,2058 cP

28559,28577 kg/jam

141,9295 gal/menit

80 HP

12. TANGKI AIR ASAM (M-201)

Fungsi Untuk mengencerkan asam untuk

mensuphai air pencuci untuk kolom

pencuci metil ester

Tipe

Jumlah

Bahan konstruksi

Waktu tinggal

Input massa



konical

1 buah

Carbon Steel

15 menit

V-16

Densitas campuran

Volume liquid

Volume tangki



Tinggi tangki ( H )

Tebal tangki ( ts )





8387,961583 kg/jam

64,328 lb/ft3

7,7165 ft3

47,625 in = 3,96875 ft

89,6456 ft = 7,4704 in

7,5943 ft = 91,1316 in

3/16 in

3/16 in

0,6707 ft = 8,0484 in

3/16 in

1,1457 ft = 13,7484 in


Fungsi Untuk membersihkan metil ester dari

gliserin sisa katalis dan sabun yang

terlarut

Tipe

Jumlah

Bahan konstruksi

Waktu tinggal

Input massa

Densitas campuran

Silinder tegak dengan tutup atas dan

bawah standard dished

1 buah

Carbon Steel

30 menit

28539,28577 kg/jam

12,35143 lb/ft3

V-17

Volume liquid

Volume tangki



Tinggi tangki ( H )

Tebal tangki ( ts )





2541,6664 ft3

3177,083 ft3

156 in = 1872 ft

159,7392 in = 19,9674 ft

23,8365 ft = 286,038 in

3/16 in

3/16 in

26,3004 in = 2,1917 ft

3/16 in

26,3004 in = 2,1917 ft


Fungsi Untuk memisahkan air pencuci dari

metil ester

Tipe

Jumlah

Bahan konstruksi

Waktu tinggal

Massa campuran

Massa gliserin

Massa metil ester

Densitas campuran

Densitas gliserin

Dekanter horizontal

1 buah

Carbon Steel

10 menit

28539,28577 kg/jam

8,038044751 kg/jam

27777,77778 kg/jam

189,7938876 kg/m3

1272,676254 kg/m3

V-18


Volume liquid

Volume tangki





Tebal tutup atas

Tinggi tutup atas

886,0404301 kg/m3

883,1786 ft3

1039,0337 ft3

101,625 in = 8,46875 ft

102 in = 1224 ft

18,3687 ft = 220,4244 in

3/16 in

3/16 in

1,4312 ft = 17,1744 in



dekanter III menuju ke tangki adsorpsi

Tipe

Jumlah

Bahan konstruksi

Densitas campuran

Viskositas campuran

Input massa

Rate volumetric

Power

Pompa sentrifugal

1 buah

Cast Iron

50,688 lb/ft3

9,6542 cP

28233,54763 kg/jam

152,7919 gal/menit

4 HP

V-19


Fungsi Untuk mengurangi kandungan air

dalam metil ester

Tipe

Jumlah

Bahan konstruksi

Waktu tinggal

Input massa

Densitas campuran

Volume liquid

Volume tangki



Tinggi tangki ( H )

Tebal tangki ( ts )





Jenis impeller

Jumlah impeller



konical dilengkapi pengaduk

1 buah

Carbon steel

15 menit

28233,54763 lb/ft3

55,13282 lb/ft3

281,6553 ft3

331,3592 ft3

71,625 in = 5,96875 ft

72 in = 864 ft

11,6848 ft = 140,2176 in

3/16 in

3/16 in

1,0087 ft = 12,1044 in

3/16 in

1,7230 ft = 20,676 in


3 buah

V-20


Lebar impeller ( W )

Panjang blade ( L )


Power

1,9896 ft = 23,8752 in

0,3382 ft = 4,0584 in

0,6632 ft = 7,9584 in

1,25 rps

1 HP



tangki adsorpsi ke filter press I

Tipe

Jumlah

Bahan konstruksi

Densitas campuran

Viskositas campuran

Input massa

Rate volumetric

Power

Pompa sentrifugal

1 buah

Cast Iron

55,5123 lb/ft3

9,6542 cP

28233,54763 kg/jam

139,5057 gal/menit

3 HP


Fungsi Untuk memisahkan kalsiumklorida dari

metil ester

Tipe

Jumlah

Plate and Frame

1 buah

V-21

Bahan konstruksi

Input massa

Densitas campuran

Kapasitas filter press

Ukuran plate

Area size

Kapasitas phate dan frame

Jumlah phate

Cast Iron

28233,54763 kg/jam 6243,6791 lb/jam

56,58892 lb/ft3

1099,9269 ft3

30 in

101,1 ft2

0,42 cm.ft/in

90 buah

19. POMPA SENTRIFUGAL ( L-233)


filter press I menuju ke storage metil

ester

Tipe

Jumlah

Bahan konstruksi

Densitas campuran

Viskositas campuran

Input massa

Rate volumetric

Power

Pompa sentrifugal

1 buah

Cast Iron

55,20114 lb/ft3

8,7631 cP

28163,31805 kg/jam

1139,9545 gal/menit

3 HP

V-22

20. STORAGE METIL ESTER (F-234)

Fungsi Untuk menyimpan produk metil ester

Tipe

Jumlah

Bahan konstruksi

Waktu tinggal

Input massa

Densitas campuran

Volume liquid

Volume tangki



Tinggi tangki ( H )

Tebal tangki ( ts )







konical

8 buah

Carbon Steel

15 hari

28163,31805 kg/jam

55,20114286 lb/ft3

404074,0235 ft3

475381,2041 ft3

204 in = 2448 ft

207,625 in = 2491,5 ft

33,2193 ft = 398,6316 in

3/16 in

3/16 in

2,8677 ft = 34,4142 in

3/16 in

4,8985 ft = 58,782 in

V-23

21. TANGKI PENAMPUNG GLISERIN (F-301 )

Fungsi Untuk menampung gliserin

Tipe

Jumlah

Bahan konstruksi

Waktu tinggal

Input massa

Densitas campuran

Volume liquid

Volume tangki



Tinggi tangki ( H )

Tebal tangki ( ts )







konical

1 buah

Carbon Steel

30 menit

7754,805474 kg/jam

66,16971429 lb/ft3

128,9153 ft3

58,4538 in = 701,

53,625 in = 4,46875 ft

58,4538 in = 4,87115 ft

8,7483 ft = 104,9796 in

3/16 in

3/16 in

0,7552 ft = 9,0624 in

3/16 in

1,2900 ft = 15,48 in

V-24


Fungsi Untuk mengalirkan gliserin mentah dari

tangki gliserin menuju tangki asidulasi

Tipe

Jumlah

Bahan konstruksi

Densitas campuran

Viskositas campuran

Input massa

Rate volumetric

Power

Pompa sentrifugal

1 buah

Cast Iron

79,53942857 /ft3

10,1438 cP

7754,805474 kg/jam

26,7521 gal/menit

1 HP


Fungsi Untuk membersihkan gliserin mentah

Tipe

Jumlah

Bahan konstruksi

Waktu tinggal

Input massa

Denistas campuran

Volume tangki



konical dilengkapi pengaduk

1 buah

Carbon Steel

15 menit

7754,805474 kg/jam

78,90547143 lb/ft3

54,0544 ft3

V-25

Volume liquid



Tinggi tangki ( H )

Tebal tangki ( ts )




Impeller



Lebar blade ( W )

Panjang blade ( L )


Power

67,5681 ft3

41,625 in = 3,46875 ft

44,733 in = 536,796 ft

6,7906 in = 81,4872 ft

6,7906 ft = 81,4872 in

3/16 in

3/16 in

0,5862 ft = 7,0344 in

3/16 in


1,0813 ft = 12,0161 in

1,15625 ft = 13,875 in

0,1966 ft = 2,3592 in

1,25 rps

0,5 HP


Fungsi Untuk memisahkan air pencuci dari

metil ester

Tipe

Jumlah

Bahan konstruksi

Waktu tinggal

Dekanter horizontal

1 buah

Carbon Steel

10 menit

V-26

Massa gliserin

Massa FFA + sabun

Densitas campuran

Densitas gliserin

Volume liquid

Volume tangki



Tinggi tangki ( H )

Tebal tangki ( ts )


Tinggi tutup atas ( Ha

2600,21473 kg/jam

424,1949 kg/jam

1263,916536 kg/m3

1272,676254 kg/m3

34,1301 ft3

40,1931 ft3

33,625 ft = 2,8021 ft

34,5426 in = 414,5112 ft

6,657 ft

3/16 in

3/16 in

0,4736 ft = 5,6832 in


Fungsi Untuk mengalirkan gliserin dari

dekanter IV menuju ke evaporator

Tipe

Jumlah

Bahan konstruksi

Densitas campuran

Viskositas campuran

Input massa

Pompa sentrifugal

1 buah

Cast Iron

66,16971429 lb/ft3

3,6027 cP

7055,980648 kg/jam

V-27

Rate volumetric

Power

29,2657 gal/menit

1,5 HP


Fungsi Untuk mengalirkan sabun dan FFA dari

dekanter IV menuju storage soap dan

fatty acid

Tipe

Jumlah

Bahan konstruksi

Densitas campuran

Viskositas campuran

Input massa

Rate volumetric

Power

Pompa sentrifugal

1 buah

Cast Iron

47,14914286 lb/ft3

2,1563 cP

288,6125146 kg/jam

1,6608 gal/menit

0,5 HP

27. STORAGE SOAP DAN FATTY ACID (F-314)

Fungsi Untuk menampung FFA + sabun

sebagai produk samping

Tipe

Jumlah

Silinder tagak dengan tutup atas


conical

1 buah

V-28

Bahan konstruksi

Waktu tinggal

Input massa

Denistas campuran

Volume tangki

Volume liquid



Tinggi tangki ( H )

Tebal tangki ( ts )





Carbon Steel

30 hari

288,6125146 kg/jam

47,14914286 lb/ft3

5703,5809 ft3

4848,0438 ft3

191,625 in = 15,96875 ft

192 in = 2304 ft

31,2616 ft = 375,1392 in

3/16 in

3/16 in

2,6987 ft = 32,3844 in

3/16 in

4,6098 ft = 375,1392 in


Fungsi Untuk memekatkan gliserin

Tipe

Jumlah

Bahan konstruksi

Waktu tinggal

Input massa

Denistas campuran

Long tube evaporator

1 buah

Carbon Steel

30 menit

7055,980648 kg/jam

67,09371429 lb/ft3

V-29

Volume liquid

Volume tangki



Tinggi tangki ( H )

Tebal tangki ( ts )





115,6827

136,0973 ft3

53,625 in = 4,46875 ft

54 in = 48 ft

8,3503 ft = 104,9796 in

3/16 in

3/16 in

0,7552 ft = 9,0624 in

3/16 in

1,2900 ft = 15,48 in

Shell Tube

Dls = 8 in

n’ = 1

B = 5”

de = 0,73

1 = 5 ft

N + 1 = 1224

125121 x

B

x

C’ = PT – DO = ¾ = ¼ “

¾ “ DO BWG 16

di = 0,620”

PT = 1 “ angular system

a’ = 0,302 in2

a” = 0,1963 ft2/ft

1 = 5 ft

Nt = 20

n = 4

V-30

29. COOLER (E-335)

Fungsi Untuk mendinginkan gliserin dari

evaporator sebelum masuk ke filter

press II

Tipe

Jumlah

Bahan konstruksi

Tipe HE

Shell and tube

1 buah

Carbon steel

1-2

Shell Tube

Dls = 8 in

n’ = 4

B = 16”

de = 0,72 in = 0,62 ft

1 = 6 ft

C’ = PT – DO = 1 ¼ - 0,75 = 0,5 “

0,75” DO BWG 16

di = 0,870”

PT = 1 ¼ “ triangular system

a’ = 0,302 in2

a” = 0,1963 ft2/ft

1 = 6 ft

Nt = 14

n = 4

V-31

30. POMPA ROTARY (L-341)


evaporator menuju cooler

Tipe

Jumlah

Bahan konstruksi

Densitas campuran

Viskositas campuran

Input massa

Rate volumetric

Power

Pompa rotary

1 buah

Cast Iron

79,53942857 lb/ft2

108,1438 cP

10525,68113 kg/jam

36,3128 gal/menit

1,5 HP


Fungsi Untuk pemisahan bleaching agent dari

glierin

Tipe

Jumlah

Bahan konstruksi

Input massa

Densitas campuran

Kapasitas filter press

Ukuran plate

Plate and Frame

1 buah

Cast iron

10525,68113kg = 23204,9167lb/jam

80,08 lb/ft3

0,42 cm.ft/in

30 in

V-32

Kapasitas plate dan frame

Jumlah plate

289,7717 ft3

23 buah

32. POMPA ROTARY (L-34)


evaporator menuju cooler

Tipe

Jumlah

Bahan konstruksi

Densitas campuran

Viskositas campuran

Input massa

Rate volumetric

Power

Pompa rotary

1 buah

Cast Iron

80.08 lb/ft2

106,2361 cP

10525,68113 kg/jam

36,3128 gal/menit

1,5 HP

33. STORAGE GLISERIN (F-344)

Fungsi Untuk menampung produk samping

gliserin

Tipe

Jumlah

Bahan konstruksi



konical

1 buah

Carbon steel

V-33

Waktu tinggal

Input massa

Denistas campuran

Volume liquid

Volume tangki



Tinggi tangki ( H )

Tebal tangki ( ts )





15 hari

10525,68113 kg/jam

80,08 lb/ft3

104100,143 ft3

122470,7565 ft3

203,625 ft = 16,96875 in

204 in = 2448 ft

32,50545 ft = 390,0654 in

3/16 in

3/16 in

2,8061 ft = 33,6732 in

3/16 in

4,7932 ft = 390,0654 in

VI-1

BAB VI

PERANCANGAN ALAT UTAMA

Nama alat : Reaktor

Kode : R-110

Fungsi : Sebagai tempat untuk bereaksinya trigliserida ( minyak jarak) dengan

metanol dan NaOH membentuk metil ester dengan proses

transesterifikasi.

Type : Mixed Flow Reaktor dengan tutup atas standard dished dan tutup

bawah berbentuk conical dengan sudut puncak 1200C dan dilengkapi pengaduk 4

blade dan coil pemanas.

Direncanakan:

- Bahan konstruksi reaktor Plate Steel SA 240 Grade M type 316

- Tipe pengelasan : Double Welded Butt Joint (E = 0,8)

- Faktor korosi (C) : 1/16 in

Reaksi yang terjadi di dalam reaktor adalah reaksi endoterm sehingga reaktor

dilengkapi dengan jaket pemanas yang berfungsi untuk menjaga temperatur operasi

reaktor, yaitu pada suhu 600C. Untuk mengontrol kondisi operasi, maka perlu

dipasang instrumentasi yang meliputi level contol dan temperatur control. Proses

dilengkapi coil pemanas karena dalam proses ini membutuhkan panas. Pada coil

pemanas menggunakan steam karena daya yang dihasilkan lebih besar sehingga

prosesnya lebih efisien dan ekonomis.

VI-1

VI-2

Perlengakapan : pengaduk, coil pemanas

Kondisi operasi : temperatur = 60 0C = 140

0F

tekanan = 1 atm

waktu operasi = 60 menit

fase = liquid – liquid

ρ camp = 57,03657143 lb/ft3

Bahan konstruksi : Carbon Steel. SA 135 grade B ( f = 12750 )

( Brownell & Young, App.D-1 hal 335)

Jenis pengelasan : Single welded but joint ( E = 0,85 )

Faktor korosi : 1/16 in

6.1. Menentukan Dimensi Reaktor

Massa masuk = 90972,6864 kg/jam = 200558,3844 lb/jam

ρ campuran = 57,03657143 lb/ft3

a. Menentukan Volume Tangki

Volume liquid :

m

: 03657143,57

3844,200558= 3516,312068 ft

3/jam

3516,312068 ft3/jam x 1jam = 3516,312068 ft

3/jam

Diasumsikan

Volume ruang kosong : 20% volume liquid liquid

Volume coil dan pengaduk : 10% volume liquid

Volume ruang kosong = 20% x 3516,312068 ft3/jam = 703,2624136 ft

3/jam

VI-3

Volume coil dan pengaduk = 10% x 3516,312068 ft3/jam = 351,6312068 ft

3/jam

Jadi volume total = V.liquid + V.ruang kosong + V. (Coil dan Pengaduk)

= 3516,312068 ft3

+ 703,2624136 ft3

+ 3516,312068 ft3

= 4571,205688 ft3

b. Menentukan vol.liquid dalam shell ( Vs )

V liquid dalam shell = v.liquid – v. Tutup bawah

= 351,6312068 -

2/124

. 3

tg

di

= 3516, 312068 - 6024

)06227869,15.( 3

tg

= 3434,088466 ft3

c. Menghitung tinggi liquid dalam shell

Vs = 4

.di

2.lls

3434,08846 = 4

14,3. ( 15,06227869)

2.lls

.lls = 19,28237229 ft = 231,3884674 in

d. Menentukan Tekanan Design

PDesign = POperasi + PHidrostatik

POperasi = 1 atm = 14,7 psi

PHidrostatik = POperasi + 144

)1( H (Brownell &Young Pers 3.17, Hal 46)

P Design = POperasi + PHidrostatik

VI-4

=144

)1( H +

144

)128237229,19(03657143,57

= 0,7214 psi

Poperasi = 1 atm = 14,7 psia

Pdesign = P operasi + P hidrostatik

= ( 14,7 + 0,7214 ) psi

= 15,4214 psi

e. Menentukan tebal silinder ( ts )

Berdasarkan Brownell &Young, App D Hal 342, bahan yang digunakan Plate Steel

SA 240 Grade M type 316, dengan f = 12750, E = 0,85, C = 1/16

ts =).6,0.(2

.

piEf

dipi

+ C

= 4214,156,08,018750(2

7473443,1804214,15

xx

x

+ 1/16

= 0,012865x 16

16+

16

1

=16

19115,0in

= 3/16 in

Standarisasi do

do = di + 2 ts

= 180,7473443 + 2 (3/16)

= 181,1223443 in

VI-5

Dengan pendekatan ke atas diperoleh do = 180, maka berdasarkan Brownell &Young,

Tabel 5-7, Hal 89 diperoleh :

Do = 180

Icr = 11

r = 170

Menentukan harga di baru

di = do – 2 ts

= 180 – 2 (3/16)

= 179,625 in = 14,96875 ft

Cek hubungan antara Ls dengan di

Volume total =

2/124

3.

tg

di+

4

2.di.Ls + 0,0847 ( di

3)

4571,205688 ft3 =

6024

3)96875,14.

tg

+

4

2)96875,14.( Ls + 0,0847 ( 14,96875

3)

4571,205688 ft3 = 253,34619 + 175,8898291 Ls + 284,079579

4571,205688 ft3 = 537,425759 Ls

537,425759 Ls = 4033,7799

Ls = 22,93356 ft = 275,2027 in

di

Ls=

96875,14

93356,22 = 1,532 > 1,5 ( memenuhi )

6.2. Menentukan dimensi tutup

a. Menentukan tebal tutup atas berbentuk standard dished

- r = 30 in ( Brownell & Young table 5.7 hal 89 )

VI-6

- icr = 1 7/8 in ( Brownell & Young table 5.6 hal 89 )

- sf = 1,5 in ( Brownell & Young table 5.6 hal 88 )

tha = )1,0(

885,0

xPifxE

xPixr

+ C B ( Brownell & Young Pers 13.12 hal 258)

= )9942,151,0()8,0.18750(

625,1794742,15885,0

x

xx

+ 1/16

= 0,2270 x 16/16 + 1/16

= 16

63216,4 ≈ ¾ in

Tinggi tutup atas ( ha )

a = di/2 = 2

625,179= 89,8125 in = 7,484375 ft

AB = a – icr = (89,8125 – 1 7/8 ) = 88,9375 in = 7,41145833 ft

BC = r = icr = ( 30 – 1 7/8 ) = 29,125 in = 2,427083333 ft

AC = 2)(2)( ABBC = 2)9375,88(2)125,29(

= 27,55590 in = 2,296325756 ft

b = r – AC = 30 – 27,55590 = 2,4441 in = 0,203675 ft

ha = tha + b + sf =

16

3+ 2,4441

= 3,9441 in = 0,328675 ft

b. Menentukan tebal tutup bawah

Tebal tutup bawah ( thb ) berbentuk conical dengan α = 1200

thb = 2/1cos)..6,0.(2

.

PiEf

siPi

+ C

VI-7

= 60cos)154214.6,085,0.12750(2

625,179154214

x+

16

1

= 0,25582 x 16/16 + 1/16 in

= 16

07849,0≈

16

3 in

Dari Brownell & Young, tabel 5.6 hal 88 untuk ts 3/16 maka sf 1,5-2 diambil harga sf

= 1,5 in

Tinggi tutup bawah ( hb ) :

b = 2/1

2/1

tg

di=

120.2/1

)625,179(2/1

tg= 51,85327 in

hb = b + sf = 51,85327 + 1,5 = 53,3527 in

Dari perhitungan diatas, maka diperoleh dimensi reaktor sebagai berikut :

do = 30 in tha = 3/16 in

di = 179,625 in ha = 3,9441 in

Ls = 275,2027 in thb = 3/16 in

ts = 2/16 in hb = 53,35327 in

Tinggi reaktor ( H ) = Tinggi ( tutup bawah + silinder + tutup atas )

= hb + Ls + ha

= 53,35327 + 275,2027 + 3,9441

= 331,00007 in

= 27,583339 ft

VI-8

6.3. Menentukan perhitungan pengaduk

Perencanaan pengaduk :

Digunakan pengaduk jenis axial turbin dengan 4 buah blade

Bahan kontruksi impeller dari SA 240 Grade M type 316

Bahan yang digunakan unituk kontruksi poros pengaduk adalah Hot Rolled Steel

SAE 1020

Data-data dari jenis pengaduk (Brown,fig 477, Hal 507) sesuai dengan perancangan:

Dt/Di = 2,4 – 3,0

ZL/Di = 0,4 – 0,5

Zi/Di = 2,4 – 3,0

W/Di = 0,125

L/Di = 0,25

J/Dt =1/12

Dimana:

Dt = Diameter dalam dari silinder

Di = Diameter dari impeller

Zi = Tinggi impeller dari dasar tangki

J = Tebal blade

W = Lebar daun impeller

L = Panjang impeller

ZL = Tinggi liquid dalam silinder

VI-9

a. Menentukan Diameter Impeller

Dt/Di = 3,0

Di = Dt/3 = 179,625

= 59,875 in = 4,989583 ft

b. Menentukan Tinggi Impeller dari Tangki

Zi/Di = 0,5

Zi = 0,4 x 59,875 in = 2,49479 ft

c. Menentukan Panjang Impeller

L = ¼ x Di

= ¼ x 59,875 in = 14,96875 in = 1,24739 ft

d. Menentukan Lebar Daun impeller

W/Di = 0,125

W = 0,17 x 59,875 in = 7,484375 in = 0,623697 ft

e. Menentukan Tebal Blades

J/Dt = 1/12 sehingga,

J = 59,875/12 = 4,98 in = 0,415 ft

f. Menentukan Jumlah Pengaduk

n = 22xdi

H

= 2)675,59(2

94486,61

x= 0,04647 ≈ 1 buah

VI-10

g. Menentukan Daya Pengaduk

P = gc

xDixnx 53

Dimana:

P = Daya pengaduk (lbf. ft/dtt)

= Power number dengan menghitung bilangan Reynold (Nre).

gc = 32,2 lbm.ft/lbf (Geankolis App A1-5, Hal 851)

ρ = Densitas bahan = 57,03657 lb/ft3

µ Bahan = 0,03623 lb/ft detik

n = Putaran pengaduk = 75 rpm = 1,25 rps

Menghitung NRe:

NRe = 03623,0

03657,57)98958,4(25,1 2 x (Geankolis pers 3.4.1, Hal 144)

= 48980,87909 > 2100 ( aliran turbulen )

Dari Geankoplis fig 3 4-4 hal 157, diperoleh = 1,2

P = xgc

Din

550

... 33

= lbfftlbx

ftrpsxxftlbx

.det/.2,32550

)98958,4()25,1(/036572,12

533

= 23,34351 Hp ≈ 23,5 buah

Kehilangan – kehilangan daya :

- Gain Losses ( kebocoran daya pada proses daan bearing ) diperkirakan 10%

dari daya masuk.

VI-11

- Transmission System Lossess ( kebocoran belt atau gear ) diperkirakan 20%

dari daya masuk

Sehingga daya yang dibutuhkan :

P yang dibutuhkan = ( 0,1 + 0,2 ) P + P

= ( 0,1 + 0,2 ) 23,34351 + 0,00285

= 27,34656 Hp ≈ 0,5 Hp

Jadi digunakan pengaduk dengan daya 0,5 Hp

h. Perhitungan Poros Pengaduk

Menentukan Diameter poros dengan rumus:

T = 16

2xSxD (Hesse, persamaan 16-2 hal 465)

Keterangan:

T = Momen puntir (lb.in) = N

xH63025 (Hesse, Hal 469)

H = Daya motor pada poros = 0,5 Hp

N = Putaran pengaduk 75 rpm

Maka :

T = 75

5,063025 x = 420,16667 lb in

Dari Hesse table 16-1 hal 467, untuk bahan Hot Rolled Steal SAE 1020 mengadung

karbon 20% dengan batas = 36000 lb/in2

S = Maksimum design shering stress yang diijinkan,

= 20 % x 36000 lb/ in2:

= 7200 lb/in2

(Hesse, Tabel 16.1 hal, 467)

VI-12

Maka didapatkan diameter poros pengaduk ( D ) :

Dp =

xS

xT

16 1/3

Dp =

720014,3

16667,42016

x

x 1/3 = 0,66737 in

i. Menentukan Jumlah Pengaduk

Sg =3/43,62 ftlb

= 3

3

/43,62

/03657143,57

ftlb

ftlb

= 0,91360

N = gkidiameter

idtinggiliqu

tanx Sg =

di

hlx Sg

=75,47

0996,42x 0,91360= 0,80549 ≈ 1 buah

j. Menentukan Panjang Poros

L = h + I – Zi

Dimana:

L = panjang poros ( ft )

h = tinggi silinder + tinggi tutup atas = 279,1468 in

l = panjang poros diatas bejana tangki = 1 ft = 12 in

Zi = jarak impeller dari dasar tangki = 29,9375 in

VI-13

Jadi panjang poros pengaduk :

L = (279,1468 + 12 ) - 29,9375 = 261,2093 in

Kesimpulan :

Type = axial turbin 4 blades sudut 450

angle

Di = 59,875 in J = 14,96875

Zi = 29,9375 in n = 1 buah

W = 7,484375 in daya = 23,5 Hp

L = 261,2093 in diameter poros = 0,66737 in

Panjang poros = 261.2093 in

6.4. Perhitungan Nozzle

Perencanaan :

Nozzle pada tutup atas standard dishead

- Nozzle untuk pemasukan minyak jarak

- Nozzle untuk pemasukan larutan Na-Metoksida

Nozzle untuk silinder reaktor

- Nozzle untuk pemasukan steam

- Nozzle untuk pengeluaran steam

Nozzle pada tutup baah conical

- Nozzle untuk pengeluaran produk

Digunanakan flange standard type Welding neck pada :

- Nozzle untuk pemasukan bahan baku utama

- Nozzle untuk pemasukan dan pengeluaran steam

- Nozzle untuk pengeluaran produk

VI-14

Dasar perhitungan

a) Nozzle pemasukan minyak jarak

Bahan masuk = 5115,3984 kg/jam = 11277,40731 lb/jam

ρ minyak jarak = 60,15429 lb/ft3

Rate Volumetrik = 3/15429,60

/40731,11277

ftlb

jamlb

= 187,4746974 ft3/jam = 0,05208 ft

3/detik

Dopt = 3,9 Q0,45

x ρ0,13

= 3,9 (0,05208 )0,45

x (60,15429) 0,13

= 1,75740 in

Dari Geankoplis App A5 hal 892, maka dipilih pipa 1 ½ in IPS Sch 40

dengan ukuran :

di = 1,610 in

do = 1,90 in

A = 2,04 in = 0,01416 ft

b) Nozzle pemasukan larutan Na-Metoksida


ρ Na-Metoksida = 49,72 lb/ft3

Rate Volumetrik = 72,49

6584,62268

= 1252,38653 ft3/jam = 0,34789 ft

3/detik

Dopt = 3,9 Q0,45

x ρ0,13

= 3,9 (0,34789)0,45

x (49,72) 0,13

= 4,02960 in

VI-15

Dari Geankoplis App A5 hal 892, maka dipilih pipa 3/4 in IPS Sch 40

dengan ukuran :

di = 4,029in

do = 4,50in

A = 12,7in = 0,08819 ft

c) Nozzle pemasukan dan pengeluaran steam pemanas

Rate steam masuk = 1011,6672 kg/jam = 2230,32150 lb/jam

ρ steam = 62,16 lb/ft3


32150,2230

= 35,88033 ft3/jam

= 0,00997ft3/detik

Dopt = 3,9 (Q)0,45

x ρ0,13

= 3,9 (0,00997)0,45

x (62,16) 0,13

= 4,02960 in

Dari Geankoplis App A5 hal 892, maka dipilih pipa 3/4 in IPS Sch 40

dengan ukuran :

di = 0,824in

do = 1,05 in

A = 0,864 in = 0,006ft

d) Nozzle pengeluaran produk

Bahan keluar = 33497,9344 kg/jam = 73849,54618 lb/jam


VI-16


54618,73849

= 1249,77534 ft3/jam

= 0,35965 ft3/detik

Dopt = 3,9 Q0,45

x ρ0,13

= 3,9 (0,35965 0,45

x (57,03657) 0,13

= 4,1634 in

Dari Geankoplis App A5 hal 892, maka dipilih pipa 4 in IPS Sch 40

dengan ukuran :

di = 4,026in

do = 4,50 in

A = 12,7 in2 = 0,08819ft

2

Dari Brownell & Young Hal 221 Fig 12-2 didapatkan dimensi flange untuk semua

nozzle, dipilih flange standart type welding-neck untuk semua nozzle adalah

sebagai berikut :

Nozzle NPS A T R E K L B

A 1 ½ 5 1 1/16 2 7/8 2 9/16 1,90 2 7/16 1,61

B 4 9 1 5/16 6 3/16 5 5/6 4,50 3 4,03

C ¾ 3 7/8 ½ 1 11/16 1 ½ 1,05 2 1/16 0,02

D 4 9 1 5/16 6 3/16 5 5/16 4,50 3 4,03

Keterangan :

Nozzle A = Untuk pemasukan minyak jarak

Nozzle B = Untuk pemasukan larutan Na-Metoksida

VI-17

Nozzle C = Untuk pemasukan dan pengeluaran steam

Nozzle D = Untuk pengeluaran produk

NPS = Ukuran nominal pipa (in)

6.5. Perhitungan Coil Pemanas

Dasar perancangan :

Reaksi yang terjadi dalam tangki netralisasi adalah reaksi endotermis dan beroperasi

pada suhu 60 0C =140

0F

Steam masuk pada suhu 230 0F dan keluar pada suhu 230

0F

Tekanan operasi = 1 atm

Digunakan coil pemanas berbentuk spiral dengan konstruksi High Alloy Stell SA 240

grade C tipe 347

a. Menentukan Suhu Kalorik

∆TLMD = 2/1ln

21

tt

tt

=

)86230/()86230/()140230ln(

)86230()140230(

= 114,893

0F

Tc = 2

21 TT =

2

230230 = 230

0F

Tc = 2

21 tt =

2

14086 = 113

0F

b. Merencanakan Ukuran Pipa

Berdasarkan Kern hal 884 tebal 11 didapatkan

Pipa komersial steel 12 in IPS sch 30

A = 115 in2

= 0,7986 ft2

di = 12,09 in = 1,0075 ft

VI-18

c. Mencari Panjang Pipa

NRe = 42,2

2

x

xNxL

Kecepatan putar = N = ikputaranik

menitx

menit

putarandet/5,2

det60

1

1

150

L = 1/3 diameter silnder = 1/3 x 14,96875 = 4,98958 ft

NRe = 42,20005213,0

68514286,555,298958,4 2

x

xx

= 27506,59175

Dari Kern 834 didapat jh = 510

Dimana k = 0,666 = 0,00658 lb/ft.det = 23,688 lb/ft.jam

Cp = 1,0512

Dari Kern 835 didapat hio = 1450

Ho = jh

di

k

k

Cp= 150 x

4688,10

666,0

0066,0

77028072,180512,1 x

Ho = 961,2346

Uc = hohio

hioxhio

=

4597955,8601450

4597955,8601450

x= 2851,654728

Rd = UcxUD

UDUc =

UD

1-

Uc

1

UD

1= Rd -

Uc

1 = 0,004 -

654728,2851

1= 0,00365

UD = 273,9726

A = tUD .

=

893,1449726,273

1891,142293

x= 4,5236

VI-19

L = "a

A=

05125,0

5236,4= 88,2662

Jumlah lilitan coil

n = Dcoil

L

.

Jika pengaduk < d coil < d bejana, maka :

d pengaduk = 4,98958 ft

d bejana = 10,4688 ft

Dirancang d coil = 1 ft

Jumlah lilitan ( n ) = 113,3

2662,88

x= 14,0551 ≈ 14 buah

Do = 3,50 in, jarak antara coil = 3 in

Tinggi coil = ( n-1 ) x ( do + jarak antar coil ) + do

= ( 14-1 ) x ( 3,50 + 3 ) + 3,50

= 130 in = 10,833 ft

Tinggi tangki = 27,583339 ft

Tinggi coil < tinggi tangki ( memenuhi )

6.6. Rancangan Flange dan Bolting

Untuk mempermudah perbaikan dan perawatan tangki maka tutup tangki

dihubungkan dengan bagian shell secara flange dan bolting :

a. Flange

Bahan = High Alloy Steel SA 240 Grade M Type 316

Tensile Strength Minimum = 75000 psi

Allowed Stress = 15000 psi

VI-20

Tipe Flange = Ring Flange (Brownell App D, Hal 342 )

b. Bolting

Bahan = Low Alloy Steel SA 193 Grade B 16

Tensile Strength Minimum = 75000 psi

Allowed Stress = 15000 psi (Brownell, tabel 13-1, Hal 252)

c. Gasket

Bahan = Flate Metal, Asbestos Filled

Gasket faktor = 3,75 psi

Minimum design seating stress = 9000 psi (Brownell, fig 12-11, Hal 228)

Menentukan Tebal Gasket

Dari Brownell & Young persamaaan 12.2, hal 226 didapatkan:

di

do=

)1(

mpy

pmy

Dimana:

do = Diameter luar gasket (in)

di = Diameter dalam gasket (in)

p = Internal pressure = 14,7 psi

m = Gasket faktor = 3,75 psi

y = Yield stress = 9000 psi

Maka:

di

do=

)175,3(5,149000

75,37,149000

x

x = 1,00082

- di gasket = OD shell = 180 in

VI-21

- do = 1,00082 x di = 1,00082 x 180

= 180,144 in

Lebar gasket minimal (n)

n = 2

dido =

2

180144,180 = 0,072 ≈ 1/16 = 0,0625 in

Diameter rata-rata gasket (G):

G = di + n

= 180 + 0,072 = 180,072 in = 15,006ft

Menentukan Jumlah dan Ukuran Baut

a. Perhitungan beban baut/beban gasket

- Beban supaya gasket tidak bocor (Hy)

(Brownell & Young, Pers.12.88 Hal 240)

Wm2 = Hy = b x π x G x Y

Dimana:

b = Lebar efektif gasket

Y = Yield stress = 9000 psi

G = Diameter rata-rata gasket = 180,072 in

Dari Gambar 12.12 Brownell & Young, Hal 229, lebar seating gasket bawah:

b = 2

n =

2

0072,0= 0,036 in < 0,25 in maka b = Bo

Sehingga:

Hy = Wm2 = π x b x G x Y

= 3,14x 0,036 x 180,072 x 9000 = 183198,04499 lb

VI-22

- Beban agar baut tidak bocor (Hp)

H = 2 x b x π x G x m x p (Brownell & Young, Pers. 12.89, Hal 240)

= 2 x 0,0366 x 3,14 x 180,072 x 3,75 x 14,7

= 2244,1761 lb

- Beban karena tekanan dalam (H)

H = 4

xG

2 x P) (Brownell & Young, Pers. 12.89, Hal 240)

= 4

14,3 x (180,072

2 x 14,7 = 374178,9637 lb

- Total berat pada kondisi operasi (Wm1)

Wm1 = H + Hp (Brownell & Young, Pers. 12.91, Hal 240 )

= 374178,9637 + 2244,1761 = 376423,1398lb

b. Perhitungan Luas Minimum Bolting Area

Brownell & Young, persamaan 12.92 Hal 240:

Am1 = fa

Wm2 = 15000

0499,183198 = 12,2132 in

2

Wm1 > Wm2 maka yang mengontrol adalah Wm1

c. Perhitungan Bolt Optimum

Dari Brownell & Young, Tabel 10.4 Hal 240, dicoba:

Ukuran baut = 1 in

Root area = 0,551 in2

Bolting spacing minimum (Bs) = 2 ¼ in

Minimal radial distance(R) = 1 3/8 in

Edge distance (E) = 1 1/16 in

VI-23

Jumlah bolting optimum = RootArea

Am2 = 551,0

2132,12 = 22,16551 ≈ 23 buah

Bolting circle diameter (C):

C = IDshell + 2 (1,4159 qo+ R)

Dimana qo = Tebal shell = 3/16 in,

IDshell = 179,625 in

C = 179,625 + 2 x (1,4159 x 3/16 + 11/8) = 182,9095 in

Diameter luar flange

OD = C + 2 E = 182,9095 + 2 x (1 1/16) = 185,0309 in = 15,4192ft

- Cek lebar gasket

Ab aktual = Jumlah baut x Root area = 23 x 0,551 = 12,673 in

- Lebar gasket minimal

L = Ab aktual x GxYxx

F

.2

= 12,673 x071,180900014,32

15000

xxx

= 0,01868 < 0,0071 in (Karena L < n, maka lebar gasket memenuhi)

d. Perhitungan Moment

- Perhitungan keadaan bolting uap (tanpa tekanan dalam)

W = 2

AbAm x fa (Brownell & Young, Pers. 12.94, Hal 242)

= 2

673,122132,12 x 15000

= 186646,5 lb

VI-24

Jarak radikal dari beban gasket yang bereaksi terhadap bolt circle (hG) adalah:

hG =1/2 (C-G) (Brownell & Young, Pers. 12.94, Hal 242)

hG = 1/2 (182,9095 + 180,072)

= 181,48895 in

- Moment flange (Ma)

Ma = W x hG = 186646,5 in x 181,48895 = 33874277,31 in.lb

- Dalam keadaan operasi

W =Wm2 = 37623,1398 lb

Hydrostatik dan Force pada daerah dalam flange (HD):

HD = 0,785 x B2 x P (Brownell & Young, Pers. 12.96, Hal 242 )

Dimana:

B = OD shell = 180 in

P = Tekanan operasi = 14,7 psi

Maka:

HD = 0,785 x (180)2 x 14,7

= 373879,8 in

- Radial bolt circle pada aksi (hD)

hD = 1/2 (C–G) (Brownell & Young, Pers. 12.100, Hal 242 )

= 1/2 (182,9095- 180) = 2,8389 in

- Moment komponen (MD)

MD = HD x hD (Brownell & Young, Pers. 12.96, Hal 242 )

= 373879,8 x 2,8389

= 1059337,9616 lb.in

VI-25

Perbedaan antara baut flange dengan gaya hidrostatik total(HG):

HG = W–H = Wm2 – H (Brownell & Young, Pers. 12.98 Hal 242 )

= 376423,1398 – 374178,9637

= 2244,1761in

- Moment komponen (MG)

MG = HG x hG (Brownell & Young, Pers. 12.98, Hal 242)

= 2244,1761in x 181,48895

= 407293,64 in.lb

Perbedaan antara gaya hidrostatik total dengan gaya hidrostatik dalam area flange:

HT = H – HD (Brownell & Young, Pers. 12.98, Hal 242)

= 374178,9637 – 373879,8

= 299,1637 lb

hT = 1/2 (hD + hG) (Brownell & Young, Pers. 12.102, Hal 244)

= 1/2 (2,8339 + 181,48895) = 92,1614 in

- Moment komponen (MT)

MT = HT + hT (Brownell & Young, Pers. 12.97, Hal 244)

= 299,1637 + 92,1614 = 391,3251 in.lb

- Moment total pada keadaan operasi (Mo)

Mo = MD + MG + MT (Brownell & Young, Pers. 12.99, Hal 244)

= 1059537,965 + 391,3251 + 407293,164

= 1467222,454 lb.in

Mmax = Ma,karena Ma > Mo

VI-26

- Perhitungan tebal flange

t = fxB

YxM (Brownell & Young, Pers. 12.85, Hal 239)

Jika: K = B

A

Dimana:

A = Diameter luar flange = 185,0309 in

B = Diameter luar shell = 180 in

K = 180

0309,185= 1,0279

Dari Fig. 12.22 Hal 238 Brownell & Young, diperoleh:

y = 70

Mmax = 3387,4277,31 lb in

t = )180()15000(

)/31,33874277()170(

inxpsia

inlbx

= 0,01803 in

6.7. Perhitungan Sistem Penyangga

Sistem penyangga dirancang untuk mampu menyangga berat bejana penyangga total

dan perlengkapannya.

Beban yang ditahan terdiri dari:

Berat silinder dan tutupnya (atas dan bawah)

Berat pengaduk dan perlengkapannya

Berat larutan dalam silinder

Berat attachment

VI-27

Berat coil pemanas

a. Menghitung Berat Silinder

Ws = 4

x (do

2 – di

2) x H x ρ

Dimana:

Ws = Berat silinder reaktor, (lb)

do = Diameter luar silinder = 180 ft

H = Tinggi silinder = 275,2027 in = 22,9336 ft

ρ = Densitas bahan kontruksi = 489 lb/ft3 (Perry ed. 6 Tabel 3-118, Hal

3-95)

di = Diameter dalam silinder = 179,625 in = 14,96875

Maka:

Ws = 4

[(15)

2 – (14,96875)

2] x 22,9336 x 489

= 8244,5964 lb = 3739,7244 kg

b. Menghitung Berat Tutup Atas

Wd = A x t x ρ

Dimana:

Wd = Berat tutup standart dishead head (lb)

A = Luas tutup standart dishead head (in2)

t = Tebal tutup standart dishead head = 3/16 in = 0,1875 ft

ρ = Densitas bahan kontruksi = 489 lb/ft3 (Perry ed. 6 Tabel 3-118 Hal 3-95)

Maka A = 6,28 x Rc x h (Hesse, Pers. 4.16, Hal 92)

VI-28

Rc = Crown Radius = 180 in = 15 ft

h = Tinggi tutup standart dishead head = 3,9441 ft

Maka:

A = 6,28 x 15 x 3,9441 = 371,5342 ft3

Sehingga:

Wd = 371,5342 x 0,1875 x 489 = 34065,04196 lb = 15451,8017 kg

c. Menghitung Berat Tutup Bawah

Wc = A x t x ρ

Dimana:

Wc = Berat tutup conical (lb)

A = Luas tutup bawah bentuk conical (ft2)

t = Tebal tutup conical = 3/16 in = 0,1875 ft

ρ = Densitas bahan kontruksi = 489 lb/ft3 (Perry ed. 6 Tabel 3-118, Hal 3-95)

A = (0,785)2 (D + m) 22 785,0)(4 DmDh (Hesse, pers 14-19)

Keterangan:

D = Diameter dalam tangki = 179,625 in = 14,96875

h = Tinggi tutup conical = 4,4461 ft

m = Flat spot diameter = ½ x 14,96875 = 7,4844 ft

Maka:

A = (0,785)2x 14,96875 +

1,3177 22 )96875,14(785,0)4844,76875,14()4461,4(4

= 2656,3432 ft2

VI-29

Sehingga:

Wc = 2656,3432 x 0,1875 x 489

= 243553,465 lb = 110475,127 kg

d. Berat Larutan

Wt = m x t

Dimana:

m = Berat larutan dalam reaktor = 90972,6864 kg/jam = 200558,3844 lb/jam

t = Waktu tinggal dalam reaktor = 1 jam,

Maka:

Wt = 90972,6864 x 1 jam = 90972,6864 lb = 200558,3844 kg

e. Menghitung Berat Poros Pengaduk

Wp = 0,785 x D2

x L x ρ

Dimana:

Wp = Berat poros pengaduk (lb)

D = Diameter dalam poros pengaduk = 0,66737 ft = 8,00844 in

L = Panjang poros pengaduk = 261,2093 ft = 21,76744 in

ρ = Densitas bahan kontruksi = 489 lb/ft3 (Perry ed. G tabel 3-118, Hal. 3-95)

Sehingg

Wp = 0,785 x (0,66737)2

x 21,76744 x 489 = 4740,7775 lb = 2150,4026 kg

f. Menghitung Berat Impeller

Wi = V x p

Dimana:

VI-30

Wi = Berat impeller (lb)

V = Volume total dari blades (ft3)

ρ = Densitas bahan kontruksi = 489 lb/ft3

V = 6 (P x L x T)

Dimana:

P = Panjang 1 kupingan blade (ft) = Di/2 = 2,4918 ft

L = Lebar 1 kuping blade = 0,6237 ft

T = Tebal 1 kuping blade = 1,2474 ft

Maka:

V = 6 (2,4918 x 0,1422645 x 0,0697) = 11,6458 ft

Sehingga:

Wi = 11,6458 x 489 = 5694,78495 lb = 2583,1375 kg

g. Menghitung Berat Coil Pemanas

Wcoil = 4

x (do

2–di

2) x H x ρ

Dimana:

Wcoil = Berat coil pemanas (lb)

OD = Diameter luar pipa coil pemanas = 3,50 in = 0,2917 ft

ID = Diameter dalam dari pipa coil pemanas = 3,068 in = 0,2557 ft

H =L = Panjang bahan kontruksi = 88,2662 ft

ρ = Densitas bahan kontruksi = 489 lb/ft3

VI-31

Maka:

Wcoil = 4

14,3 ((0,2917)

2 -(0,2557)

2)) x

88,2662 x 489 = 850,5710 lb = 385,8165 kg

h. Menghitung Berat Attachment

Berat attachment meliputi seluruh perlengkapan seperti nozzle dan sebagainya,

Rumus: Wa = 18 % x Ws (Brownell & Young, Hal 157)

Dimana:

Wa = Berat attachment (lb)

Ws = Berat silinder tangki = 505,81210 lb

Maka: Wa = 18 % x 8244,5964 = 1484,0269 lb = 673,1502 kg

i. Berat total

Wt = Ws + Wd + Wc + Wt + Wp + Wi + Wcoil + Wa

= 8244,5964 + 34065,04196 + 243553,46516 + 200558,3844 + 4740,7775 +

5694,78495 + 850,5710+ 673,1502

= 498380,7461 lb = 226064,0234 kg

j. Menghitung Kolom Penyangga (Leg)

Direncanakan:

4 buah kolom penyangga (kaki penahan)

Digunakan kolom penyangga jenis I-beam

Perhitungan:

- Beban tiap kolom,

Rumus: P = xdbn

LHxPw

.

)(.4 +

n

W (Brownell and young, per 10.76, Hal 197)

VI-32

Dimana:

P = Beban tiap kolom (lb)

Pw = Total beban permukaan karena angin (lb)

H = Tinggi vessel dari pondasi (ft)

L = Jarak antara vessel dengan dasar pondasi (ft)

db = Diameter bolt circle (ft)

n = Jumlah support (buah)

∑w = Berat total (lb)

Tangki diletak dalam ruangan, sehingga Pw = 0

Maka:

Rumus: P = n

W=

4

7461,498380 = 124595,1865 lb

- Tinggi kolom penyangga

L = ½ H + l

Dimana :

l = 5 ft (ditentukan jarak dengan tanah)

H = Tinggi tangki = 27,58339 ft

L = ½ x 27,58339 + 5 = 18,7916 ft = 225,500 in

- Trial ukuran I- beam

Ukuran I beam diambil 12 in ukuran berat 12x5 in (Brownell & Young App. G hal

355), yaitu:

Nominal size = 12 in

Berat = 124595,18651 lb

VI-33

Area of section (A) = 9,26 in2

Depth of beam (h) = 12 in

Width of flange (b) = 5,0 in

I1-1 = 215,8

1-1 = 4,83

L =

83,4

500,225 = 46,6874 in

Karna L/r antara 20-60 maka, digunakan fc aman = 15000 psia

Fc aman = A

P =

22 20000/(1

20000

bl (Brownell & Young pers 4.22, Hal 67)

A = Fcaman

P=

15000

186516,124595 = 8,3064 < 9,26 in

2

Karena A < A tersedia maka ukuran 12 x 5 in memadai

Kesimpulan perancangan penyangga ( leg ) :

- Ukuran I beam = 12 x 5 in

- Berat = 124595,18651lb

- Jumlah penyangga = 4 buah

- Peletakan beban dengan beban eksentrik

k. Perhitungan Base Plate

Base plate merupakan alas / telapak kolom

- Luas base plate

Rumus: Abp = fbp

P (Brownell and young pers.10.35, Hal 190)

Dimana:

VI-34

Abp = Luas base plate (in2)

P = Beban dari tiap-tiap base plate = beban tiap-tiap kolom = 124595,1865 lb

fpb = Stress yang diterima oleh pondasi (bearing capacity ) yang terbuat dari

Beton = 600 lb/in2 (Hesse, Tabel 7-7 Hal 162)

Maka:

Abp = 600

186156,124595 = 207,65864in

2

- Panjang dan lebar base plate

Rumus: Abp = P x l

Dimana:

P = Panjang base plate (in)

= 2m + 0,95 h

l = Lebar base plate (in)

= 2n + 0,8 b

Asumsi: m = n (Hesse, Hal 163)

Dari Brownell and Young hal 355 diperoleh:

b = 5 in

h = 12 in

Maka:

Abp = (2m + 0,95 h) (2n + 0,8 b)

124595,1865= (2m + (0,95 x 12)) (2m + (0,8 x 5))

= (2m + 11,4) (2m + 4)

124595,1865 = 4m2 +8m +22,8 +45,6

VI-35

0 = 4m2 + 30,8 m + 162,05864

4m2 + 30,8 m – 162,05864

a = 4, b = 30,8 c = – 162,05864

m1.2 = -a

acbb

2

4)( 2

= - 42

)05864,16244()8,30(8,30 2

x

xx

m1 = 11,28889 in

m2 = - 3,5888in

Diambil m1 = 11,28889 in,

Sehingga:

Panjang base plate (P) = 2m + 11,28889 h

= (2 x 11,28889) + (0,95 x 12) = 32,17778 in ≈ 33 in

Lebar base plate (l) = 2m + 0,8 b

= (2 x 11,28889) + (0,8 x 12) = 32,17778 in ≈ 32 in

Dengan dasar harga tersebut, yaitu panjang base plate 14 in dan lebar 13 in maka

ditetapkan ukuran base plate yang digunakan 33 x 32 in

Luas base plate (A)= 33 x 32 = 1056 in2

- Peninjauan terhadap beban yang harus ditahan (bearing capacity):

F = A

P=

1056

186516,124595 = 117,9879 lb/in

2

VI-36

Dimana:

F = Bearing capacity (lb/in2)

P = Beban tiap kolom (lb)

A = Luas base plate (m2)

Kesimpulan:

F < fpb maka dimensi base plate memenuhi

Base plate 33x32 in dapat digunakan dengan aman karena beban yang harus ditahan

3117,9879 < 600 psi (harga stress maksimum)

- Peninjauan terhadap harga m dan n

- Panjang base plate: p = 2 m + 0,95 h

33 = 2 m + 11,4

m = 10,8

- Lebar base plate: l3 = 2 n + 0,8 b

13 = 2 n + 9,6

n = 6 in

Dari nilai m dan n tersebut, maka yang mengontrol dalam pemilihan tebal base plate

adalah n karena n > m

l. Menentukan Tebal Base Plate

Rumus: tbp = 24105,1 Fxmx (Hesse, Pers. 7-12 Hal 163)

Dimana:

tbp = Tebal base plate, in

F = Actual unit pressure yang terjadi pada base plate = 3,9412

VI-37

m = 1,3 in

tbp = 24 )8,10(9879,117105,1 xx = 1,4348 in = 1 ½ in

m. Menentukan Ukuran baut

Rumus: Pbaut = nbaut

P =

4

P

= 4

186156,124595 = 31148,7965 lb/baut

Fbaut = Stress baut maksimum 12000 lb/in2

A baut = Fbaut

Pbaut =

12000

7965,31148= 2,5957in

2 = 2 ½ in

2

Dari Brownell & Young tabel 10-4, hal 188

Ukuran baut ½ in dengan dimensi baut:

Ukuran baut = 2 ½ in

Jarak antara baut = 3,75 in

Edge distance = 2 3/8 in

Nut dimension = 3 7/8 in

Jarak radial minimum = 1 3/16 in

Radius fillet Maximum = 1 3/16 in

VI-38

6.8. Perhitungan Lug dan Gusset

Perencanaan

Dasar Perhitungan :

Dari gambar 10.6, hal 191, Brownell diperoleh :

a. Lebar Lug

A = lebar lug = ukuran + 9 in

= 2 ½ + 9 in

= 11, 5 in

B = jarak gusset = 2 ( lebar kolom – 0,5 x ukuran baut )

= 2 ½ + 8 in

= 10,5 in

b. Lebar Gusset

L = lebar gusset = 2 ( lebar kolom – 0,5 x ukuran baut )

= 2 ( 4 – 0,5 x ½ )

= 7,5 in

Lebar lug atas = a = 0,5 ( L + ukuran baut ) ( Brownell & Young, hal 193)

= 0,5 ( 7,5 + ½ )

= 4 in

Perbandingan tebal base plate = L

B

5,7

5,10= 1,4

Dari tabel 10.6, hal 193, Brownell & Young didapat τ1 = 0,211

e = 0,5 x nut dimension

= 0,5 x 3 7/8

VI-39

= 1,9375 in

c. Pondasi

Beban tiap kolom ( W ) = 124595,186156)

Wbp = p x l x t x ρ

Dimana :

Dimana:

p = Panjang base plate = 33 in= 2,75 ft

l = Lebar base plate = 32 in = 2,67 ft

t = Tebal base plate = 1,5 in = 0,125 ft

= Densitas gaya = 489 lb/ft3

Wbp = 2,75 x 2,67 x 0,125 x 489 = 448,8103 lb = 203,5792 kg

d. Beban Kolom Penyangga

Wp = L x A x F x

Dimana:

L = Tinggi kolom = 12,7916 ft

A =Luas kolom I-beam = 9,26 in2

= 0,06431 ft2

F = Faktor koreksi = 1

Wp = 12,7916 x 0,06431 x 1 x 489 = 402,2649 lb = 182,4662 kg

Berat total (E) = W + Wbp + Wp

= 124595,1865+ 448,8103 + 402,2649 =125446,2617 lb =56902,0510

kg

VI-40

Dianggap hanya ada gaya vertikal dari berat kolom itu sendiri yang bekerja pada

pondasi, Maka diambil:

Luas atas= 20 x 20 in2

Luas bawah = 40 x 40 in2

Tinggi pondasi = 20 in

Luas permukaan tanah rata-rata

A = 10002

4020 22

in2

Menentukan volume pondasi

V = A x t

= 1000 x 20

= 20.000 in3

=11,574077 ft3

Menentikan berat pondasi

W = V x

Dimana:

V = Volume pondasi

= Densitas pondasi =144 lb/ ft3

W =11,57407 x 144 = 1666,66608 lb = 755,98707 kg

e. Tekan Tanah

Pondasi didirikan diatas cemen sandand gravel dengan save bearing minimum 10 ton

ft2 (Hesse, tabel 12, Hal 327)

Kemampuan tanah menahan tekanan besar:

VI-41

P = 2

10

ft

ton x

ton

lb2240 x

2144

1

in

ft= 155,56 lb/in

2

Tekanan pada tanah:

P = A

W

Dimana :

E = Berat beban total + berat pondasi

A = Luas bawah pondasi = 1600 in2

P = 1600

66608,16662617,125446 = 79,4456 lb/ in

2 <155,56 lb/ in

2

Karena tekanan yang diberikan tanah lebih kecil dari kemampuan tanah

menahan pondasi, maka pondasi dengan ukuran 20 x 20 in luas atas 40 x 40 in luas

bawah dengan tinggi pondasi 20 in dapat digunakan (aman).

Spesifikasi Alat Utama

Nama alat : Reaktor

Kode : R 110

Fungsi : Sebagai tempat untuk bereaksinya trigliserida ( minyak jarak) dengan

metanol dan NaOH membentuk metil ester dengan proses

transesterifikasi.

Type : Mixed Flow Reaktor dengan tutup atas standard dished dan tutup

bawah berbentuk conical dengan sudut puncak 1200C dan dilengkapi pengaduk 4

blade dan coil pemanas.

VI-42

1. Bagian silinder

Diameter luar (do) = 180 in

Diameter dalam (di) = 179,625 in

Tinggi silinder ( Ls) = 275,2027 in

Tebal silinder (ts) = 3/16 in

Tebal tutup atas (tha) = 3/16 in

Tinggi tutup atas (ha) = 3,9441 in

Tebal tutup bawah (thb) =3/16 in

Tinggi tutup bawah (hb) = 53,3532

Tinggi reaktor (H) = 331,00007 in

Bahan konstruksi = Carbon stell SA 135 grade B

2. Bagian Pengaduk

Type = Axial turbin 4 blades sudut 450

Diameter impeller (Di) = 59,875 in

Tinggi impeller dari dasar bejana (Zi) = 29,9275 in

Lebar impeller (W) = 7,484375 in

Panjang impeller (L) = 14,96875 in

Tebal blades (J) = 4,98 in = 0,415 in

Jumlah pengaduk = 1 buah

Daya = 23,5 Hp

Diameter poros (D) = 0,73766 in

Panjang poros = 261,2093 in

Bahan konstruksi = High alloy stell SA 240 grade M type 316

VI-43

3. Nozzle

a. Nozzle pemasukan minyak jarak


Diameter luar (do) = 1,90 in

Schedule = 40

Luas (A) = 2,04 in

b. Nozzle pemasukan Na-Metoksida



Schedule = 40

Luas (A) = 12,7 in

c. Nozzle pemasukan dan pengeluaran steam



Schedule = 40

Luas (A) = 0,864 in

d. Nozzle pengeluaran produk



Schedule = 40

Luas (A) = 12,7 in

4. Coil Pemanas

Diameter dalam = 3,60 in

VI-44

Diameter luar = 3,068 in

Jumlah lilitan = 14 buah

Tinggi coil = 88 in

5. Bolting

Bahan konstruksi = Low Alloy Steel SA 193 Grade B 16

Tensile strength minimum = 75000 psia

Ukuran baut = 1 in

Jumlah baut = 23 buah

Bolting circle diameter = 185,0309 in

Edge distance = 1 1/16

Minimum radial = 1 3/8

6. Gasket

Bahan konstruksi = Flate metal, jacketed, asbestos filled

Gasket faktor = 3,75

Min.design seating stress = 15000 psia

Tebal gasket = 1/16

7. Flange

Bahan konstruksi = High alloy steel grade SA 240 Grade M type 316

Tensille strength minimum = 75000 psia

Allowble stress = 15000 psia

Tebal flange = 0,01803 in

Diameter dalam (Di),flange = 180 in

Diameter luar (Do),flange = 185,0309 in

VI-45

Type flange = Ring flange loose type

8. Penyangga

Jenis = I beam

Ukuran = 12 x 5

Berat (W ) = 5,7 lb

Luas penyangga = 9,26 in2

Tinggi ( h ) = 12 in

Lebar penyangga ( b ) = 5,0 in

Jumlah penyangga = 4 buah

9. Base plate

Bahan = beton

Panjang (P) = 33 in

Lebar (l ) = 32 in

Luas (A) = 1056 in

Tebal (t) = 1 ½ in

Ukuran baut = 2 ½ in

Jarak antar baut = 3,75 in

Root area = 0,202

Min.radial distance = 3 1/16 in

Edge distance = 2 3/8 in

Nut dimension = 3 7/8 in

Max filled radius = 1 3/16 in

VI-46

10. Lug dan Gusset

Lug

Lebar = 9,5 in

Tebal = 0,5494 in

Tinggi = 11,0988 in

Gusset

Lebar = 9,5 in

Tebal = 0,2060 in

Tinggi = 10 in

11. Pondasi

Bahan = cemented sand and gravel

Luas atas ( A) = 20 x 20 in

Luas bawah ( A) = 40 x 40

Tinggi pondasi ( h ) = 20 in

VII-1

BAB VII

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA

Instrumentasi dan keselamatan kerja adalah dua faktor yang penting dalam

industri guna meningkatkan kualitas dan kuantitas produk. Instrumentasi

digunakan untuk mengontrol jalannya suatu proses agar dapat dikendalikan sesuai

yang diinginkan. Sedangkan keselamatan kerja juga harus diperhatikan untuk

mencegah kerugian nyawa,materi,alat-alat,saran,dan prasarana pabrik yang dapat

timbul sewaktu-waktu. Dengan pertimbangan tersebuat perlu adanya suatu bagian

yang berfungsi untuk mengontrol peralatan proses dan manajemen tentang

keselamatan kerja.

Dalam pengaturan dan pengendalian operasi dan peralatan proses

sangatlah diperlukan adanya peralatan (instrumentasi) control. Dimana

instrumentasi ini merupakan suatu alat petunjuk, suatu perekam, atau suatu

pengontol (controller). Dalam industri kimia banyak variabel perlu dikukur dan

dikontrol,seperti tekanan, temperatur, ketinggian cairan ,kecepatan aliran, dan

sebagainya.

Instrumentasi

Instrumentasi merupakan bagian yang penting dalam pengendalian proses

suatu pabrik industri. Dengan adanya instrumentasi yang memadai, maka bagian-

bagian dari pabrik yang penting memerlukan pengendalian operasi/proses.

Pengendalian operasi/proses meliputi keseluruhan unit pabrik maupun

hanya pada beberapa unit pabrik yang benar-benar diperlukan secara cermat dan

akurat. Pengetahuan akan pemilihan alat-alat pengendalian proses ini penting

karena menyangkut harga peralatan itu sendiri yang cukup mahal.

VII-1

VII-2

Umumnya instrumentasi dibagi berdasarkan proses kerjanya menjadi :

1. Proses Manual

Untuk proses manual,peralatan yang digunakan hanya terdiri atas instrument

petunjuk dan pencatat saja.

2. Proses Otomatis

Sedangkan untuk pengaturan secara otomatis,peralatan instrumentasi

dihubungkan dengan suatu alat control. Peralatan tersebut antara lain :

a. Sensing element/Primary element

Merupakan elemen yang dapat mendeteksi adanya perubahan dari

variable yang diukur.

b. Elemen pengukur

Merupakan elemen yang menerima keluaran dari elemen primer dan

melakukan pengukuran. Yang termasuk dalam elemen pengukur

adalah alat-alat petunjuk/indikator dan alat-alat pencatat.

c. Elemen pengontrol

Merupakan elemen yang menunjukan harga perubahan dari variable

yang dirasakan oleh sensing elemen dan diukur oleh elemen pengukur

untuk mengatur sumber tenaga mekanis,elektris,maupun pneumatis.

d. Elemen proses sendiri

Merupakan elemen yang mengubah input ke dalam proses, sehingga

variabel yang diukur tetap berada pada range yang diinginkan.

Pada pra rencana pabrik ini, instrument yang digunakan adalah alat control

manual dan alat kontrol otomatis. Hal ini tergantung dari system peralatan dan

VII-3

faktor pertimbangan teknis maupun ekonomis. Tujuan penggunaan instrumentasi

ini diharapkan akan tercapai hal-hal berikut ini :

Menjaga variable proses pada batas operasi aman.

Kualitas produksi lebih terjamin.

Memudahkan pengoperasian suatu alat.

Kondisi berbahaya dapat diketahui lebih awal dengan menggunakan alarm

peringatan.

Kondisi kerja akan lebih meningkat.

Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumentasi yaitu :

Level indicator.

Range yang diperlukan untuk pengukuran.

Ketelitian yang dibutuhkan.

Bahan konstruksi.

Pengaruh pemasangan instrumentasi pada kondisi proses.

Faktor ekonomi.

Dengan adanya instrumentasi ini,diharapkan semua proses akan dapat

berjalan lancar sesuai dengan apa yang diharapkan.

Pada pra rencana pabrik biodiesel dari minyak jarak dengan proses trans-

esterifikasi ini dipasang beberapa alat control sebagai berikut :

1. Level Controller ( LC )

Alat ini dipasang pada peralatan proses yang bekerja secara kontinu. Alat ini

berfungsi untuk menjaga dan mengatur ketinggian fluida yang ada dalam

tangki agar tidak melebihi batas pada temperature konstan.

VII-4

2. Temperatur Controller (TC )

Alat ini dipasang pada peralatan yang perlu pengaturan dan penjagaan suhu

agar beroperasi pada temperature konstan.

3. Flow Controller ( FC )

Dipasang pada alat untuk mengendalikan laju alir fluida melalui perpipaan

sehinggga aliran yang masuk keperalatan proses tetap kontan.

4. Pressure Contoller ( PC )

Dipasang pada alat yang perlu penjagaan tekanan ,agar beroperasi pada

tekanan kontan.

5. Pressure Controller ( PC )

Dipasang pada alat yang perlu penjagaan tekanan, agar beroperasi pada

tekanan konstan.

6. Pressure Indocator (PI)

Digunakan untuk mengetahui tekanan pada suatu tangki penyimpanan gas

agar kita dapat memastikan kapan waktu pengisian kembali.

7. pH Contoller

Dipasang pada alat yang memerlukan pH tertentu.

8. Weight Conroller (WC)

Dipasang pada alat yang memerlukan penjagaan pada berat bahan masuk agar

tetap kontan.

Secara keseluruhan, instrumentasi peralatan pabrik minyak jarak dengan

proses trans-esterifikasi dapat dilihat pada tabel 7.1. Instrumentasi peralatan

pabrik

VII-5

Tabel 7.1 Instrumentasi Peralatan Pabrik

No Nama Alat Kode Alat Kode Isntrumen

1. Reaktor I R-110 TC,RC,LC

2. Reaktor II R-120 TC,RC,LC

3. Mixer M-103 RC,LI

4. Tangki air asam M-201 RC,LI

5. Washing column D-210 RC

7. Tangki adsopsi M-230 RC,LI

8. Tangki asidulasi M-310 RC,LI

9. Evaporator V-320 TC,FC

10. Tangki bleaching M-340 RC,LI

Keselamatan Kerja

Dalam perencanaan suatu pabrik, keselamatan kerja merupakan hal yang

sangat penting yang harus diperhatikan karena menyangkut kelancaran dan

keselamatan kerja karyawan, juga menyangkut lingkungan dan masyarakat di

sekitar pabrik. Keselamatan kerja ini merupakan usaha untuk memberikan rasa

aman dan tenang pada karyawan dalam bekerja, sehingga kontiunitas dan

keefektifan kerja dapat terjamin.

Beberapa faktor yang dapat menyebabkan terjadinya kecelakaan kerja adalah

sebagai berikut :

a. Latar belakang pekerja

Merupakan siafat atau karakter yang tidak baik dari pekerja yang

merupakan sifat dasar pekerja maupun lingkungannya yang dapat

VII-6

mempengaruhi pekerja dalam melakukan pekerjaannya,sehingga dapat

menyebabkan kelalaian pekerja.

b. Kelalaian pekerja

Adanya sikap gugup,tegang,mengabaikan keselamatan,dan lain-lain, akan

menyebabkan pekerja akan melakukan tindakan yang tidak aman.

c. Tindakan yang tidak aman dan bahaya mekanis atau fisik

Tindakan yang tidak aman dari pekerja,seperti berdiri di bawah beban

tersuspensi,menjalankan mesin tanpa pelindung,atau bahaya mekanis

seperti gear yang tidak dilindungi,penerangan yang tidak cukup, dan

sebagainya.

d. Kecelakaan

Kecelakaan ini dapat berupa jatuhnya pekerja,pekerja tertumbuk benda

melayang.pekerja yang terbentur benda yang jatuh dari atas, dan

sebagainya sehingga dapat menimbulkan luka.

Bahaya-bahaya tersebut dapat terjadi pada pabrik, sehingga harus

diperhatikan cara untuk mengatasinya. Adapun cara untuk mengatasinya

adalah sebagai berikut

1. Keselamatan konstruksi :

- Konstruksi bangunan,peralatan produksi, baik secara langsung

maupun tidak langsung harus cukup kuat serta pemilihan bahan

konstruksi harus tepat.

- Pada tempat-tempat berbahaya harus diberi peringatan yang jelas.

- Jarak antara peralatan,mesin-mesin serta alat proses harus

diperhatikan.

VII-7

2. Bahaya yang disebabkan oleh adanya api, listrik dan kebakaran :

- Tangki bahan bakar jaraknya harus cukup jauh dari tempat yang

dapat menyebabkan kebakaran.

- Untuk mencegah dan mengurangi bahaya-bahaya yang timbul,

maka digunakan isolasi-isolasi listrik dan pada tempat bertekanan

tinggi harus diberi penghalau atau pagar.

3. Memberikan penjelasan-penjelasan mengenai bahaya-bahaya yang

dapat terjadi dan memberikan cara pencegahannya.

4. Memasang tanda-tanda bahaya,seperti alarm peringatan jika terjadi

bahaya.

5. Penyediaan alat-alat pencegah kebakaran, baik akibat listrik maupun

api.

6. Ventilasi :

Ruang kerja harus mendapatkan ventilasi yang cukup sehingga pekerja

dapat leluasa untuk dapat menghirup udara segar yang berarti ikut serta

menjamin kesehatan dan keselamatan pekerja.

7. Tangki-tangki :

Bahaya yang paling besar adalah tangki-tangki yang bertekanan tinggi.

Hal-hal yang perlu diperhatikan untuk mencegah kecelakaan adalah :

- Perencanaan tangki harus sesuai dengan aturfan yang berlaku

termasuk pemilihan bahan konstruksi,memperhitungkan faktor

korosi dan lain-lain.

- Penempatan boiler pada tempat yang jauh dari kerumunan pekerja.

VII-8

- Pemasangan alat control yang baik dan sesuai yaitu pressure

kontol, level control dan temperatur control.

8. Reaktor :

Hal-hal yang perku diperhatikan untuk mencegah kecelakaan adalah :

- Perencanaan reaktor harus sesuai dengan ketentuan-ketentuan yang

berlaku mengenia bahan konstruksi,faktor korosi dan lain-lain.

- Perencanaan isolasi harus baik dengan memperhatikan perpindahan

panas yang terjadi karena reaksi bersifat eksotermis.

- Pemasangan alat control yang baik dan sesuai yaitu pressure

control,level control dan temperature control.

9. Perpipaan :

- Jalur proses yang terletak di atas permukaan tanah lebih baik

daripada diletakan di bawah, karena hal ini menyangkut timbulnya

bahaya akibat kebocoran dan sulit untuk mengetahui letak

kebocoran.

- Pengaturan dari perpipaan dan valve penting untuk mengamankan

operasi. Jika terjadi kebocoran pada check valve sebaiknya diatasi

dengan pemasangan block valve di samping check valve tersebut.

- Sebelum pipa-pipa dipasang sebaiknya dilakukan tes hidrostatik

yang bertujuan untuk mencegah terjadinya stress yang berlebihan

pada bagian-bagian tertentu atau pada bagian fondasi.

VII-9

10. Karyawan :

- Para karyawan terutama operator perlu diberi bimbingan atau

pengarahan agar karyawan dapat melaksanakan tugasnya dengan

baik dan tidak membahayakan.

11. Listrik

- Pada pengoperasian peralatan listrik perlu dipasang peralatan

pengaman berupa pemutus arus. Jika sewaktu-waktu terjadi

hubungan singkat (konsleting) yang dapat menyebabkan

kebakaran juga perlu diadakan pemeriksaan adanya kabel yang

terkelupas yang dapat membahayakan pekerja jika tersentuh kabel

tersebut.

12. Pencegah dan penanggulangan kebakaran :

- Bangunan seperti workshop,laboratorium,dan kantor hendaknya

diletakan berjauhan dengan unit operasi.

- Antara unit yang satu dengan unit yang lain hendaknya dipisahkan

dengan jalan sehingga dapat menghambat jalanya api ketika terjadi

kebakaran.

- Pengamanan bila terjadi kebakaran harus dilengkapi dengan baju

tahan api dan alat-alat bantu pernapasan.

- Penempatan bahan-bahan yang mudah terbakar dan meledak

ditempat yang tertutup dan jauh dari sumber api.

- Larangan merokok dilingkungan pabrik kecuali pada tempat-

tempat yang telah disediakan.

VII-10

- Penempatan kabel dan kawat listrik yang diatur rapid an jauh dari

tempat yang panas.

- Pemasangan alat pemadam kebakaran disetiap tempat yang paling

rawan dan pemasangan harus pada tempat yang mudah dijangkau.

Pengamanan Alat :

Untuk menghindari kerusakan alat seprti peledakan atau kebakaran maka

pada alat tertentu perlu dipasang suatu pengaman seprti safety valve,isolasi, dan

pemadam kebakaran.

Keselamatan Kerja Karyawan :

Pada karyawan terutama operator perlu diberikan bimbingan atau pengarahan

agar karyawan dapat melaksanakan tugasnya baik dan tidak membahaykan

keselamatan jiwanya maupun jiwa orang lain adapun hal- hal yang perlu

diperhatikan antara lain :

a. Industrial hygiene/kesehatan perusahaan

Menyangkut bidang teknis dan di titik beratkan pada persoalan kebersihan

dan lain – lain yang berhubunngan dengan kesehatan bagi tenaga kerja.

b. Hyperkas/kesehatan perusahaan dan keselamatan kerja

Menyangkut bidang teknis dan bidang medis, dimana seluruh karyawan

dituntut untuk ikut terjun secara aktif dalam persoalan – persoalan

hyperkas atau keselamatan kerja.

c. toksilogi

yaitu ilmu yang mempelajari masalah – masalah racun daalm industri dan

penyakit akibat terjadinya keracunan.

VII-11

d. gizi kerja

yaitu memenuhi gizi yang dibutuhkan tenaga kerja di perusahaan yang

bertujuan untuk meningkatkan produktifitas.

e. sanitasi industri

menangani masalah – masalah hubungan pabrik yang dikaitkan dengan

rantai lingkungan kerja serta penyakit yang ditimbulkan.

f. ventilasi industri

pemasangan kipas yang bertujuan untuk meningkatkan sirkulasi udara

di lingkungan pabrik sehingga memberi rasa nyaman bagi pekerja.

Keselamatan dan kesehatan kerja yang terpacu pada proses industri

merupakan syarat yang harus dipenuhi demi kelancaran kegiatan

produksi.

Syarat – syarat tersebut diatas apabila dapat diterapkan secara

harmonis antara perusahaan dan karyawan akan dapat memberi rasa aman

bagi semua pihak yang terkait dan akhirnya akan meningkatkan motivasi

dan produktivitas kerja para karyawan untuk meningkatkan kualitas

produksi.

Pengaman Alat

Untuk menghindari kerusakan alat seperti peledakan, kebakaran, dan lain –

lainnya, maka pada alat – alat tertentu pula dipasang suatu alat pengaman seperti

safety valve, isolasi dan alat pemadam kebakaran.

Keselamatan kerja karyawan

Para karyawan terutama operator perlu diberikan bimbingan atau

pengarahan agar karyawan dapat melaksanakan tuugasnya dengan baik dan tidak

VII-12

membahayakan keselamatan jiwa orang lain. Alat – alat pelindung yang

diperlukan pada Pra Rencana Pabrik Minyak Jarak dengan Proses

Transesesterifikasi ini dapat dilihat pada table 7.2.

Tabel 7.2 Peralatan Keselamatan Kerja Pabrik Biodiesel dari minyak jarak

dengan Proses Trans-esterifikasi

No Alat Pelindung Lokasi Pengamanan

1. Masker Gudang, bagian proses, storage

2. Helm pengaman Gudang,bagian proses, storage

3. Sarung tangan Gudang,bagian proses ,storage

4. Isolasi panas Reaktor,perpipaan,evaporator

5. Pemadam Kebakaran Gudang,bagian proses, storage

Disamping itu, perusahaan juga melakukan upaya untuk menunjang dan

menjamin keselamatan kerja para karyawan dengan tindakan:

Memasang penerangan dan ventilasi yang baik, sistem pemipaan yang

teratur dan menutup motor – motor yang bergerak.

Memasang tanda – tanda bahaya dan instruksi keselamatan kerja ditempat

yang rawan .

Menyediakan sarana pemadam kebakaran yang mudah dijangkau.

Pengaturan peralatan yang baik sehingga para pekerja dapat

mengoperasikan peralattan dengan baik.

VIII-1

BAB VIII

UTILITAS

Unit utilitas merupakan salah satu bagain yang sangat penting untuk

menunjang jalanya proses produksi dalamn suatu industri kimia. Unit utilitas yang

diperlukan pada Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Minyak Jarak dengan Proses

Trans-esterifikasi ini yaitu :

- Air yang berfungsi sebagai umpan WHB,air sanitasi, air pelindung, air

proses (washing column), dan air untuk pemadam kebakaran.

- Steam sebagai media pemanas dalam proses produksi.

- Listrik yang berfungsi untuk menjalankan alat-alat produksi, utilitas dan

untuk penerangan.

- Bahan baker untuk mengoperasikan furnace dan generator.

Dari kebutuhan unit utilitas yang diperlukan, maka utilitas tersebut dibagi menjadi

4 unit, yaitu :

1. Unit penyediaan air.

2. Unit penyediaan steam.

3. Unit penyediaan tenaga listrik.

4. Unit penyediaan baham bakar.

8.1 Unit Penyediaan Air

8.1.1. Air umpan Water Heat Boiler

Air umpan WHB merupakan bahan baku yang berfungsi sebagai media pemanas.

Kebutuhan steam pada Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Minyak Jarak dengan

Proses Trans-esterifikasi ini digunakan pada Reaktor I (R-110), Reaktor II

(R-120)

VIII-1

VIII-2

Evaporator (V-320), sebesar 5740,1402 kg/jam

Air umpan boiler yang disediakan dengan excess 20%. Excess merupakan

pengganti stema yang hilang diperkirakan karena kebocoran transmisi 10% dan

faktor keamanan sebesar 20%. Sehingga kebutuhan air umpan boiler adalah

sebanyak 28514,2429 kg/jam

Air untuk keperluan ini memenuhi syarat-syarat agar air tidak merusak boiler

(ketel). Dari Perry’s edisi 6, hal 976 didapatkan ait umpan boiler harus memenuhi

persyaratan sebagai berikut :

- Total padatan ( total dissolvend solid ) = 3500 ppm.

- Alkanitas = 700 ppm

- Padatan terlarut = 300 ppm

- Silika = 60-100 ppm.

- Besi = 0,1 ppm.

- Tembaga = 0,5 ppm.

- Oksigen = 0,007 ppm.

- Kesadahan = 0 ppm

- Kekeruhan = 175 ppm.

- Minyak = 7 ppm.

- Residu fosfat = 140 ppm.

Selain harus memenuhi persyaratan tersebut diatas, air umpan boiler harus bebas

dari :

- Zat-zat yang menyebabkan korosi yaitu gas-gas terlarut sperti O2, CO2,

H2S dan NH3.

VIII-3

- Zat-zat yang menyebabkan busa,yaitu zat organik ,anorganik dan zat-zat

tak larut dalam junlah yang besar.

Untuk memenuhi persyaratan tersebut dan untuk mencegah kerusakan pada boiler,

maka air umpan boiler harus diolah terlebih dahulu sebelum digunakan melalui :

- deminerallisasi, untuk menghilangkan ion-ion pengganggu.

- Deaerator, untuk menghilangkan gas-gas terlarut.

8.1.2 Air Sanitasi

Air sanitasi digunakan untuk keperluan laboratorium, kantor, konsumsi, mandi,

mencuci, taman dan lain-lain. Syarat yang harus dipenuhi sebagai air sanitasi

adalah :

1. Syarat fisika :

- Tidak berwarna dan tidak berbau.

- Tidak berbusa.

- Kekeruhan kurang dari 1 ppm SiO2.

- pH netral.

2. Syarat kimia :

- Tidak beracun.

- Tidak mengandung zat-zat organic maupun zat anorganik yang tidak larut

dalam air seperti PO-3

4, Hg, Cu dan sebagainya.

3. Syarat bakteriologis :

- Tidak mengandung bakteri terutama bakteri pathogen yang dapat merubah

sifat-sifat fisik air.

8.1.3 Air pendingin

VIII-4

Air berfungsi sebagai media pendingin pada alat perpindahan panas. Hal ini

disebabkan karena :

- Air merupakan materi yang mudah didapat.

- Mudah dikendalikan dan dikerjakan.

- Dapat menyerap panas.

- Tidak mudah menyusut karena pendinginan.

- Tidak mudah terkondensasi.

Air pendingin tersebut digunakan pada Cooler (E-322) sebesar 23761,85915

kg/jam

8.1.3 Air proses ( air panas )

Air panas berfungsi sebagai media pencuci pada kolom pencuci metal ester. Air

panas yang digunakan bersuhu 70 0C untuk menghilangkan impurities produk

metil ester. Total kebutuhan air panas untuk Tangki air asam (M-201) dan

Washing column (D-220) sebesar 11376,8165 kg/jam

8.2 Unit Pengolahan Steam

Bahan baku pembuatan steam adalah Air Umpan Water Heat Boiler. Steam yang

dibutuhkan dalam proses ini mempunyai kondisi :

- Tekanan :

- Temperatur :

Zat-zat yang terkandung dalam air umpan boiler yang dapat menyebabkan

kerusakan pada boiler adalah :

- Kadar zat terlarut (soluble matter) yang tinggi.

- Garam- garam terlarut (suspended soli ).

- Zat organik (organic matte ).

VIII-5

- Silika, sulfat, asam bebas dan oksida.

Syarat-syarat yang harus dipenuhi oleh air umpan boiler :

a. Tidak boleh membuih (berbusa) :

Busa disebabkan oleh adanya solid matter, suspended matter,dan kebasaan

yang tinggi. Kesulitan yang dihadapi dengan adanya busa :

- Kesulitan pembacaan tinggi liquida dalam boiler.

- Buih dapat menyebabkan percikan yang kuat yang mengakibatkan adanya

solid-solid yang menempel dan mengakibatkan terjadinya korosi denagn

adanya pemanasan lebih lanjut.

Untuk mengatasi hala ini, perlu adanya pengontrolan terhadap adanya

kandungan Lumpur, kerak, dan alkalinitas air umpan boiler.

b. Tidak boleh membentuk kerak dalam boiler.

Kerak dalam boiler akan menyebabkan :

- Isolasi terhadap panas sehingga proses perpindahan panas terhambat.

- Kerak yang terbentuk dapat pecah sewaktu-waktu sehingga menimbulkan

kebocoran karena boiler mendapat tekanan yang kuat.

c. Tidak boleh menyebabkan korosi pada pipa :

Korosi pada pipa disebabkan oleh keasaman ( pH rendah ), minyak dan lemak,

bikarbonat, dan bahan organic serta gas-gas H2S, SO2, NH3, CO2, O2, yang

terlarut dalam air. Reaksi elektrokimia antara besi dan air akan membentuk

lapisan pelindung anti korosi pada permukaan baja, yaitu :

Fe2+

+ 2 H2O → Fe ( OH )2 + 2H+

VIII-6

Tetapi, jika terdapat oksigen dalam air, maka lapisan hydrogen yang

membentuk akan bereaksi dengan oksiegn membentuk air. Akibat hilangnya

lapisan pelindung tersebut terjadilah korosi menurut reaksi :

4H+ + O2→ 2 H2O

4 Fe ( OH )2 + O2 + H2O → 4 Fe (OH )3

Adanya bikarbonat dalam air akan menyebabkan terbentuknya CO2 karena

pemanasan dan adanya tekanan CO2 yang terjadi bereaksi dengan air menjadi

asam karbonat. Asam karbonat akan bereaksi dengan metal dan besi

membentuk garam bikarbonat. Dengan adanya pemanasan (kalor), garam

bikarbonat ini membentuk CO2 lagi.

Reaksi yang terjadi :

Fe2+

+ 2H2CO3 → Fe (HCO)2 + H2

Fe (HCO)2 + H2O + panas → Fe (OH)2 + 2H2O + 2CO2

Proses Pengolahan air pada Unit pengolahan Air

Air kawasan digunakan untuk kebutuhan air proses, air sanitasi, air pendingin

dan air umpan boiler. Proses pengolahan air kawasan tersebut adalah :

Pengolahan air sanitasi :

Air dari bak penampung air kawasan (F-210) dialirkan dengan pompa (L-211)

menuju bak klorinasi (F-212) dan ditambahkan desinfektan klor (Cl2)

sebanyak

1 ppm yang diinjeksi lansung ke dalam pipa. Dari bak klorinasi air dialirkan

dengan menggunakan pompa (L-213) menuju bak air sanitasi ( F-214) dan

siap untuk dipergunakan.

VIII-7

Pelunakan air umpan WHB :

Pelunakan air WHB yang dilakukan dengan pertukaran ion dalam

demineralisasi yang terjadui dari dua tangki, yaitu kation exchanger (D-222 A)

dan anion exchanger (D-222 B). Pada kation exchanger yang digunakan

adalah resin zeloit (H2Z) dan anion yang digunakan adalahg de-acidite (DOH).

Air dari bak penampung air kawasan (F_210) dialirkan dengan pompa (L-221)

menuju kation exchanger (D-222 A). Dalam tangki kation exchanger terjadi

reaksi sebagai berikut :

Ca Ca

Na2(HCO3)2 + H2Z → Na2Z + 2CO2 + 2H2O

Mg Mg

Ca Ca

Na2SO4 + H2Z → Na2Z + H2SO4

Mg Mg

2NaCl + H2Z → Na2Z + 2 HCl

MgCl2 Mg

Ion-ion bikarbonat sulfat dan diikat dengan ion Z membentuk CO2 dan air

H2SO4 dan HCl. Selanjutnya air yang bersifat asam ini dialirkan ke tangki

anion exchanger (D-222B) untuk dihilangkan anion-anion yang tidak

dikehendaki.

VIII-8

Dalam tangki anion exchanger terjadi reaksi sebagai berikut :

H2SO4 D2SO4

2DOH + 2 HCl → 2DCl + 2 H2O

2HNO3 2DNO3

Sehingga keluaran dari tangki dimeneralisasi adalah garam-garam kalsium,

natrium dan magnesium yang terikat pada kation exchanger dalam bentuk

CaZ, NaZ dan MgZ sedangkan H2SO4, DCl dan DNO3. Setelah keluar dari

demeneralisasi air umpan boiler dari ion-ion pengganggu.

Setelah keluar dari tangki demeneralisasi air lunak ini digunakan sebagai air

umpan WHB. Untuk memenuhi kebutuhan umpan WHB, air lunak di tampung

dalam bak air lunak (F-220) yang selanjutnya dipompa (L-229) ke deaerator

(D-230) untuk menghilangkan gas-gas impurities pada air umpan boiler

dengan system pemanasan. Dari deaerator air siap diumpankan ke WHB (Q-

232) dengan pompa (L-231). Steam yang dihasilkan WHB didistribusikan ke

peralatan dan kondensat yang dihasilkan di recycle.

Pengolahan air pendingin :

Untuk memenuhi kebutuhan air pendingin dari bak air lunak (F-220) air

dipompa (L-225)Ke bak air pendingin (F-226) kemudian dialirkan ke

peralatan dengan pompa (L-227). Setelah digunakan air direcycle ke cooling

tower (P-228) dan selanjutnya dari cooling tower air di recycle ke bak air

pendingin kembali.

VIII-9

Pengolahan air panas :

Untuk memenuhi kebutuhan air panas air dari bak air lunak ( F-220) dialirkan

dengan pompa (L-223) ke fired heater (E-224) untuk dipanaskan sampai suhu

700C. selanjutnya air proses didistribusikan ke kolom penncuci metal ester.

Proses regenerasi resin :

Reaksi yang terjadi

CaZ CaCl2

Na2Z + 2 HCl → H2Z + 2NaC

MgZ MgCl2

CaZ CaSO4

Na2Z + H2SO4 → H2Z + Na2SO4

MgZ MgSO4

Pemakaian resin yang terus menerus menyebabkan resin tidak aktif lagi. Hal

ini dapt diketahui dari pemeriksaan kesadahan air umpan boiler. Resin yang

sudah tidak aktif menunjukan bahwa resin sudah tidak jenuh dan perlu

diregenerasi.

Regenerasi hydrogen exchanger dilakukan dengan menggunakan asam sulfat

atau asam klorida. Sedangkan regenerasi anion exchanger dengan

menggunakan larutan Na2CO2 atau NaOH.

VIII-10

Reaksi yang terjadi :

D2SO4 Na2SO4

2DCl + Na2CO3 + H2O → H2Z 2 DOH + 2 NaCl + CO2

2DNO3 2NaNO3

D2SO4 Na2SO4

2DCl + 2 NaOH → 2 DOH + 2 NaCl

2DNO3 2NaNO3

8.3. Unit Penyediaan Listrik

Listrik yang dibutuhkan pada Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Minyak Jarak

dengan Proses Transesterifikasi ini adalah meliputi :

Proses : 41,86 kW

Penerangan : 79,24 kW

Kebutuhan listrik untuk proses, penerangan, instrumentasi dan lain-lain dipenuhi

oleh PLN. Sedangkan apabila listrik mati, maka digunakan satu generator AC

bertenaga diesel berkekuatan 162,5 kW sebagai back up.

8.4. Unit Penyediaan Bahan Bakar

Bahan bakar digunakan pada generator adalah fuel oil pemilihan jenis bahan bakar

yang digunakan berdasarkan pertimbangan-pertimbangan sebagai berikut :

- Harganya murah.

- Mudah didapat.

- Viskositasnya rendah sehingga tidak mudah mengalami pengabutam.

- Nilai bakar ( heating value )nya relatif tinggi.

- Tidak menyebabkan kerusakan pada alat-alat.

VIII-11

Dari tabel dan fig. 9-9, Perry 6th

ed, didapat :

- Flash point = 380C (100

0F)

- Pour point = -60C (21,2

0F)

- Densitas = 0,8 kg/L

- Heating value = 19.200 Btulb

8.5. Pengolahan Limbah

Limbah dihasilkan dari Pabrik Minyak Jarak dengan Proses Trans-esterifikasi ini

adalah :

a) Limbah padat :

Limbah padat yang dihasilkan CaCl2 dan activated carbon. Limbah ini dapat

dihilangkan dengan cara pengendapan secara gravitasi dalam bak

pengendapan, yang mana limbah juga dapat dipergunakan kemali dengan cara

pemanasan pada suhu tinggi setelah pengendapan sehingga didapat limbah

yang kering baru kemudian dilakukan pemisahan zat. CaCl2 dan activated

carbon ini merupakan adsorben sehingga dapat mengadsorpsi limbah cair yang

mengandung zat-zat kimia yang berbahaya.

b) Limbah cair :

Limbah cair yang dihasilkan berupa cairan yang mengandung sedikit minyak.

Metil ester,

Gliserin, dan zat-zat kimia seprti NaOH, HCl, dan methanol.

Untuk penanganannya menggunakan beberapa tahap :

1) Pre Treatment :

Hal ini dilakukan untuk menghilangkan solid yang berat dengan cara

pengendapan secara gravitasi dalam bak pengendapan.

VIII-12

2) Treatment Pertama :

Yaitu dengan menggunkan proses aerasi dengan menggunakan aerator

untuk meningkatkan kandungan oksigen dalam limbah cair tersebut serta

dengan menggunakn Lumpur aktif. Lumpur akitif organik ini bertujuan

untuk memperbanyak bakteri pengurai limbah organik karena banyak

terdapat pada Lumpur aktif tersebut. Proses aerasi ini dilakukan selama

beberapa jam sampai didapatkan nilai BOD, COD dan DO yang

memenuhi standart yang telah ditetapkan pemerintah.

3) Treatment Kedua :

Pengolahan ini dilakukan apabila pH limbah cair tersebut terlalu asam

akibat HCL ataupun terlalu basa akibat NaOH, sehingga perlu

ditambahkan bahan kimia yang menetralisir limbah cair tersebut sampai

pH mendekati 7 ( netral) ataupun dapat dilakukan dengan menambahkan

sejumlah air agar limbah cair yang dibuang ke sungai tidak terlalu asam

ataupun terlalu basa.

4) Treatment Ketiga :

Pengolahan ini dilakukan dengan menambahkan desinfektan berupa gas

Cl2 pada limbah cair tersebut untuk membunuh mikroorganisme pathogen

yang dapat menyebabkan penyakit.

Pada tiap treatment perlu dilakukan pengawasan secara ketat untuk

dianalisa di laboratorium terutama pada treatment pertama, kedua, dan

ketiga agar nantinya limbah cair yang dibuang ke sungai tidak akan

mengganggu lingkungan di sekitar pabrik.

VIII-13

5) Limbah Gas :

Gas-gas yang tidak berbahaya yaitu uap air pada kolom destilasi, reaktor

dan evaporator tidak perlu di tangani secara khusus. Sedangkan untuk gas

yang berbahaya yaitu metanol perlu diawasi secara ketat agar mengalami

kondensasi sempurna menjadi limbah cair sehingga tidak langsung

dibuang ke udara.

XI-1

BAB IX

LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK

9.1 PENENTUAN LOKASI

Penentuan lokasi pabrik merupakan suatu hal yang penting, karena akan

mempengaruhi kedudukan dalam persaingan dan menentukan kelangsungan hidup

perusahaan tersebut.

Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi penentuan lokasi pabrik adalah sebagai

berikut:

9.1.1. Faktor-faktor Utama

a. Letak sumber bahan baku

Suatu pabrik hendaklah didirikan di daerah yang dekat dengan sumber bahan baku

sehingga pengadaan dan transportasi bahan baku mudah dilakukan.

Hal-hal yang perlu ditinjau mengenai bahan baku ini adalah sebagai berikut :

Jarak pabrik dengan sumber bahan baku

Kapasitas sumber

Cara penanganan bahan baku tersebut

Kemungkinan mendapatkan sumber bahan baku lain

b. Pemasaran

Sebaiknya lokasi pabrik dekat dengan pemasarannya. Hal-hal yang perlu diperhatikan

mengenai pemasaran ini adalah sebagai berikut :

Kebutuhan konsumen terhadap produk

Jarak daerah pemasaran dari lokasi pabrik

XI-1

XI-2

Berapa banyak produk sejenis yang beredar di pasaran

Sistim pemasaran yang dipakai

c. Tenaga Listrik dan Bahan Baku

Listrik dan bahan baku industri mempunyai peranan yang sangat penting terutama

sebagai motor penggerak, selain sebagai penerangan dan untuk memenuhi kebutuhan

yang lain. Ada pun hal-hal yang perlu diperhatikan sehubungan dengan pengadaan listrik

dan baku dalam penentuan lokasi pabrik adalah :

Kemungkinan pengadaan listrik di daerah lokasi yang dipilih

Berapa harga listrik dan bahan baku

Bagaimana persediaan tenaga listrik dan bahan baker dimasa mendatang

d. Sumber air

Air merupakan kebutuhan yang sangat penting dalam suatu industri kimia. Air digunakan

untuk kebutuhan media pendingin, air umpan boiler, air sanitasi dan kebutuhan lainnya.

Untuk memenuhi kebutuhanair di pabrik dapat diperoleh melalui dua sumber :

Dari sumber langsung (sungai maupun air tanah)

Dari instalasi penyediaan air

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam penggunaan sumber-sumber air adalah :

Sampai seberapa lama sumber air tersebut dapat memenuhi kebutuhan pabrik

Bagaimana kualitas airnya

Bagaimana pengaruh musim terhadap kemampuan penyediaan

Polusi air tidak melebihi ambang batas yang ditetapkan

e. Iklim dan Alam Sekitarnya

Keadaan alam (topografi,menyangkut konstruksi bangunan dan peralatan)

XI-3

Keadaan angin (kecepatan dan arah) pada situasi terburuk yang pernah terjadi

pada suatu tempat tersebut diperkirakan tidak akan mengganggu jalannya proses

produksi.

Kemungkinan untuk perluasan dimasa yang akan dating amat besar mengingat

luasnya lahan kosong di daerah sekitar pabrik

9.1.2. Faktor-faktor Khusus

a. Transportasi

Masalah pengangkutan ( transportasi) perlu diperhatikan agar kelancaran suplai bahan

baku dan pemasaran produk dapat terjamin dengan biaya operasi serendah mingkin dan

dalam waktu singat. Fasilitas –fasilitas yang ada untuk menunjang transportasi ini

meliputi :

Jalan raya

Adanya pelabuhan dan lapangan udara

b. Pembuangan Limbah Pabrik

Hal ini berkaitan dengan usaha pencegahan terhadap pencemaran lingkungan yang

disebabkan oleh buangan pabrik yang berupa gas,cair maupun padatan dengan

memperhatikan ketentuan-ketentuan dari pemerintah.

Apabila buangan pabrik (waste disposal) berbahaya bagi kehidupan disekitarnya, maka

yang harus diperhatikan adalah :

Masalah polusi yang akan timbul dengan adanya pabrik dan penangannya

Cara pengeluaran bentuk buangan, terutama berhubungan dengan pengaturan

setempat

Analisa mengenai dampak lingungan

XI-4

c. Tenaga kerja

Kebutuhan tenaga kerja baik secara tenaga kasar maupun tenaga ahli berpengaruh

terhadap kinerja dan kelancaran dari perusahaan.

Tingkat pendidikan masyarakat dan tenaga kerja juga menjadi pendukung pendirian

pabrik ini. Pertimbangan dari segi ketenaga kerjaan dalam pemilihan lokasi :

Tenaga kerja dengan tingkat pendidikan minimal sekolah menengah mudah

didapat

Keahlian dan pendidikan tenaga kerja yang tersedia cukup tinggi dan dapat

memenuhi kebutuhan

Tingkat penghasilan tenaga kerja setempat memadai

Tingkat produktivitas tenaga kerja memadai

d. Undang-undang dan Peraturan Pemerintah ( Pusat maupun Daerah)

Hal-hal yang perlu diperhatikan :

Ketentuan-ketentuan mengenai daerah industri

Ketentuan-ketentuan jalan umum bagi industri di daerah ini

Perpajakan dan asuransi

e. Karakteristik lokasi

Hal-hal yang perlu diperhatikan adalah :

Apakah lokasi berada di daerah bekas sawah, rawa, atau berair

Harga tanah dan fasilitas lainnya

f. Masalah Lingkungan

Hal-hal yang perlu diperhatikan adalah :

Apakah daerah pedesaan atau perkotaan

XI-5

Fasilitas rumah, sekolah dan fasilitas ibadah

Tempat rekreasi dan kesehatan

9.2 Tata Letak Pabrik ( Plant Lay Out)

Tata letak pabrik adalah suatu rencana dari pengaturan yang paling efektif dan

fasilitas-fasilitas fisik dan tenaga kerja untuk menghasilkan produk. Tata letak pabrik

memliputi perencanaan kebutuhan ruangan untuk semua aktivitas dalam suatu pabrik

yang meliputi kantor,gudang,kamar dan semua fasilitas lain yang ada hubungannya

dengan keseluruhan proses dalam rangka menghasilkan produk.

Tujuan utama perencanaan tata letak pabrik adalah untuk memperoleh laba maksimum

dengan jnalan pengaturan semua fasilitas pabrik untuk memanfaatkan yang sebesar-

besarnya dari keseluruhan perangkat produksi meliputi, manusia, bahan mesin dan

modal.

Hal-hal khusus yang harus diperhatikan dalam pembuatan plant lay out adalah :

- Distribusi secara ekonomis dari kebutuhan sarana utilitas meliputi steam,

air,listrik dan bahan bakar.

- Kemungkinan timbulnya bahaya-bahaya seperti kebakaran, ledakan, timbulnya

gas/asap dan lainnya.

- Kemungkinan perlusan pabrik di masa depan

- Masalah penyaluran zat-zat buangan pabrik

- Adanya ruangan yang cukup untuk pergerakan pekerja dan pemindahan barang-

barang

- Pondasi, bentuk dan kerangka bangunan dan mesin-mesin

XI-6

- Peneranagan ruangan, ventilasi pendingin ruangan dan fasilitas-fasilitas lain sperti

menara pendingin, peralatan udara tekan, sistem pengolahan air limbah, peralatan

tenaga listrik darurat, pemadam kebakaran dan lain-lain.

Tata letak Pabrik ini dibagi menjadi 2 bagian yaitu :

1. Master Plot Plant

2. Process Lay Out

1. Master Plot Plant

Master Plot Plant adalah suatu perletakan peralatan dan bangunan secara

keseluruhan yaitu meliputi areal proses,areal penyimpanan serta areal material handling

sedemikian rupa sehingga pabrik bisa beroperasi secara efektif dan efisien.

Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pengaturan peraltan dalam pabrik :

Letak ruangan yang cukup antara peralatan yang lainnya untuk memudahkan

pengoperasian,pemeriksaan,perawatan serta dapat menjamin kerja menurut

fungsinya masing-masing.

Adanya kesinambungan antara alat yang satu dengan alat yang lain.

Diusahakan dapat menimbulkan suasana kerja yang menyenangkan.

Master plot plan pabrik minyak jarak ini dapat dilihat pada gambar

2. Process Lay Out

Dalam perencanaan process layout ada beberapa hal yang harus diperhatikan, yaitu :

Aliran bahan baku dan produksi yang tepat dapat menunjang kelancaran dan

keamanan produksi.

Aliran udara dan ventilasi di sekitar area proses harus pada alat agar tidak terjadi

stagnasi udara pada tempat yang dapat menyebabkan akumulasi bahan-bahan

XI-7

kimia yang berbahaya. Terutama di sekitar aliran proses yang memerlukan

metanol, yaitu disekitar mixer (M-104), reaktor I (R-110), reaktor II ( R-120) dan

evaporator (V-222).

Penerangan seluruh area pabrik terutama daerah proses harus memadai khususnya

pada tempat – tempat yang proses atau bahannya berbahaya, antara lain tangki

asidulasi, evaporator.

Dalam perencanaan Process Lay Out perlu memperhatikan ruang gerak pekerja

agar dapat mencapai seluruh alat proses dengan mudah dan cepat sehingga

penanganan khusus seperti kerusakan peralatan alat dapat segera teratasi.

Jarak antar alat proses diatur sedemikian rupa sehingga alat proses bertekanan

tinggi atau bersuhu tinggi sebaiknya berjauhan dari alat lainnya agar bila terjadu

ledakan atau kebakaran tidak cepat merambat pada alat proses lainnya.

Tata letak peralatan proses ini secara garis besar berorientasi pada keselematan dan

kenyamanan pekerja sehingga sehingga dapat meningkatkan produktivitas kerja. Tata

letak peralatan proses dapat dilihat pada Gambar 9.5.

Gambar 9.1. Peta Indonesia

XI-8

Gambar 9.2. Peta Nusa Tenggara Timur

Gambar 9.3. Peta Kabupaten Ende

XI-9

Gambar 9.4. Peta Kecamatan Ende Selatan

Lokasi Pabrik Minyak Jarak

XI-10

--------

-------- Jalan Raya ------------

26 19 21 22 23 24

20

18 14 15

25 25

12 11

17

9

10

16

1 2

1 3

13

5

7 6 4

8

25

XI-11

Gambar 9.5. Tata Letak Bangunan Pabrik Biodiesel dari Minyak Jarak dengan

Proses Transesterifikasi Skala 1: 900

No Keterangan gambar

1. Pos Keamanan

2. Taman

3. Mushola

4. Perpustakaan

5. Kantin

6. Aula

7. Departemen perkantoran

8. Poliklinik

9. Tempat parkiran tamu

10. Tempat parkiran karyawan

11. Ruang bengkel

12. Laboratorium

13. Ruang kepala pabrik

14. Gudang produk

15. Unit proses produksi

16. Timbangan truk

17. Unit pemadam kebakaran

18. Gudang bahan baku

19. Daerah perluasan pabrik

20. Unit pengolahan air

XI-12

21. Unit pengolahan limbah

22. Gudang bahan bakar

23. Ruang boiler

24. Unit listrik dan generator

25. Toilet

26. Waste water treatment

No Daerah Ukuran (m) Luas (m2)

1. Pos Keamanan 2 (4 x 5) 40

2. Taman 15 x 40 600

3. Ruang Kepala Pabrik 4 x 5 20

4. perpustakaan 20 x 20 400

5. Parker Kendaraan Karyawan 3 x 30 90

6. Toilet 4 (2 x 3 ) 24

7. Ruang Proses 40 x 60 2400

8. Ruang Kontrol 10 x 20 200

9. Perkantoran Produksi 50 x 10 500

10. Ruang Timbang 10 x 10 100

11. Bengkel 10 x 10 100

12. Unit Pengolahan Air & Utilitas 30 x 40 1200

13. Pemadam Kebakaran 8 x 10 80

14. Gudang Bahan Baku 15 x 15 225

15. Laboratorium 10 x 15 150

XI-13

16. Areal Perluasan Pabrik 70 x 80 5600

17. Unit Listrik & Generator 15 x 15 225

18. Gudang Bahan Bakar 15 x 15 225

19. Parkir Kendaraan Tamu 3 x 15 45

20. Aula 15 x 40 400

21. Mushola 5 x 10 50

22. Poliklinik 5 x10 50

23. Gudang Produk 15 x 30 450

24. Unit Pengolahan Limbah 10 x 50 500

25. Jalan Raya & Halaman 1160 1160

Total 35.894

XI-14

Tahap reaksi

Utama

Tahap

penyimpanan

produk

Tahap

penanganan

produk

samping

Tahap

penyimpanan

Gambar 9.6. Tata Letak Alat Pabrik Biodiesel dari Minyak Jarak

R-

110

H-

111

R-

120

V-

320

M-

103

H-

121

P-232

M-

230

H-221

D-

220

P-342

M-

340

H-

211

D-

210

M-

201

H-

311

M-

310

F-

301

F-234

F-344

F-

314

XI-15

Keterangan :

1. F-101 : Storage metanol 13. M-230 :Tangki adsorpsi

2. M-103 : Mixer 14. P-232 : Filter Press I

3. F-104 : Storage minyak jarak 15. F-301 : Tangki gliserin

4. R-110 : Reaktor I 16. M-310 :Tangki asidulasi

5. H-111 : Dekanter I 17. H-311 : Dekanter V

6. R-120 : Reaktor II 18. V-320 : Evaporator

7. H-121 : Dekanter II 19. M-340 :Tangki bleaching

8. M-201 : Tangki air asam 20. P-342 : Filter press II

9. D-210 : Kolom pencuci I 21. F-234 : Storage metil ester

10. H-211 : Dekanter III 22. F-344 : Storage gliserin

11. D-220 : Kolom pencuci II 23. F-314 : Storage sabun + FFA

12. H-221 : Dekanter IV

X-1

BAB X

STUKTUR DAN ORGANISASI PERUSAHAAN

Kelancaran dan kontinuitas suatu pabrik merupakan hal yang penting

menjadi tujuan utama setiap perusahaan. Hal tersebut dapat ditunjang dengan

adanya stuktur yang baik.

Stuktur organisasi dapat memberikan wewenang pada setiap perusahaan untuk

melaksanakn tugas yang dibebankan kepadanya. Juga mengatur system dan

hubungan stuktural antar fungsi atau orang-oarang dalam hubungan satu dengan

yang lainnya pada pelaksanaan fungsi mereka.

10.1. Dasar Perusahaan

Bentuk perusahaan : Perseroan terbatas

Lokasi pabrik : Bhoanawa, Kecamatan Ende Selatan, Kabupaten Ende,

Nusa Tenggara Timur

Kapasitas produksi : 200.000 ton/tahun

Modal : Penanaman Modal Dalam Negeri

Dalam pengelolaan perusahaan agar mencapai sasaran secara efektif dan hasil

yang besar, maka harus diperhitungkan elemen dasar sebagai alat pelaksanaannya.

Elemen dasar itu adalah :

- Manusia ( man )

- Uang ( money )

- Bahan ( material )

- Mesin ( machine )

- Metode ( method )

- Pasar ( market )

X-1

X-2

Elemen dasar tersebut menjadi faktor utama untuk menjalankan suatu perusahaan

dalam mencapai tujuannya secara bersama-sama dalam organisasi perusahaan.

10.2. Bentuk Perusahaan

Pabrik merupakan perusahaan swasta berskala nasional yang berbentuk Perseroan

Terbatas (PT), bentuk ini digunakan dengan alasan :

a. Kedudukan antara pemimpian perusahaan dan para pemegang saham

terpisah satu sama lain.

b. Tanggung jawab para pemegang sahan terbatas karena segala sesuatu yang

menyangkut perusahaan dipegang oleh pimpinan perusahaan.

c. Mudah mendapatkan modal, selain dari bank, modal juga diperoleh dari

penjualan saham.

d. Kehidupan PT lebih terjamin karena tidak dipengaruhi oleh berhentinya

salah seorang pemegang saham, direktur atau karyawan.

10.3. Stuktur Organisasi Perusahaan

Stuktur oragnisasi yang digunakan adalah system organisasi garis dan staf, alasan

pemakian system ini adalah :

1. Biasa digunakan untuk organisasi yang cukup besar dengan produksi terus

menerus dan berproduksi secara masal.

2. Terdapat satu kesatuan pimpinan dan perintah, sehingga disiplin kerja

lebih baik.

3. Masing-masing Kepala Bagian secara langsung bertanggung jawab atas

aktivitas yang dilakukan untuk mencapai tujuan.

4. Pimpinan tertinggi pabrik dipegang oleh direktur yang bertanggung jawab

kepada Dewan Komisaris. Anggota Dewan Komisaris merupakan wakil-

X-3

wakil dari pemegang sahan dan dilengkapi dengan staff ahli yang bertugas

memnerikan saran kepada direktur.

5. Pengambilan keputusan yang sehat mudah dapat diambil karena adanya

staff ahli.

6. Perwujudan “ The Right Man in The Right Place “ lebih mudah

dilaksanakan.

10.4. Pembagian Kerja Dalam Organisasi

Pembagian kerja dalam organisasi perusahaan merupakan pembagian rugas,

jabatan dan tanggung jawab antara satu penggurus dengan penggurus yang lain

sesuai dengan stukturnya. Penjelasan dari setiap jabatan dalam organisasi

perusahaan ini diterangkan sebagai berikut :

a. Pemegang saham :

Pemegang saham adalah beberapa orang yang ikut mengumpulkan modal untuk

pendirian pabik melalui pabrik melalui pembelian sahan perusahaan. Pemegang

saham adalah pemilik perusahaan dimana jumlah yang dimiliki tergantung dengan

jumlah besarnya saham yang dimilikinya, sedangkan kekayaan pribadi pemegang

saham tidak dipertanggungjawbkan sebagai jaminan atas hutang-hutang

perusahaan. Penanam saham harus menanamkan sahamnya paling sedikit satu

tahun. Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) adalah rapat dari pemegang saham

yang memiliki kekuasaan tertinggi dalam mengambil keputusan untuk

kepentingan perusahaan. RUPS biasanya diadakan paling sedikit dalam setahun,

atau selambat-lambtnya enam bulan sejak tahun buku yng bersangkutan berjalan

(neraca telah aktif ).

X-4

b. Dewan Komisaris

Dewan Komisaris terdiri dari para pemegang saham perusahaan. Pemegang saham

adalah pihak-pihak yang menanamkan modalnya untuk perusahaan dengan cara

membeli saham perusahaan. Besarnya kepemilikan pemegang saham terhadap

perusahaan tergantung dengan besarnya modal yang ditanamkan, sedangkan

kekayaan pribadi dari pemegang saham tidak dipertanggungjawbkan sebagai

jaminan atas hutang-hutang perusahaan.

Pemegang saham harus menanamkan saham paling sedikit 1 ( satu) tahun.

Tugas dan memberhentikan Direktur :

- Memilih dan memberhentikan Direktur.

- Mengawasi Direktur Utama dan berusaha agar tindakan direktur uatama

tidak merugikan perusahaan.

- Menetapkan kebijakan perusahaan dan memberikan nasehat kepada

Direktur Utama.

- Mengadakan evaluasi atau pengawasan tentang hasil yang diperoleh

perusahaan.

- Menyetujui atau menolak rancangan yang diajukan oleh Drektur Utama.

c. Direktur Utama

Direktur utama merupakan pimpinan tinggi perusahaan secara langsung dan

penanggung jawab utama dalam perusahaan secara keseluruhan selama

perusahaan berdiri. Tugas direktur utama :

- Bertanggung jawab kepada Dewan Komisaris.

- Menetapkan kebijaksanaan peraturan dan tata tertib baik keluar maupun

kedalam perusahaan.

X-5

- Mengkoordinasi kerja sama antara Direktur Teknik dan Produksi dengan

Direktur Keuangan dan Direktur Administrasi.

- Mengatur dan mengaeasi keuangan perusahaan.

- Bertanggung jawab atas kelancaran perusahaan.

d. Penelitian dan pengembangan ( Litbang )

Litbang bersifat independent, bertanggung jawab langsung depada direktur utama.

Litbang bertugas mengembangkan secara kreatif dan inovatif sega aspek

perusahaan terutama yang berkaitan dalam peningkatan kualitas produksi. Tugas

Litbang adalah :

- Memberikan nasehat dan informasi mengenia masalah teknik dan ekonomi

kepada Direktur Utama.

- Membantu Direktur Utama dalam bidang penelitian dan pengembangan

teknik proses, organisasi perusahaan dan sebagainya sehingga dapat

memajukan perusahaan.

e. Direktur Teknik dan Produksi

Direktur Teknik dan Produksi diangkat dan diberhentikan oleh Direktur Utama.

Direktur Teknik dan Produksi bertanggung jawab pada Direktur Utama dalam hal

- Pengawasan produksi.

- Pengawasan peralatan pabrik.

- Perbaikan dan pemeliharaan alat produksi dan utilitas.

- Perencanaan jadwal produksi dan penyediaan saran produksi.

f. Direktur Administrasi dan Keuangan

Direktur Administrasi dan Keuangan bertanggung jawab pada Direktur Utama

dalam hal :

X-6

- Biaya-biaya produksi.

- Laba rugi perusahaan.

- Neraca keuangan.

- Administrasi perusahaan.

g. Departemen Quality Control ( Pengendalian Mutu )

Direktur Quality Control bertugas mengawasi mutu bahan baku yang diterima dan

produk yang dihasilkan. Selama mengawasi mutu produk, tidak hanya produk jai

saja tapi juga setiap tahapan proses.

- Divisi Jaminan Mutu :

Divisi Jaminan Mutu bertanggung jawab kepada Departemen Quality

Control yang bertugas untuk melakukan penganalisaan, pengujian dan

pengawasan terhadap bahan mentah yang dipasok dan produk yang sudah

jadi sesuai standart yang ditentukan.

- Divisi Pengendalian Proses :

Divisi Pengendalian Proses bertanggung jawab kepada Departemen

Quality Control untuk mengendalikan kualitas bahan selama proses

produksi yang sedang berlangsung, yaitu mengatur komponen bahan baku

sehingga didapat produk dengan kualitas yang diinginkan.

h. Departemen Produksi

Kepala Departemen Produksi bertanggung jawab atas jalannya proses produksi

sesuai yang direncanakan, termasuk merencanakan kebutuhan bahan baku agar

target produksi terpenuhi.

- Divisi Produksi :

X-7

Divisi Produkasi bertanggung jawab kepada Departemen Produksi atas

kelancaran proses. Divisi ini juga mengatur shift dan kelompok kerja

sesuai spesialisnya pada masing-masing tahapan proses dan

mengendalikan kondisi sesuai prosedurnya.

- Divisi Bahan Baku :

Bertanggung jawab kepada kepala Departemen Produksi atas ketersediaan

bahan baku yang dibutuhkan sesuai dengan banyaknya produksi yang

diinginkan sehingga tidak terjadi kekurangan atau kelebihan, mengatur

aliran distribusi bahan baku dari storage ke dalam proses.

i. Departemen teknik

Kepala Departemen Teknik bertanggung jawab atas kelancaran alat-alat proses

selama produksi berlangsung, termasuk pemeliharaan alat proses dan

instrumentasinya. Apabila ada keluhan pada alat penunjang produksi maka

departemen teknik langsung mengatasi masalahnya.

- Divisi Utilitas :

Bertanggung jawab kepada kepala Departemen Teknik mengenai

kelancaran alat-alat utilitas.

- Divisi Bengkel dan Perawatan :

j. Departemen Pemasaran :

Kepala Departemen Pemasaran bertanggung jawab dalam mengatur masalah

pemasaran produk, termasuk juga melakukan research marketing agar penentuan

harga dapat bersaing di pasaran, menganalisis strategi pemasaran perusahaan

maupun competitor, mengatur masalah distribusi penjuaaln produk ke daerah-

X-8

dareh, melakukan promosi pada berbagai media massa baik cetak maupun

elektronik agar produk dapat terserap konsumen.

- Divisi Pembelian :

Bertanggung jawab kepada kepala Departemen Pemasaran mengenai

pembelian bahan baku, alat-alat yang menunjang proses.

- Divisi Penjualan :

Bertanggung jawab kepada kepala Departemen Pemasaran mengenai

penjualan produk pada berbagai daerah distribusi sekaligus mensurvei

kebutuhanya agar dapat dipasok setiap saat.

- Divisi Promosi dan Periklanan :

Melakukan prososi keberbagai sumber tentang kelebihan produk

perusahaan minimal masyarakat konsumen mengetahui prosuk yang

diproduksikan perusahaan.

- Divisi Reseaerch Marketing :

Melakukan analisis pasar untuk menenangkan persaingan dengan

competitor dan selalu membuat strategi pemasaran setiap saat sesuai

perkembangan di lapangan.

k. Departemen Keuangan dan Akuntansi :

Kepala Departemen Keuangan dan Akuntasi bertanggung jawab mengatur neraca

perusahaan dengan melakukan pembukuan sebaik-baiknya baik pemasukan

ataupun pembelanjaan untuk kebutuhan perusahaan, selain itu juga membayar gaji

ke rekening bank setiap karyawan pada setiap akhir bulan. Dan juga

membayarkan jaminan social atas pemutusan hak kerja (PHK) karyawan.

Departemen Keuangan dan Akuntasi membawahi 2 divisi yaitu :

X-9

- Divisi Pembukuan

- Divisi Keuangan

l. Departemen Umum :

Kepala Departemen Umum bertugas untuk merencanakan dan mengolah hal-hal

yang bersifat umum. Departemen ini mengatur masalah admistrasi, keamanan dan

keselamatan lingkungan serta hubungan antara perusahaan dengan pihak lain baik

masyarakat, pemerintah maupun dengan perusahaan lain. Departemen ini

membawahi 4 divisi :

- Divisi Humas :

Divisi Humas bertugas menjalin hubungan kemasyarakatan baik ke dalam

perusahaan, antar instansi ataupun dengan masyarakat setempat ataupun

dengan pihak pemerintah, sehingga diharapkan degan kerja sama yang

baik kelangsungan dan kelacaran perusahaan dapat berjalan dengan baik.

- Divisi Personalia :

Divisi Personalia bertugas untuk menyaring dan menyeleksi calon

pegawai/ pekerja baru serta mendistribusikan pekerja sesuai dengan

keahlian dan kemampuan yang dimilkinya.

- Divisi Administrasi :

Divisi ini bertugas menjalankan kegiatan administrasi perusahaan, mulai

dari surat-menyurat, absensi karyawan, pendapatan sampai pendistribusian

gaji.

- Divisi Keamanan dan Keselamatan :

Divisi Keamanan bertugas untuk menjalankan keamanan perusahaan

meliputi pengontrolan setiap kendaraan yang masuk perusahaan baik

X-10

kendaraan bahan baku, produk sampai kendaraan tamu. Dan juga menjaga

keamanan dan ketertiban di lingkungan kerja di seluruh area pabrik.

- Divisi Kebersihan :

Divisi Kebersihan bertugas menjaga kenyamanan, keindahan perusahaan

dari mulai keindahan taman, toilet sampai kebersihan gudang dan

produksi.

- Divisi Transportasi :

Divisi ini mengatur penggunaan transportasi mulai dari penyediaan bahan

baku sampai ke transportasi untuk pemasaran produk-produk yang

dihasilkan.

m. Departemen Sumber Daya Manusia (SDM) :

Kepala Departemen SDM bertugas merencanakan, mengelola dan

mendayagunakan SDM baik yang telah bekerja ataupun yang akan diperkerjakan.

Selain itu Departemen SDM mengatur masalah jenjang karier dan masalah

penempatan karyawan atau memindahkan karyawan atar departemen atau antar

divisi sesuai dengam tingkat prestasinya.

- Divisi Kesehatan :

Bertugas memperhatikan kesehatan karyawan. Apabila poliklinik yang

tersedia tidak dapat mengatasi masalah kesehatan karyawan maka dapat

diintensifkan ke rumah sakit langganan perusahaan sesuai dengan

kebutuhan pengobatan.

- Divisi Keternagakerjaan

Mengatur kesejahteraan keryawan seperti pemberian fasilitas atau bonus

perusahaan untuk karyawan yang berprestasi. Divisi keternagakerjaan juga

X-11

perlu memperhatikan prestasi-prestasi yang dibuat oleh karyawan guna

meningkatkan jenjang karies\r dan kebijakan lainnya.

10.5. Jaminan Sosial

Jaminan sosial adalah jaminan yang diterima oleh pihak karyawan jika terjadi

sesuatu hal yang bukan karena kesalahannya menyebabkan dia tidak dapat

melakukan pekerjaan.

Jaminan social yang diberikan oleh perusahaan pada karyawan adalah :

a. Tunjangan :

- Tunjangan di luar gaji pokok, diberikan kepada tenaga kerja tetap

berdasarkan prestasi yang telah dilakukannya, dan lama pengabdiannya

kepada perusahaan tersebut.

- Tunjangan lembur yang diberikan kepada tenaga kerja yang bekerja di luar

jam kerja yang telah ditetapkan ( khusus untuk tenaga kerja shift ).

b. Fasilitas :

Fasilitas yang di berikan berapa seragam kerja untuk karyawan, perlengkapan

keselamtan kerja (misal : helm, sepatu boot, kacamata pelindung, dan

lain-lain ), antar jemput bagi karyawan, kendaraan dinas, tempat tinggal dan

lain-lainnya.

c. Pengobatan :

Untuk pengobatan dan perawatan pertama dapat dilakukan di poliklinik

perusahaan dan diberikan secara cuma-cuma kepada karyawan yang

membutuhkan dengan ketentuan sebagai berikut :

- Untuk pengobatan dan perawatan yang dilakukan pada rumah sakit yang

telah di tunjuk akan diberikan secara cuma-cuma.

X-12

- Karyawan yang mengalami kecelakaan atau terganggu kesehatannya

dalam menjalankan tugas perusahaan, akan mendapat penggantian ongkos

pengobatan penuh

d. Insentif atau bonus

Insentif diberikan dengan tujuan untuk meningkatkan produktivitas dan

merasang gairah kerja karyawan. Besarnya insentif ini dibagi menurut

golongan dan jabatan. Pemberian intensif untuk golongan operatif

(golongan kepala seksi ke bawah) diberikan setiap bulan sedangkan untuk

golongan di atasnya diberikan pada akhir bulan produksi dengan melihat

besarnya keuntungan dan target yang dicapai.

e. Cuti

- Cuti tahunan selama 12 hari kerja dan diatur dengan mengajukan

permohonan satu minggu sebelumnya untuk mempertimbangkan ijinnya.

- Cuti sakit bagi tenaga kerja yang memerlukan istirahat total berdasarkan

surat keterangan dokter.

- Cuti hamil selama 3 bulan bagi tenaga kerja wanita.

- Cuti untuk keperluan dinas atau perintah atasan berdasarkan kondisi

tertentu perusahaan.

10.6. Jadwal Jam Kerja

Pabrik Minyak Jarak dengan Proses Trans-esterifikasi ini direncanakan beroperasi

selama 300 hari dalam setahun dan 24 jam sehari digunakan untuk perbaikan dan

perawatan atau dikenal dengan istilah shur down.

Sesuai dengan peraturan pemerintah dalam jumlah jam kerja untuk karyawan

adalah 40 jam dalam satu minggu, yang dibedakan atas dua bagian yaitu :

X-13

a) Untuk pegawai non shift :

Bekerja selama 6 jam dalam seminggu (total kerja 40 jam per minggu)

sedangkan hari minggu dan hari besar libur. Pegawai non shift ini termasuk

karyawan tidak langsung menangani operasi pabrik misalnya : difrektur,

kepala departemen, kepala divisi, karyawan kantor/administrasi dan divisi-

divisi di bawah tanggung jawan non teknik atau yang bekerja di pabrik dengan

jenis pekerjaan tidak kontinu.

Ketentuan jam kerja adalah sebagai berikut :

Senin- Kamis : Pk. 07.00-16.00 (istirahat pk. 12.00-13.00)

Jum’at : Pk. . 07.00-16.00 (istirahat pk. 11.00-13.00)

Sabtu : Pk. 07.00-12.00

Minggu : Libur, begitujuga dengan hari-hari libur telah ditetapkan oleh

pemerintah sebagai hari libur.

b) Untuk pegawai shit :

Sehari bekerja 24 jam yang terbagi dalam 3 shift. Karyawan shift ini termasuk

karyawan yang langsung menangani proses operasi pabrik, misalnya : kepala

shift, operator, karyawan-karyawan shift, gudang serta keamanan dan

keselamatan kerja. Ketentuan jam kerja pegawai shift sebagai berikut :

- Shift I : 07.00-15.00

- Shift II : 15.00-23.00

- Shift III : 23.00- 07.00

Jadwal kerja dibagi dalam empat minggu dan empat kelompok. Setiap

kelompok kerja akan mendapatkan libur satu kali dari tiga kali shift. Jadwal

kerja karyawan shift dapat dilihat pada Tabel 10.

X-14

Tabel 10.1. Jadwal Kerja Karyawan Pabrik

Regu Minggu

Pertama Kedua Ketiga keempat

I

II

III

IV

Libur

Pagi

Siang

-

Pagi

Libur

-

Siang

Siang

-

Libur

Pagi

-

Siang

Pagi

libur

10.7. Penggolongan dan Tingkat Pendidikan Karyawan

Penggolongan karyawan berdasarkan tingkat kedudukan dalam stuktur organisasi

pada Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Minyak Jarak dengan Proses Trans-

esterifikasi yaitu :

1. Direktur Utama : Sarjana Teknik Kimia atau minimal Strata 2

2. Direktur

a. Direktur Produksi dan Teknik : Sarjana Teknik Kimia

b. Direktur Administrasi dan Keuangan : Sarjana Ilmu Admistrasi ( FIA)

3. Penelitian dan Pengembangan : Sarjana Kimia (MIPA )

4. Kepala Departemen

a. Departemen Quality Control : Sarjana Kimia (MIPA )

b. Departemen Produksi : Sarjana Teknik Kimia

c. Departemen Teknik : Sarjana Teknik Mesin

d. Departemen Pemasaran : Sarjana Ekonomi

e. Departemen Keuangan dan Akuntansi : Sarjana Ekonomi

f. Departemen Sumber Daya Manusia : Sarjana Psikologi Industri

g. Departemen Umum : Sarjana Teknik Industri

X-15

5. Kepala Divisi :

a. Divisi Produksi : Sarjana Teknik Kimia

b. Divisi Bahan Baku : Sarjana Teknik Kimia

c. Divisi Utilitas : Sarjana Teknik Mesin

d. Divisi Bengkel dan Perawatan : Sarjana Teknik Mesin

e. Divisi Jaminan Mutu : Sarjana Kimia (MIPA )

f. Divisi Pengedalian Proses : Sarjana Teknik Kimia

g. Divisi Kesehatan : Sarjana Kedokteran

h. Divisi Ketenagakerjaan : Sarjana Teknik Industri

i. Divisi Pembelian : Sarjana Ekonomi

j. Divisi Penjualan : Sarjana Ekonomi

k. Divisi Promosi Periklanan : Diploma Publik Relation dan Promotion

l. Divisi Research Marketing : Sarjana Ekonomi

m. Divisi Akuntasi : Sarjana Ekonomi

n. Divisi Keuangan : Sarjana Ekonomi

o. Divisi Humas : Diploma Publik Relation dan

Promotion

p. Divisi Personalia : Sarjana Hukum dan Psikologi

q. Divisi Administrasi : Sarjana Ilmu Admistrasi ( FIA )

r. Divisi Keamanan dan Keselamatan : Diploma/ SMU/ SMK

s. Divisi Kebersihan : Diploma/ SMU/ SMK

t. Divisi Transportasi : Sarjana / Diploma Teknik Mesin

6. Karyawan : Diploma/ SMU/ SMK

X-16

10.8. Perincian Jumlah Karyawan Operasional

Perhitungan jumlah tenaga kerja operasional dilakukan berdasarkan pembagian

proses yang dilakukan. Pada Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Minyak Jarak

dengan Proses Trans-esterifikasi proses yang dilakukan terbagi dalam beberapa

tahap yaitu :

a. Proses Utama :

1. Penyediaan bahan baku terdiri dari :

- Gudang

- Transportasi

2. Tahap Reaksi

3. Tahap pemisahan

4. Tahap penanganan produk

5. Tahap penyimpanan

b. Tahap tambahan/ pembantu

1. Laboratorium

2. Utilitas terdiri dari :

- Pengolahan air

- Boiler

- Pengolahan limbah

Sehingga jumlah proses keseluruhan yang membutuhkan tenaga operasional

adalah 6 tahap. Dari vilbrabt dan Dren fig 6-35 hal 235 maka dibutuhan karyawan

20 orang – jam / hari / tahap untuk kapasitas 200.000 ton pertahun dan beroperasi

selama 300 hari / tahun.

Karena jumlah proses keseluruhhan terbagi atas 6 tahap maka :

X-17

Karyawan proses = shiftorang.jam/ 40 shift.hari 3

orang.jam 120

Karena setiap karyawan shift bekerja selama 8 jam/hari, maka :

Karyawan proses = /shiftorang.hari 5 jam.hari 8

orang.jam 40

Karena karyawan shift terdiri dari atas 4 regu, yaitu 3 regu bekerja dan 1 orang

regu libur maka,

Jumlah karyawan proses keseluruhan = 5 orang hari/shift x 4 regu = 20 orang

setiap hari ( untuk 4 regu ).

Jumlah karyawan harian = 20 orang.

Perincian kebutuhan tenaga kerja dapat dilihat pada tabel 10.2

Tabel 10.2. Jabatan dan tingkat pendidikan tenaga kerja

No Jabatan (tugas) SLTP SMU D3 S1 S2

1. Direktur Utama 1

2. Direktur

Produksi dan

Teknik

1

3. Direktur

Administrasi dan

Keuangan

1

4. Sekretaris 3

5. Kepala Litbang 1

6. Karyawan

Litbang

2

7. Kepala

Departemen

Quality Control

1

8. Kepala

Departemen

Produksi

1

9. Kepala

Departemen

Teknik

1

10. Kepala

Departemen

Pemasaran

1

11. Kepala

Departemen

Keuangan dan

1

X-18

Akuntansi

12. Kepala

Departemen

Sumber Daya

Manusia

1

13. Kepala

Departemen

Umum

1

14. Kepala Divisi

Produksi

1

15. Karyawan Divisi

Produksi

15 5

16. Kepala Divisi

Bahan Baku

1

17. Karyawan Divisi

Bahan Baku

8 2

18. Kepala Divisi

Utilitas

1

19. Karyawan Divisi

Utilitas

1

20. Kepala Divisi

Bengkel dan

Perawatan

1

21. Karyawan Divisi

Bengkel dan

Perawatan

4

22. Kepala Divisi

Quality Control

1

23. Karyawan Divisi

Quality Control

2

24. Kepala Divisi

Pengedalian

Proses

1

25. Karyawan Divisi

Pengedalian

Proses

2

26. Kepala Divisi

Kesehatan

27. Karyawan Divisi

Kesehatan

2

28. Kepala Divisi

Ketenagakerjaan

1

X-19

29. Karyawan Divisi

Ketenagakerjaan

2

30. Kepala Divisi

Pembelian

1

31. Karyawan Divisi

Pembelian

2

32. Kepala Divisi

Penjualan

1

33. Karyawan Divisi

Penjualan

4

34. Kepala Divisi

Promosi

Periklanan

1

35. Staff Divisi

Promosi

Periklanan

2

36. Kepala Divisi

Research

Marketing

1

37. Staff

Research

Marketing

2

38. Kepala Divisi

Keuangan

1

39. Staff

Divisi Keuangan

2

40. Kepala Divisi

Akuntasi

1

41. Staff

Divisi Akuntasi

2

42. Kepala Divisi

Humas

1

43. Staff

Divisi Humas

2

44. Kepala Divisi

Personalia

1

45. Staff

Divisi Personalia

2

46. Kepala Divisi 1

X-20

Administrasi

47. Staff

Divisi

Administrasi

4

48. Kepala Divisi

Transportasi

1

49. Staff

Divisi

Transportasi

3 2

50. Kepala Divisi

Keamanan dan

Keselamatan

1

52. Staff

Divisi

Keamanan dan

Keselamatan

12

53. Staff

Divisi

Kebersihan

5

54. Dokter 1

Jumlah 5 30 59 36 1

10.9 Status Karyawan dan Sisitem pengupahan ( Gaji )

Pabrik gelatin ini mempunyai sisietm pembagian gaji yang berbeda-beda kepada

karyawan. Hal ini berdasarkan pada criteria sebagai berikut :

1) Tingkat pendidikan

2) Pengelaman kerja

3) Tanggung jawab dan kedudukan

4) Keahlian

5) Pengabdian pada perusahaan ( lama bekerjanya )

Berdasarkan kriteria di atas, karyawan akan menerima gaji sesuai dengan status

pegawainya. Status kepegawaiannya dibagi menjadi 3 bagian, yaitu :

X-21

1. Karyawan regular :

Karyawan regular adalah karyawan yang diangkat dan diberhentikan dengan

surat keputusan ( SK ) dan mendapat gaji berdasarkan kedudukan, keahlian

dan masa kerjanya.

2. Karyawan borongan :

Karyawan borongan adalah pekerja yang dipergunakan oleh pabrik bila

diperlukan saja, misalnya bongkar muat barang dan lain-lain. Pekerja ini

menerima upah brongan untuk pekerjaan tersebut

3. Karyawan harian

Karyawan harian adalah pekerja yang diangkat dan diberhentikan oleh

manajer pabrik berdasarkan nota persetujuan manajer pabrik atau pengajuan

kepala yang membawahinya dan menerima upah harian yang dibayarkan

setiap akhir pekan.

4. Karyawan borongan

Karyawan borongan adalah pekerja yang dipergunakan oleh pabrik apabila

diperlukan saja, misalnya bongkar muat barang dan lain-lain. Pekerja ini

menerima upah borongan suatu pekerjaan.

10.10. Tingkat Golongan dan Jabatan Tenaga Kerja

Golongan A dengan gaji perbulan Rp.15.000.000,-

Meliputi : Direktur Utama

Golongan B dengan gaji perbulan Rp.10.000.000,-

Meliputi : Direktur Teknik dan produksi, keuangan dan admistrasi

Golongan C dengan gaji perbulan Rp. 4.000.000,-

Meliputi : Kepala Litbang

X-22

Golongan D dengan gaji perbulan Rp. 6.000.000,-

Meliputi : Kepala Harian

Golongan E dengan gaji perbulan Rp. 2.500.000,- dan Rp. 7.500.000,-

Meliputi : Kepala Seksi dan Sekretaris

Golongan F dengan gaji perbulan Rp. 1.600.000,- dan Rp. 12.500.000,-

Meliputi : Karyawan

Golongan G dengan gaji perbulan Rp. 2.000.000,-

Meliputi : Sopir dan Kebersihan

Tabel 10.3. Daftar Upah Karyawan

No Jabatan Jumlah Gaji/bulan

( Rp)

Total

( Rp )

1 Direktur Utama 1 1.000.000 15.000.000,00

2 Direktur Produksi danTeknik 1 10.000.000 10.000.000,00

3 Direktur Administrasi dan

Keuangan 1 10.000.000 10.000.000,00

4 Sekretaris 3 2.500.000 7.500.000,00

5 Kepala Litbang 1 4.000.000 4.000.000,00

6 Karyawan Litbang 2 3.000.000 6.000.000,00

7 Kepala Departemen Quality Control 1 4.000.000 4.000.000,00

8 Kepala Departemen Produksi 1 4.000.000 4.000.000,00

9 Kepala Departemen Teknik 1 4.000.000 4.000.000,00

10 Kepala Departemen Pemasaran 1 4.000.000 4.000.000,00

11 Kepala Departemen Keuangan dan

Akuntansi 1 4.000.000 4.000.000,00

12 Kepala Departemen Sumber Daya

Manusia 1 4.000.000 4.000.000,00

13 Kepala Departemen Umum 1 4.000.000 4.000.000,00

14 Kepala Divisi Produksi 1 4.000.000 4.000.000,00

15 Karyawan Divisi Produksi 5 2.500.000 12.500.000,00

15 1.600.000 24.000.000,00

16 Kepala Divisi Bahan Baku 1 3.000.000 3.000.000,00

17 Karyawan Divisi Bahan Baku 2 2.000.000 4.000.000,00

8 1.250.000 10.000.000,00

18 Kepala Divisi Utilitas 1 3.000.000 3.000.000,00

19 Karyawan Divisi Utilitas 3 2.000.000 6.000.000,00

20 Kepala Divisi Bengkel dan Perawatan 5 1.400.000 7.000.000,00

1 3.000.000 3.000.000,00

21 Karyawan Divisi Bengkel dan 4 1.400.000 5.600.000,00

X-23

Perawatan

22 Kepala Divisi Quality Control 1 3.000.000 3.000.000,00

23 Karyawan Divisi Quality Control 2 2.000.000 4.000.000,00

24 Kepala Divisi Pengedalian Proses 1 3.000.000 3.000.000,00

25 Karyawan Divisi Pengedalian Proses 2 2.000.000 4.000.000,00

26 Kepala Divisi Kesehatan 1 4.000.000 4.000.000,00

27 Karyawan Divisi Kesehatan 2 2.000.000 4.000.000,00

28 Kepala Divisi Ketenagakerjaan 1 3.000.000 3.000.000,00

29 Karyawan Divisi Ketenagakerjaan 2 1.600.000 3.200.000,00

30 Kepala Divisi Pembelian 1 3.000.000 3.000.000,00

31 Karyawan Divisi Pembelian 2 1.600.000 3.200.000,00

32 Kepala Divisi Penjualan 1 3.000.000 3.000.000,00

33 Karyawan Divisi Penjualan 4 1.600.000 6.400.000,00

34 Kepala Divisi Promosi Periklanan 1 3.000.000 3.000.000

35 Staff Divisi Promosi Periklanan 2 1.600.000 3.200.000,00

36 Kepala Divisi Research Marketing 1 4.000.000 4.000.000,00

37 StaffResearch Marketing 2 2.000.000 4.000.000,00

38 Kepala Divisi Keuangan 1 3.000.000 3.000.000,00

39 Staff Divisi Keuangan 2 2.000.000 4.000.000,00

40 Kepala Divisi Akuntasi 1 3.000.000 3.000.000,00

41 Staff Divisi Akuntasi 2 2.000.000 4.000.000,00

42 Kepala Divisi Humas 1 3.000.000 3.000.000,00

43 Staff Divisi Humas 2 1.600.000 3.200.000,00

44 Kepala Divisi Personalia 1 3.000.000 3.000.000,00

45 Staff Divisi Personalia 2 1.600.000 3.200.000,00

46 Kepala Divisi Administrasi 1 3.000.000 3.000.000,00

47 Staff Divisi Administrasi 4 1.600.000 6.400.000,00

48 Kepala Divisi Transportasi 1 3.000.000 3.000.000,00

49 Staff Divisi Transportasi 2 1.600.000 3.200.000,00

3 1.300.000 3.900.000,00

50 Kepala Divisi Keamanan dan

Keselamatan 1 3.000.000 3.000.000,00

51 Staff Divisi Keamanan dan

Keselamatan 12 1.600.000 19.200.000,00

52 Kepala divisi kebersihan 1 2.000.000 2.000.000,00

53 Staff Divisi Kebersihan 5 1.500.000 7.500.000,00

54 Dokter 1 3.000.000 3.000.000,00

Total 131 301.200.000,00

X-24

Pemegan Saham

Dewan Komisaris

Kepala teknikKepala bagian

rpoduksi

Litbang

Direktur teknik

dan produksi

Direktur

administrasi dan

keuangan

Direktur Utama

Kepala bagian keuangan dan pembukuan Kepala bagian pemasarnKepala bagian personalia

dan umum

utilitas

Pemeliharaan

Perbaikan dan

suku cadang

Proses

Pengendalian

mutu dan

laboratorium

Gudang

Pembukuan

Keuangan

Logistik

Penjualan

Promosi

Personalia

Humas

Umum dan

rumah tanga

Keamanan

transportasi

Karyawan

Logistik

Gambar 10.1. Struktur Organisasi Pabrik Biodiesel dari Minyak Jarak

dengan Proses Transesterifikasi

XI-1

BAB XI

ANALISA EKONOMI PABRIK

Perencanaan suatu pabrik perlu ditinjau dari faktor- faktor ekonomi yang

menentukan apakah pabrik tersebut layak didirikan atau tidak. Faktor- faktor yang

perlu diperhitungkan dalam penentuan untung-rugi dalam mendirikan pabrik

minyak jarak dengan proses transesterifikasi sebagai berikut :

Return On investment ( ROI )

Pay Out Time (POT)

Break Event Point (BEP)

Internal Rate Of Return (IRR)

Sedangkan untuk menghitung faktor-faktor di atas perlu diadakan penaksiran

beberapa hal yang menyangkut admistrasi perusahaan dan jalannya proses, yaitu

diantaranya :

11.1. Faktor-faktor Penentu

11.1.1. Faktor Total Capital Invesment ( TCI )

Yaitu modal yang dibutuhkan untuk mendirikan pabrik sebelum beroperasi,

terdiri dari :

Fixed Capital Invesment (FCI)

a. Biaya Langsung ( Direct Cost ), meliputi :

Harga peralatan

Instastalasi alat

Instrumentasi dan control

Perpipaan

XI-1

XI-2

Listrik

Bangunan

Tanah

Fasilitas layanan

Pengembangan lahan

b. Biaya Tak Langsung

Enggineering

Kontruksi

Working Capital Invesment ( WCI )

Yaitu modal untuk menjalankan pabrik yang berhubungan dengan laju produksi

yang meliputi :

Penyediaan bahan baku dalam waktu tertentu

Utilitas dalam waktu tertentu

Gaji dalam waktu tertentu

Uang tunai

Sehingga : TCI = FCI + WCI

11.1.2. Total Ongkos Produksi ( Total Production Cost = TPC )

Total ongkos produksi adalah biaya yang digunakan untuk operasi pabrik dan

biaya penjualan produk yang meliputi :

a) Biaya produksi langsung ( DPC)

Biaya produksi tetap (FC)

Biaya overhead pabrik

b) Biaya umum ( General Expenes)

Admistrasi

XI-3

Distribusi dan pemasaran

Litbang

Adapun ongkos terbagi menjadi :

a. Ongkos Variabel (VC)

Yaitu segala biaya yang pengeluarannya berbading lurus dengan laju

produksi yang meliputi :

Bahan baku per tahun

Utilitas

Pengemasan

Gaji karyawan

Pemeliharaan dan perbaikan

b. Ongkos Semi Variabel

Yaitu biaya pengeluaran yang tidak berbanding lurus dengan laju produksi

yang meliputi :

Biaya umum

Biaya laboratorium

Operasi supplies

c. Ongkos Tetap (FC)

Depresiasi

Asuransi

Pajak

Bunga

XI-4

11.2. Penaksiran Harga Alat

Harga suatu alat setiap saat akan berubah tergantung pada perubahan

ekomomis untuk itu digunakan beberapa macam konversi harga alat terhadap

harga alat pada beberapa tahun yang lalu sehingga akan diperoleh harga yang

ekuivalen dengan harga sekarang.

Harga alat dalam Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Minyak Jarak dengan

Proses Transesterifikasi didasarkan pada data yang terdapat pada literatur

(Peter dan Timmerhaus dan G.D. Ulrich).

Untuk menaksirkan harga alat pada tahuan 2009 digunakan rumus :

Rumus : Cx = k

k

x xCI

I

Dari perhitungan appendix F didaptkan harga peralatan untuk Transesterifikasi

Pabrik Minyak Jarak dengan Proses Transesterifikasi adalah Rp.

11.3. Penentuan Total Capital Invesment (TCI)

A. Modal Langsung (DC)

Harga Peralatan (E) = Rp.2.385.666.000

Instalasi alat (30 % E) = Rp.715.699.800

Instrumentasi dan control (20 % E ) = Rp. 477.133.200

Perpipaan (17 % E) = Rp.405.563.220

Listrik (15 % E ) = Rp.357.849.900

Bangunan + tanah ( E ) = Rp.6.750.000.000

Fasilitas layanan ( 50 % E) = Rp.1.192.833.000

Pengembangan lahan (25 % E ) = Rp.596.416.500

Total Direct Cost ( DC) = Rp.12.881.161.620

XI-5

B. Modal Tak Langsung ( IC)

IC = Teknik dari supervisi (15 % DC) = Rp.1.932.174.243

Biaya tak terduga ( 15 % DC) = Rp.1.932.174.243

Biaya konstruksi (20 %DC) = Rp.2.576.232.324

Fixed Cost Investment (FIC) = Rp.6.440.580.810

C. Total Plant Cost ( TPC)

FCI = DC + IC

= Rp.12.881.161.620 + Rp. 6.440.580.810

= Rp.19.321.742.420

D. Modal Kerja (WCI)

Work Capital Investment (WCI ) = 20 %TCI

E. Modal Perusahaan

TCI = WCI + FCI

TCI = 20% TCI + Rp. 19.321.742.420

80 %FCI = Rp.19.321.742.420

TCI = Rp.24.152.178.030

WCI = 20% x Rp.24.152.178.036

= Rp.4.830.435.606

11.4. Penentuan Total Product Cost (TPC)

A.1. Biaya Produksi Langsung ( Direct Production Cost/DPC)

Gaji karyawan 1 tahun = Rp.3.614.400.000

Bahan baku 1 tahun = Rp.23.199.459.840

Biaya Utilitas 1 tahun = Rp.6.247.156.281

Biaya pengemasan 1 tahun = Rp.3.784.309.200

XI-6

Biaya Lab. (10 % gaji) = Rp.361.440.000

Pemeliharaan ( 10 % E) = Rp.5.048.550.000

OP supplies ( 10 % pemeliharaan) = Rp.504.858.000

Total Direct Prodiction Cost = Rp.37.762.109.139

A.2. Biaya Produksi Tetap (Fixed Production Cost/FPC)

Depresi alat (10% E) = Rp.238.566.600

Depresi bangunan (3% FCI) = Rp.579.652.272

Pajak kekayaan (2% FCI) = Rp.386.434.849

Asuransi (1% FCI) = Rp.193.217.424

Total Fixed Production Cost = Rp.15.048.318.514

B. Biaya Overhead

Biaya Overhead = 5% TPC

= 0,05 TPC

C. Biaya Umum (General Expenses/GE)

Administrasi (2 % TPC) = 0,02 TPC

Distribusi (2%TPC) = 0,02 TPC

Biaya Penelitian (2% TPC) = 0,02 TPC

Total General Expenses = 0,06 TPC

D. Biaya Tak Terduga

Biaya tak terduga (3 % TPC) = 0,03 TPC

Total Production Cost (TPC)

TPC = DPC + Biaya Overhead + Biaya Umum + Biaya tak terduga + FPC

= Rp37.762.109.139 + 0,06TPC + 0,03TPC + Rp 15.048.318.514

= Rp 37.762.109.139 + Rp 15.048.318.514 + 0,14 TPC

XI-7

= Rp.52.810.424.653 + 0,09 TPC

TPC = Rp.58.678.249.614

11.5. Menghitung Penilaian Investasi :

Asumsi yang diambil :

a. Modal yang digunakan terdiri dari :

Modal sendiri 60% TCI

Modal pinjaman 40% TCI

b. Bunga kredit = 15% pertahun

Massa konstruksi :

Tahap I = 60% modal sendiri + 40% modal pinjaman

Tahap II = 60% modal sendiri + 40% modal pinjaman

c. Pengembalian pinjaman dalam waktu 10 tahun

Umur pabrik 5 tahun

Kapasitas produksi :

Tahap I = 60% dari produksi total

Tahap II = 100% dari produksi total

Pajak penghasilan = 30% per tahun

11.5.1. Menghitung Laba Perusahaan

Laba perusahaan yaitu keuntungan yang diperoleh dari penjualan produk.

Total penjualan pertahun = Rp.2.158.446.375.200

Laba untuk kapasitas pabrik 10%

Pajak = 30% pertahun

Laba kotor = Total penjualan – Biaya produksi total

= Rp.2.158.446.375.200 – Rp. 58.678.249.614

XI-8

= Rp. 2.099.768.125.586

Pajak penghasilan (1-70%)

Laba Bersih = Rp. 2.099.768.125.586 x (70%)

= Rp.1.649.837.687.910

CA = Laba Bersih + Depresiasi Alat

= Rp. 1.649.837.687.910+ Rp.238.566.600

= Rp.1.470.076.354.510

11.6. Analisa Probalitas

11.6.1. Lama Pengembalian Modal ( Pay Out Time/POT)

Pay Out Time adalah masa tahunan pengembalian modal investasi dari laba yang

dihitung dikurangi penyusutan atau watu yang diperlukan untuk mengembalikan

modal investasi.

FCI = Rp.19.321.742.420

CA = Rp. 1.470.076.354

POT = CashFlow

FCIx 1 tahun

= 3541.470.076..

..42019.321.742

Rp

Rpx 1 tahun

= 1,314 tahun

11.6.2. Laju Pengembalian Modal ( Rate On Investment/ROI)

Rate On Investment adalah pernyataan umum yang digunakan untuk menunjukan

laba tahunan sebagai usaha untuk mengembalikan modal.

Pajak = 35%

Laba kotor = Rp.2.099.768.125.586

Laba bersih = Rp.1.469.837.687.910

XI-9

FCI = Rp.19.321.742.420

ROI sebelum pajak

ROIBT = TCI

Labakotorx 100%

= 030.178.152.24.

.125.586.2.099.768.

Rp

Rpx 100%

= 86,93 %

ROI sesudah pajak

ROIAT = TCI

Lababersihx 100%

= 030.178.152.24.

687.9101.649.837..

Rp

Rp

= 61,31 %

11.6.3. Break Event Point (BEP)

Break Event Point adalah titik dimana jika tingkat kapasitas pabrik berada pada

pada titik tersebut maka pabrik tidak untung dan tidak rugi atau harga penjualan

sama dengan biaya produksi.

BEP = VCSVCS

SVCFPC

75,0

.3,0x 100%

A. Biaya Tetap = Rp. 16.230.060.000

B. Biaya Variabel (VC) :

Bahan baku pertahun = Rp.23.199.459.840

Utilitas = Rp.6.247.156.281

Pengemasan = Rp.3.784.309.200

Gaji Karyawan = Rp.3.614.400.000

Pemeliharaan dan perbaikan = Rp.5.048.580.000

XI-10

Total Biaya Variabel (VC) = Rp.25.189.390.531

C. Biaya Semi Variabel (SVC)

Biaya Umum = Rp.3.520.694.977

Biaya Laboratorium = Rp.361.440.000

Operasi Suplies = Rp.504.858.000

Biaya Overhead = Rp.2.933.912.481

Total Semi Variabel (SVC) = Rp.23.048.538.000

D. Harga Penjualan (S) = Rp.562.145.375.199

BEP = VCSVCS

SVCFPC

75,0

.3,0x 100%

= 531.390.189.25)458.905.320.77,0(200.375.446.158.2

)458.905.320.73,0(514.318.048.15

x

xx 100%

= 44,28 %

Titik BEP terjadi pada kapasitas produksi :

= 44,28 % x 200.000 ton/tahun

= 88.560 ton/tahun

Nilai BEP untuk Pabrik Biodiesel dari Minyak Jarak dengan Proses

Transesterifikasi diantara 30-80% maka nilai BEP memadai. Untuk produksi

1 tahun kapasitas 80% dari kapasitas sesungguhnya sehingga keuntungannya

adalah :

BEP

kapasitasBEP

PB

PBi

100

)100()100(

Dimana :

PBi = Keuntungan pada % kapasitas yang tercapai ( dibawah 100%)

PB = Keuntungan pada kapasitas 100%

XI-11

% Kap = % Kapasitas yang tercapai

920.896.958.68.Rp

PBi =

)28,44100(

)85100()28,44100(

PBi = Rp.86.937.590,670

Sehingga Cash Flow setelah pajak untuk Tahun I :

CA = Rp. 86.937.590,670 + Rp. 7.572.870.000

= Rp.94.510.260.670

0 % 50 % 100 %44,28%

0,3 SVC

Unt

ung

Rug

i

TPC

FC

Rp

(M

ilya

r)

BEP

S

SVC

VC

FC

S

Kapasitas Produksi (%)

Gambar 11.1. Grafik Break Event Point (BEP)

11.6.4. Shut Down Point (SDP)

Shut Down Point adalah suatu titik yang merupakan kapasitas minimal pabrik

yang masih boleh beroperasi.

SDP = VCSVCS

SVC3,0 x 100%

XI-12

= 531.390.189.25458.905.320.7200.375.446.158.2

458.905.320.73,0 xx 100%

= 8,72 %

Titik Shut Down Point terjadi pada kapasitas :

= 8,72 % x 200.000 ton/tahun

= 17.440 ton/tahun

11.6.5. Net Present Value (NPV)

Metode ini digunakan untuk menghitung selisih dari nilai penerimaan kas bersih

dengan nilai investasi sekarang.

Langkah-langkah menghitung NPV :

A. Menghitung CA0 ( Tahun Xe-0) untuk masa konstruksi 2 tahun

CA-2 = 40 % x CA x (1xi)2

= 40 % x Rp.94.510.260.670 x (1+0,2)2

= Rp.4.830.435.606

CA-1 = 60 % x CA x (1xi)1

= 60 % x Rp. 94.510.260.670 x (1+0,2)

1

= Rp. 68.047.387.683

CA-0 = (CA-2-CA-1)

= Rp. 54.437.910.156 - Rp. 68.047.387.683

= Rp.-13.609.477.532

B. Menghitung NPV tiap tahun

NPV = CA x Fd

Fd = ni)1(

1

Dimana :

XI-13

NPV = Net Preant Value

CA = Cash Flow setelah pajak

Fd = Faktor diskon

i = Tingkat bunga bank

n = Tahun ke-n

Tabel 11.14. Cash Flow untuk NPV selama 10 tahun

Tahun CashFlow/CA(Rp) Fd (i = 0,15) NPV

0 -13.609.477.532 1 -13.609.477.532

1 64.047.387.683 0,8696 55.695.608.328

2 4.830.435.606 0,7561 41.160.503.861

3 4.830.435.606 0,6575 35.792.925.924

4 4.830.435.606 0,5718 31.127.597.022

5 4.830.435.606 0,4972 27.066.528.930

6 4.830.435.606 0,4323 23.533.508.568

7 4.830.435.606 0,3759 20.463.210.430

8 4.830.435.606 0,3269 17.795.752.834

9 4.830.435.606 0,2843 15.476.697.862

10 4.830.435.606 0,2472 13.457.051.396

Nilai sisa 0 0,2472 0

WCI 4.830.435.606 4.830.435.606

Total 273.170.443.187

Karena NPV positif maka pabrik layak didirikan

11.7. Internal Rate Of Return ( IRR)

Metode yang digunakan untuk menghitung tingkat bunga pada investasi. Harga

IRR harus lebih tinggi dari tingkat bunga bank sehingga harus dipenuhi

persamaan dibawah ini dengan cara trial :

IRR = i2 + 21

1

NPVNPV

NPV(i2-i1)

Dimana :

i2 = Besarnya bunga pinjaman tahun ke-1 yang trial 15%

XI-14

i1 = Besarnya bunga pinjaman tahun ke-2 yang trial 24%

Tabel 11.15. Cash Flow untuk IRR selama 10 tahun

Tahun CashFlow/CA(Rp.) Fd(i=0,15) PV1 FD(0,24) PV2

0 -13.609.477.532 1 -13.609.477.532 1 -13,609.477.532

1 64.047.387.683 0,8696 55.695.608.328 0,8064 44.912.938.550

2 4.830.435.606 0,7561 41.160.503.861 0,6504 26.770.791.709

3 4.830.435.606 0,6575 35.792.925.924 0,5245 18.773.389.652

4 4.830.435.606 0,5718 31.127.597.022 0,4229 13.163.860.781

5 4.830.435.606 0,4972 27.066.528.930 0,3411 9.232.393.018

6 4.830.435.606 0,4323 23.533.508.568 0,2751 6.474.068.205

7 4.830.435.606 0,3759 20.463.210.430 0,2218 4.538.740.073

8 4.830.435.606 0,3269 17.795.752.834 0,1792 3.188.998.907

9 4.830.435.606 0,2843 15.476.697.862 0,1442 2.231.739.831

10 4.830.435.606 0,2472 13.457.051.396 0,1164 1.566.400.782

Nilai

sisa 0 0,2472 0,1164 0

WCI 0,2472 0,1164 503.111.518

Jumlah 117.746.956.494

IRR = 15% + 12

1

NPVNP

NPV(i2-i1)

= 15% + 018.228.409.390

187.443.170.273x ( 24%-15%)

= 21,2173 %

Dengan besarnya IRR = 21,2173 % maka pabrik layak didirikan karena

IRR > bunga bank ( 15%)

BAB XII

KESIMPULAN

Berdasarkan seleksi proses pembuatan tata letak pabrik serta pertimbangan

lainnya, maka Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Minyak Jarak dengan Proses

Transesterifikasi yang direncanakan di Bhoanawa, Ende Nusa Tenggara Timur pada

tahun 2009 dengan kapasitas 200.000 ton/tahun dengan memperhatikan beberapa

aspek berikut :

12.1. Segi Teknik

Ditinjau dari segi proses pembuatan biodiesel minyak jarak ini menggunakan proses

transesterifikasi dengan katalis basa lebih cepat dibandingkan dengan proses lain dan

dapat menghasilkan produk yang berkualitas.

12.2.Segi Sosial

Pendirian pabrik biodiesel minyak jarak ini dinilai menguntungkan karena :

- Merupakan solusi bagi kelangkaan BBM di masa yang akan datang.

- Menciptakan lapangan kerja baru

- Mengingkatkan pendapatan per kapita daerah penduduk

12.3.Segi Lokasi Pabrik

Pendirian pabrik biodiesel minyak jarak di Ende sangat menguntungkan karena :

- Dekat dengan bahan baku

- Tersedianya kebutuhan air dan tenaga listrik dan jumlah yang sangat besar

sehingga dapat mencukupi kebutuhan pabrik

- Fasilitas sarana transpotasi yang memadai

XII-1

- Tersedianya tenaga kerja yang cukup

12.4. Segi Pemasaran

- Mengingat kelangkaan minyak bumi maka diharapkan biodiesel ini dapat

memenuhi sebagian bahan bakar

- Dalam menjang program Pemerintah yang mentargetkan pencampuran

biodiesel sebanyak 5% dari penggunaan bahan bakar

12.5. Segi Analisa Ekonomi

- Analisa ekonomi sangat diperlukan untuk meliat layak atau tidaknya suatu

pabrik didirikan setelah dilakukan perhitungan analisa ekonomi terhadap Pra

Rencana Pabrik Minyak Jarak dengan Proses Transesterifikasi maka diketahui

data sebagai berikut :

- Internal Rate of Return (IRR) = 21,2173%

- Pay Out Time (POT) = 1,314 tahun

- Return of Invesment (ROI) = 61,31 %

- Break Event Point (BEP) = 44,28%

DAFTAR PUSTAKA

Badger and Benanchero. 1995. Introduction to chemical engineering. McGraw-

hill New York, USA

Brown, G.G. 1987. Unit operation. Jhon Wiley and Son’s Inc. Tokyo, Japan.

Brownell, Lioyd E. and Edwin H. Young. 1959. Process Equipment Design,

Vessel Design. Wiley Eastern Limited. New Delhi, India.

Hamballi,Eliza dkk,2007. Teknologi Bioenergi”, Jilid 1, PT.Agromedia

Pustaka,Jakarta,Indonesia

Christie J. Geanklopis. 1993. Transport Process and Unit operations, Third Edition.

Prentice-Hall of India. New Delhi, India.

Couldson and Richarson. Chemical Engineering, Sixt Edition. Pergamon press.

Oxford, England.

Faith, W.L. ; D.B. Keyes ; Dark. 1975. Industrial Chemicals, Fourth Edition. A Wiley

Inter Science Publication. New Jersey, USA.

Govind, Niranjan ; Jan Andzelm ; Kurt Reindel ; George Fitgerald. 2002. Zeolite

Catalyzed Hydrocarbon Formation from Methanol : Density Functional

Simulations. International Jurnal of Molecular sciences, Volume 3, 423-424 ISSN

1422-0067.California, USA.

Hesse, H.C. ; J.H. Rushton. 1969. Process Equipment Design. Van Nostrand

Companies Inc. Princeton, New Jersey, USA.

Joseph, Sebastian ; Yatish T. Shah. 1985. Methanol to Gasoline Process. University

of Pittsburgh, USA.

Kern, Donald Q. 1950. Process Heat Transfer. McGrow-Hill. New York, USA.

Kirk, R.F. ; Othmer, D.F.1986. Enciklopedia of Chemical Tecnology, Volume 15.

John Wiley and Son’s. New York, USA.

Kunii, Daizo ; Octave Levenspiel. 1991. Fluidization Engineering, 2nd ed. John Wiley

and Son’s. New York, USA.

Levenspiel, Octave. 1999. Chemical reaction engineering, 3rd ed. John Wiley and

Son’s. New York, USA..

Nur Alam Syah,Andi., 2006. “Biodiesel Jarak Pagar”, Jilid 1, PT.Agromedia

Pustaka,Jakarta, Indonesia

Perry, Robert H. ; Don W. Green. Peery’s Chemical Engineering’ Handsbook, Third

Edition 1999. McGraw-Hill. New York, USA.

Perry, Robert H. ; Don W. Green. Peery’s Chemical Engineering’ Handsbook, fifth

Edition 1999. McGraw-Hill. New York, USA.

Perry, Robert H. ; Don W. Green. Peery’s Chemical Engineering’ Handsbook,

Seventh Edition 1999. McGraw-Hill. New York, USA.

Peter, Max and Timmerhaus. 1991. Plant Design and Economics for Chemical

Engineering, fourth Edition, McGraw-Hill. New York, USA.

Smith, J.M. ; H.C. Van Ness ; M.M. Abbott. 1996. Introduction to Engineering

Thermodynamics , fifth Edition, McGraw-Hill. New York, USA.

Ulrich, Gael D. 1984. A Guide to Chemical Engineering Process Design and

Economics John Wiley and Son’s. New York, USA.

Van Den Verg, Johanes petrus. 1981. The Convertion of Methanol On Zeolite

H-ZSM-5, A Mechanistics Study. Netherlands.

Vilbrant and Dryden. 1959. Chemical Engineering Plant Design, Fourth Edition.

McGraw-Hill. New York, USA.

Walas, Stanley M. 1981. Chemical Process Equipment. Butterworth Publishers,USA.

A-1

APPENDIKS A

NERACA MASSA

Kapasitas produksi = 200.000 ton/tahun

= 27.777,77778 kg/jam

Basis Perhitungan :

Jumlah hari kerja = 300 hari/tahun

Jumlah jam operasi = 24 jam/hari

Kapasitas produksi = 200.000 ton/tahun

= 27.777,77778 kg/jam

Basis = 27.965,2259 kg/jam

Berat molekul :


Methanol ( CH3OH ) = 32,042

Natriumhodroksida (NaOH) = 39,9972

Natriummetoksida ( CH3ONa) = 54,0027


Gliserin = 92,098

Air (H2O) = 18,0154

Asamklorida (HCl ) = 36,4610

Natriumklorida (NaCl ) = 58,4428

Asam lemak bebas (FFA) = 296,596

Sabun = 318,5778

A-2

O O


O O CH2-OH


( NaOH )

O O CH2-OH



1 mol 3 mol 3 mol 1 mol

Dari stoikometri reaksi diatas, untuk menghasilkan 27898,18718 kg metil

ester dibutuhkan 27. 619,20531 kg trigliserida

Konversi reaksi = 99%

Komposisi Minyak jarak :

Trigliserida = 98%- 27619,20531

Bahan yang tersabunkan (unsaponificable) = 1,5%

Asam lemak bebas (FFA) = 0,5%

Basis perhitungan = 27965,2259 kg/jam

1. MIXER (M-103)

Fungsi : mereaksikan CH3OH dan NaOH

Reaksi : CH3OH + NaOH CH3ONa + H2O

Input trigliserida = 0,98 x 27405,92138 kg/jam

= 29,53692167 kg mol

A-1

A-3

Digunakan molar rasio alkohol : minyak = 6 : 1 untuk memastikan reaksi

berlangsung sempurna maka,

Kebutuhan metanol = 6 x 177,22153 kg mol

= 5671,088961 kg/jam

Kebutuhan NaOH = 0,3 % x 83,8956777 kg/jam

= 25,1691 kg/jam

Reaksi : CH3OH + NaOH CH3ONa + H2O

Kg mol CH3ONa yang terbentuk = 113,2881369 kg mol

Berat molekul CH3ONa = 54,0027

CH3ONa yang terbentuk = 113,2881369 kg/jam

Kg mol H2O yang terbentuk = 37,76082425 kg mol

Berat molekul H2O = 18,0154

H2O yang terbentuk = 37,76082425 kg/jam

Input dari storage metanol dan natriumhidroksida :

NaOH = 82,85761592 kg/jam

CH3ONa = 111,8634 kg/jam

Total input = 5683,776616 kg/jam

Komposisi setelah pencampuran (reaksi ) :


CH3OH = 5534,619 kg/jam

H2O = 37,2936 kg/jam

Total = 5683,776 kg/jam

Output ke reaktor I (90%) :

CH3OH = 4981,1571 kg/jam

A-4


H2O = 33,56424 kg/jam


Output ke reaktor II (10%) :

CH3OH = 553,4619 kg/jam


H2O = 3,72936 kg/jam


Total output = Output ke reaktor I + Output ke reaktor II

= 5115,3984 kg/jam + 568,3776 kg/jam

= 5.683,776 kg/jam

Tabel 3.2. Neraca Massa Mixer


Input dari storage metanol dan

natriumhidroksida

NaOH = 82,85761592

CH3ONa = 111,8634

Komposisi setelah pencampuran (reaksi)

CH3ONa = 111,8634

CH3OH = 5534,619

H2O = 37,2936

Output ke reaktor I (90%)

CH3OH = 4981,1571

CH3ONa = 100,67706

H2O = 33,56424

Output ke reaktor II (10%)

CH3OH = 553,4619

CH3ONa = 11,18634

H2O = 3,72936

Total input = 5.683,776 kg/jam Total output = 5.683,776 kg/jam

A-5


Fungsi : Mereaksikan minyak jarak dengan natrimummetoksida menjadi metil

Ester

Reaksi : Trigliserida + CH3OH Metil ester + Gliserin

FFA + CH3ONa Sabun + H2O

Input dari mixer :

CH3OH = 4.981,1571 kg/jam


H2O = 33,56424 kg/jam

Total = 5.115,3984 kg/jam

Input dari storage minyak :

Trigliserida = 27.685,57364 kg/jam

Unsaponificable = 419,4783885 kg/jam

FFA = 139,8261295 kg/jam

Total = 3.3360,27656 kg/jam

Total input = 3.3360,27656 kg/jam

Reaksi : Trigliserida + CH3OH Metil ester + Gliserin

Konversi 98%

Trigliserida = 27.685,57364 : 927,853

= 29.83831 kg mol

Trigliserida yang bereaksi = 98% x 29.83831 kg mol

= 29,53993564 kg mol

A-6

= 29,53993564 kg mol x 927,853

= 27408,7179 kg/jam

Metil ester yang terbentuk = 3 x 27408,7179 kg/jam

= 88,61980692 kg/jam

Massa gliserin = 88,61980692 kg/jam x 92,098

= 2720,568993 kg/jam

Trigliserida yang tidak bereaksi = 27685,57364 - 27408,7179

= 276,8557364 kg/jam

Metanol yang bereaksi = 3 x 29,53993564 x 32,037

= 2835,833822 kg/jam

Excess metanol = 4981,1571 - 2835,833822

= 2145,323278 kg/jam

NaOH diuraikan dari Na-metoksida karena metanol bereaksi dengan minyak :

CH3ONa + H2O CH3OH + NaOH

Input CH3ONa = 1,864296785 kg mol

Input H2O = 1,86468 kg mol

Mol CH3OH yang terbentuk = 59,65749713 kg mol

CH3OH yang terbentuk = 59,65749713 kg/jam

Mol NaOH = 74,55652824 kg/jam

NaOH yang terbentuk = 74,55652824 kg mol

Terjadi reaksi samping antara FFA dan natriumhidroksida sabun

(saponifikasi/ reaksi penyabunan )

FFA + Natriumhidroksida Sabun + Air

Konversi ini reaksi diasumsikan = 98%

A-7

FFA yang bereaksi = 98% x 0,471436329

= 0,424292696 kg/jam = 0,471436329 kg mol/jam

Sisa FFA = 139,8261295 - 0,424292696

= 13,98261295 kg/jam

NaOH yang bereaksi = 0,424292696 x 39, 9972

= 16,96821592 kg/jam

Sisa NaOH = 82,85761592 - 16,96821592

= 16,96821592 kg/jam

Sabun yang terbentuk dari FFA minyak jarak = 318,5778

Air = 18,0154

Sabun yang terbentuk = 0,424292696 x 318,5778

= 135,1702337 kg/jam

Air yang terbentuk = 0,424292696 x 18,0154 = 7,637268533 kg/jam

Tabel 3. 2. Neraca Massa Reaktor


Imput Dari Mixer

CH3OH = 4981,1571

CH3ONa = 100, 67706

H2O = 33,56424


FFA = 139,8261295


Output ke dekanter I


Gliserin = 2720,568993



FFA = 139,8261295

NaOH = 65,8894

Sabun = 135,1702337

H2O =7,637268533

A-8

CH3OH = 2204,980776


3. DEKANTER I (H-111)

Fungsi : memisahkan gliserin dari ester


Metil ester = 27527,52753 kg/jam

Gliserin = 2720,568993 kg/jam

Trigliserida = 276,8557364 kg/jam


FFA = 139,8261295 kg/jam

NaOH = 65,8894 kg/jam

Sabun = 135,1702337 kg/jam

H2O =7,637268533 kg/jam

CH3OH = 2204,980776 kg/jam


Output reaktor II :



Gliserin (5%) = 5% x 2720,568993

= 136,0284496 kg/jam

CH3OH (60%) = 60% x 2204,980776

= 1322,988465 kg/jam

NaOH (5%) = 5% x 65,8894

A-9

= 3,29447 kg/jam

FFA = 139,8261295 kg/jam

Sabun (5%) = 5% x 135,1702337

= 6,758511687 kg/jam

H2O(1%) = 1 x 7,637268533

= 0,076372685 kg/jam


Total = 33.497,9344 kg/jam


Gliserin (95%) = 95 x 2720,568993

= 2584,540543 kg/jam


Sabun (95%) = 95 x 135,1702337

= 128,4117221 kg/jam

H2O (99%) = 95 x 7,637268533

= 7,560895848 kg/jam

CH3OH (40%) = 40 x 2204,980776

= 881,9923102 kg/jam

Total = 3602,505471 kg/jam

Total output = Total (output reaktor II + output ke tangki gliserin)

= 33.497,9344 kg/jam + 3602,505471 kg/jam

= 33435,33952 kg/jam

A-10

Tabel 3.3. Neraca massa Dekanter I




Gliserin = 2720,568993



FFA = 139,8261295

NaOH = 65,8894

Sabun = 135,1702337

H2O =7,637268533

CH3OH = 2204,980776

Output dari reaktor II :


Gliserin = 136,0284496



FFA = 139,8261295

NaOH = 3,29447

Sabun = 6,758511687

H2O =0,076372685

CH3OH = 1322,988465


Gliserin (95%) = 2584,540543


Sabun (95%) = 128,4117221

H2O (99%) = 7,560895848

CH3OH (40%) = 881,9923102

Total = 3602,505471



A-11

Fungsi : Mereaksikan minyak jarak dengan natriummetoksida menjadi metil

ester



Gliserin = 136,0284496



FFA = 139,8261295

NaOH = 3,29447

Sabun = 6,758511687

H2O = 0,076372685

CH3OH = 1322,988465

Total = 29832,83405kg/jam

Input dari mixer :

CH3OH = 553,4619 kg/jam


H2O = 3,72936 kg/jam


Reaksi :

Konversi 98%

Trigliserida = 276,8557364 : 927,853

= 276,8557364 kg mol

Trigliserida yang bereaksi = 98% x 276,8557364 kg mol

A-12

= 0,268544869 mol

= 0,268544869 mol x 927,853

= 249,1701628 kg/jam

Metil ester yang terbentuk = 3 x 0,268544869

= 0,805634608 kg mol

Massa metil ester = 0,805634608 x 310,625

= 250,2502502 kg/jam

Massa gliserin = 0,268544869 x 92,098

= 24,73244539 kg/jam

Trigliserida yang tidak bereaksi = 276,8557364 - 249,1701628

= 27,68557364 kg/jam

Metanol yang tidak bereaksi = 3 x 0,298383188 x 32,037

= 25,81011595 kg/jam

Excess metanol = 1322,988465 - 25,81011595

= 1297,178349 kg/jam

NaOH diuraikan dari Na-metoksida karena metanol bereaksi dengan minyak :

CH3ONa + H2O CH3OH + NaOH

Input CH3ONa = 11,18634 kg/jam

Mol CH3ONa = 0,20714 mol

Input H2O = 3,72936 kg/jam

Mol H2O = 0,2070 mol

Mol CH3OH yang terbentuk = 0,2070 mol

CH3OH yang terbentuk = 357,96288 kg/jam

Mol NaOH yang terbentuk = 0,2070 mol

A-13

NaOH yang terbentuk = 450,6560064 kg/jam

Terjadi reaksi samping antara FFA dan natriumhidroksida sabun

(saponifikasi/ reaksi penyabunan )

FFA + Natriumhidroksida Sabun + Air

Konversi ini reaksi diasumsikan = 90%

Mol FFA yang bereaksi = 90% x 0,471436329 mol

= 0,424296 mol

FFA yang bereaksi = 0,471436329 x 296,596

= 125,8435166 kg/jam

Sisa FFA = 139,8261295 - 125,8435166

= 13,98261295 kg/jam

NaOH yang bereaksi = 0,471436329 x 39,9972

= 139,8261295 kg/jam

Sisa NaOH = 450,6560064 - 18,85357325

= 431,8024332 kg/jam

Air yang terbentuk = 450,6560064 x 18,0454

= 8,485853926 kg/jam


Metil ester = 27.777,77778 kg/jam




A-14

FFA = 13,98261295 kg/jam

NaOH = 431,8024332 kg/jam

Sabun = 146,5846412 kg/jam

H2O = 12,21521393kg/jam

CH3OH = 357,96288 kg/jam

Total output = 29.343,06013 kg/jam

Tabel 3.4. Neraca Massa Reaktor II




Gliserin = 136,0284496



FFA = 139,8261295

NaOH = 3,29447

Sabun = 6,758511687

H2O =0,076372685

CH3OH = 1322,988465

Input dari mixer :

CH3OH = 553,4619

CH3ONa = 11,18634

H2O = 3,72936

Total = 28244,87816



Gliserin = 160,760895



FFA = 13,98261295

NaOH = 431,8024332

Sabun = 146,5846412

H2O =12,21521393

CH3OH = 357,96288


A-15


Fungsi : memisahkan sabun dan FFA dari gliserin






FFA = 13,98261295 kg/jam

NaOH = 431,8024332 kg/jam

Sabun = 146,5846412 kg/jam

H2O =12,21521393 kg/jam

CH3OH = 357,96288 kg/jam

Total = 29343,06013 kg/jam



Gliserin = (5% x160,760895)

= 8,038044751 kg/jam



FFA = 13,98261295 kg/jam

NaOH = ( 5% x 431,8024332)

= 21,59012166 kg/jam

Sabun = ( 5% x146,5846412 )

A-16

= 7,329232059 kg/jam

H2O = (1% x12,21521393)

= 0,122152139 kg/jam

CH3OH = ( 75% x357,96288)

= 268,47216 kg/jam

Total = 28.539,28577 kg/jam


Gliserin = ( 95 % x 160,760895)

= 7,636142514 kg/jam

Sabun = ( 95 % x 146,5846412)

= 139,2554091 kg/jam

H2O = ( 99 %x 12,21521393)

= 12,09306179 kg/jam

NaOH = ( 95 % x 431,8024332 )

= 410,2123115 kg/jam

CH3OH = ( 25 % x 357,96288 )

= 89,49072 kg/jam

Total = 658,6876449 kg/jam

Total output = 29197,97342 kg/jam

Tabel 3.5. Neraca massa Dekanter II



Metil ester = 27.777,77778

Gliserin = 160,760895


Metil ester = 27.777,77778

Gliserin = 8,038044751

A-17



FFA = 13,98261295

NaOH = 431,8024332

Sabun = 146,5846412

H2O =12,21521393

CH3OH = 357,96288



FFA = 13,98261295

NaOH = 21,59012166

Sabun = 7,329232059

H2O = 0,122152139

CH3OH =268,47216

Total = 28539,28577


Gliserin ( 95 % ) = 7,636142514

Sabun (95 % ) = 139,2554091

H2O ( 99 % ) = 12,09306179

NaOH ( 95 % ) = 410,2123115

CH3OH ( 25 % ) = 89,49072

Total = 658,6876449



Fungsi : Menetralkan sisa katalis basa dan memisahkan sabun dengan

penambahan HCl


Input dari dekanter II :



A-18



FFA = 13,98261295 kg/jam

NaOH = 21,59012166 kg/jam

Sabun = 7,329232059 kg/jam

H2O = 0,122152139 kg/jam

CH3OH = 268,47216 kg/jam

Total = 28.539,28577 kg/jam


Input NaOH = 21,59012166 kg/jam = 0,539864119 kg mol/jam

Kebutuhan HCl = 0,539864119 kg mol/jam = 19,66617011 kg/jam

HCl yang digunakan adalah HCl cair dengan konsentrasi 36%

Massa larutan HCl = 19,66617011 kg/jam : 0,36 = 54,6282503 kg/jam

NaCL yang terbentuk = 0,539864119 kg mol/jam = 3209,464334 kg/jam

H2O yang terbentuk = 0,539864119 kg mol/jam = 9,717554133 kg/jam


Air(30% x 27777,77778)= 8.333,333333 kg/jam

Larutan HCl 36% = 54,6282503 kg/jam

Total = 8.387,961583 kg/jam

Total input = Input (dari dekanter II + dari tangki air asam)

= 28.539,28577 kg/jam + 8.387,961583 kg/jam

= 36.927,24736 kg/jam

Air dalam larutan HCl = 100

36-100x 54,6282503 kg/jam

= 34,96208019 kg/jam

A-19

Total massa air = air pencuci + air larutan HCL + air hasil reaksi

= 8333,333333 + 54,6282503 + 9,717554133

= 8378,012967 kg/jam






FFA = 13,98261295 kg/jam

NaOH = 21,59012166 kg/jam

Sabun = 7,329232059 kg/jam

H2O = 0,122152139 kg/jam

CH3OH = 268,47216 kg/jam

NaCl yang terbentuk = 3209,464334 kg/jam

Total =31.748,75011 kg/jam

Tabel 3.6. Neraca massa wasing column


Input dari dekanter II


Gliserin = 8,038044751



FFA = 13,98261295

NaOH = 21,59012166



Gliserin = 8,038044751



FFA = 13,98261295

NaOH = 21,59012166

A-20

Sabun = 7,329232059

H2O = 0,122152139

CH3OH =268,47216

Total = 28539,28577


H2O =8333,333333

Larutan HCl = 54,6282503

Total = 8387,961583

Sabun = 7,329232059

H2O = 0,122152139

CH3OH =268,47216

NaCl = 3209,464334









FFA = 13,98261295 kg/jam

NaOH = 21,59012166 kg/jam

Sabun = 7,329232059 kg/jam

H2O = 0,122152139 kg/jam

CH3OH =268,47216 kg/jam

NaCl = 3209,464334 kg/jam

Total = 28539,28577 kg/jam


A-21




Sabun (5% x 7,329232059 ) = 0,366461603 kg/jam

H2O ( 5 % x 0,122152139 ) = 0,006107607 kg/jam

CH3OH (5 % x 268,47216) = 13,423608 kg/jam

Total = 28233,54763 kg/jam



Sabun ( 95 % x 7,329232059) = 6,962770456 kg/jam

H2O ( 95 %x 0,122152139) = 0,116044532 kg/jam

NaCl = 3209,464334 kg/jam

CH3OH (95 % x 268,47216) =255,048552 kg/jam

Total = 3493,612358 kg/jam


Tabel 3.7. Neraca massa dekanter III




Gliserin = 8,038044751



FFA = 13,98261295

NaOH = 21,59012166

Sabun = 7,329232059



Gliserin = 8,038044751



NaOH = 21,59012166

Sabun = 0,366461603

H2O = 0,006107607

A-22

H2O = 0,122152139

CH3OH =268,47216

NaCl = 3209,464334

CH3OH = 13,423608

Total = 28233,54763


Gliserin = 8,038044751

Sabun ( 95 % ) = 6,962770456

H2O ( 95 % ) = 0,116044532

NaCl = 3209,464334

FFA = 13,98261295

CH3OH (95 % ) = 255,048552

Total = 3493,612358









FFA = 13,98261295 kg/jam

NaOH = 21,59012166 kg/jam

Sabun = 0,366461603 kg/jam

H2O = 0,006107607 kg/jam

CH3OH =13,423608 kg/jam

Total = 28539,28577 kg/jam

A-23

Input adsorbent agent :

CaCl2 = 5 wt-% metil ester = 0,05 x 27777,77778 = 1388,888889 kg/jam

Total input = 28539,54763 kg/jam + 1388,888889 kg/jam

= 29622,43652 kg/jam





H2O = 0,122152139 kg/jam

CH3OH =268,47216 kg/jam

CaCl2 = 1388,888889 kg/jam


Tabel 3.8. Neraca massa tangki adsorpsi


Input dari dekanter III


Gliserin = 8,038044751



FFA = 13,98261295

NaOH = 21,59012166

Sabun = 7,329232059

H2O = 0,122152139

CH3OH =268,47216

NaCl = 3209,464334





H2O = 0,122152139

CH3OH =268,47216

CaCl2 = 1388,888889

A-24

Input adsorbent = 1388,888889



Fungsi : memisahkan spent kalsiumklorida dari metil ester





H2O = 0,122152139 kg/jam

CH3OH = 268,47216 kg/jam

CaCl2 = 1388,888889 kg/jam

Total = 29622,43652 kg/jam


Metil ester (99,8% x 27777,77778 ) = 27722,22222 kg/jam

Trigliserida (99,8% x 27,68557364 ) = 27,63020249 kg/jam

Unsaponificable (99,8% x 414,2881 ) = 413,4595238 kg/jam

H2O = 0,122152139 kg/jam

Total = 28163,31805 kg/jam


%10022222,27722 x= 98,43%


CaCl2 = 1388,888889 kg/jam

CH3OH =268,47216 kg/jam

H2O = 0,122152139 kg/jam

A-25

Metil ester (0,2 % x 27777,77778 ) = 55,55555555 kg/jam

Trigliserida (0,2 % x 27,68557364 ) = 0,055371147 kg/jam

Unsaponificable (0,2% x 414,2881 ) = 0,006107607 kg/jam

Total = 1458,758107 kg/jam


Tabel 3.9. Neraca massa filter press I






H2O = 0,122152139

CH3OH =268,47216

CaCl2 = 1388,888889



Trigliserida= 27,63020249


H2O = 0,122152139

Total = 28163,31805

Output ke adsorbent recovery unit :

CaCl2 = 1388,888889

CH3OH =268,47216

H2O = 0,122152139

Metil ester (0,2 % ) = 55,55555555

Trigliserida (0,2 % ) = 0,055371147

Unsaponificable (0,2% )

=0,006107607

Total = 1458,758107



%10022222,27722 x= 98,43%

A-26

10. TANGKI GLISERIN (F-301)

Fungsi : menampung gliserin




Sabun = 128,4117221 kg/jam

H2O = 7,560895848 kg/jam

CH3OH = 881,9923102 kg/jam

Total = 3602,505471 kg/jam



Sabun = 139,2554091 kg/jam

H2O = 12,09306179 kg/jam

NaOH = 410,2123115 kg/jam

CH3OH = 89,49072 kg/jam

Total = 658,6876449 kg/jam


Sabun = 6,962770456 kg/jam

H2O = 0,116044532 kg/jam

NaCl = 3209,464334 kg/jam

FFA = 13,98261295 kg/jam

CH3OH = 255,048552 kg/jam

Total = 3493,612358 kg/jam

Total input = 7754,805474 kg/jam

A-27

Komposisi total tangki gliserin (komposisi output ke tangki asidulasi ) :


Sabun = 274,6299016 kg/jam

H2O = 19,77000217 kg/jam

NaOH = 410,2123115 kg/jam

NaCl = 3209,464334 kg/jam

FFA = 13,98261295 kg/jam


Tabel 3.10. Neraca massa tangki gliserin



Gliserin = 2584,540543


Sabun = 128,4117221

H2O = 7,560895848

CH3OH = 881,9923102

Total = 3602,505471


Gliserin = 7,636142514

Sabun = 139,2554091

H2O = 12,09306179

NaOH = 410,2123115

CH3OH = 89,49072

Total = 658,6876449

Output ke tangki asidulasi :

Gliserin = 2600,21473

Sabun = 274,6299016

H2O = 19,77000217

NaOH = 410,2123115

NaCl = 3209,464334

FFA = 13,98261295

A-28


Sabun = 6,962770456

H2O = 0,116044532

NaCl = 3209,464334

FFA = 13,98261295

CH3OH = 255,048552

Total = 3493,612358



Fungsi : menetralkan sisa katalis dan memisahkan sabun dan FFA dengan

penambahan HCl



Sabun = 274,6299016 kg/jam

H2O = 19,77000217 kg/jam

NaOH = 410,2123115 kg/jam

CH3OH = 1226,531582

NaCl = 3209,464334 kg/jam

FFA = 13,98261295 kg/jam

Total = 7754,805474 kg/jam

Reaksi antara HCl dan NaOH :

Reaksi : HCl + NaOH NaCl + H2O

A-29

Input NaOH = 410,2123115 kg/jam

Mol NaOH = 10,25741825 kg mol/jam

NaOH habis bereaksi dengan HCl.

Mol HCl yang dibutuhkan = 10,25741825 kg mol/jam

HCl yang dibutuhkan = 373,6572321 kg/jam

HCL yang digunakan adalah larutan HCl 36%

Massa larutan HCl yang dibutuhkan = 373,6572321 : 0,36

= 1037,936756 kg/jam

Massa air dalam larutan HCl = 1037,963756 – 373,6572321

= 664,279523kg/jam

Total input = 7754,805474 + 1037,963756 = 8792,74223 kg/jam

Mol NaCl yang terbentuk = 10,25741825 kg mol/jam

Mol H2O yang terbentuk =10,25741825 kg mol/jam

NaCl yang terbentuk = 602,6335797 kg/jam

H2O yang terbentuk = 184,6335285 kg/jam



Sabun = 274,6299016 kg/jam

H2O = 204,4035 kg/jam

CH3OH = 1226,531582

NaOH = 410,2123115 kg/jam

NaCl = 3812,0979 kg/jam

FFA = 13,98261295 kg/jam


A-30

Tabel 3.11. Neraca massa tangki asidulasi



Gliserin = 2600,21473

Sabun = 274,6299016

H2O = 19,77000217

CH3OH = 1226,531582

NaOH = 410,2123115

NaCl = 3209,464334

FFA = 13,98261295

Input larutan HCl = 1037,936756


Gliserin = 2600,21473

Sabun = 274,6299016

H2O = 19,77000217

CH3OH = 1226,531582

NaOH = 410,2123115

NaCl = 3209,464334

FFA = 13,98261295






Sabun = 274,6299016 kg/jam

H2O = 19,77000217 kg/jam

CH3OH = 1226,531582

NaOH = 410,2123115 kg/jam

NaCl = 3209,464334 kg/jam

FFA = 13,98261295 kg/jam

Total = 8542,072582 kg/jam

Output ke tangki storage sabun dan FFA :

A-31

Sabun = 274,6299016 kg/jam

FFA = 13,98261295 kg/jam

Total = 288,6125146 kg/jam



CH3OH = 1226,531582

H2O = 19,77000217 kg/jam

NaCl = 3209,464334 kg/jam

Total = 7055,980648 kg/jam


Tabel 3.12. Neraca massa dekanter IV



Gliserin = 2600,21473

Sabun = 274,6299016

H2O = 19,77000217

CH3OH = 1226,531582

NaOH = 410,2123115

NaCl = 3209,464334

FFA = 13,98261295


Gliserin = 2600,21473

CH3OH = 1226,531582

H2O = 19,77000217

NaCl = 3209,464334

Total = 7055,980648

Output ke tangki storage sabun dan

FFA

Sabun = 274,6299016

FFA = 13,982261295

Total = 288,6125146


A-32



Feed dari dekanter IV :


CH3OH = 1226,531582 kg/jam

H2O = 19,77000217 kg/jam

NaCl = 3209,464334 kg/jam

Total = 7055,980648 kg/jam

Gliserin akan dipekatkan sampai 80 % massa

Gliserin balance :

F x XF = L x XL

Dimana :

F = Rate Feed masuk, kg/jam

XF = Fraksi berat gliserin dalam feed

L = Rate Liquid keluar, kg/jam

XL = Fraksi berat gliserin dalam liquid

7055,980648 x 0,124 = L x 0,80

L = 1093,677 kg/jam


NaCl = 3209,464334 kg/jam

H2O = (1093,677 - 2600,21473 - 3209,464334 )

= 4716,002063 kg/jam

A-33


Overral balance :

F = L+ V

Dimana :

F = Feed

L = Liquid

V = Vapor

V = F –L = 7055,980648 - 1093,677

= 5962,303648 kg/jam

CH3OH = 1226,531582

H2O = 19,77000217 - 4716,002063

= 4735,772066 kg/jam

Asumsi : kebutuhan activated carbon = 15%

Input bleaching agent =15% x 2600,21473 kg/jam

= 390,0322095 kg/jam



NaCl = 3209,464334 kg/jam

H2O = 4716,002063 kg/jam

Bleaching agent = 390,0322095 kg/jam


Tabel 3.13. Neraca massa evaporator


A-34

Input dari evaporator :

Gliserin = 2600,21473

NaCl = 3209,464334

H2O = 4716,002063


Gliserin = 2600,21473

NaCl = 3209,464334

H2O = 4716,002063



Fungsi : memisahkan bahan bleaching dari gliserin bersih

Input dari tangki bleaching :


NaCl = 3209,464334 kg/jam

H2O = 4716,002063 kg/jam

Bleaching agent = 390,0322095 kg/jam



Gliserin (99,8 % x 2600,21473 ) = 2595,01430 kg/jam

NaCl = 3209,464334 kg/jam

H2O = 4716,002063 kg/jam

Total = 10525,68113 kg/jam

Tabel 3.10. Neraca massa filter press II


Input dari tangki bleaching : Output ke storage gliserin :

A-35

Gliserin = 2600,21473

NaCl = 3209,464334

H2O = 4716,002063

Gliserin = 2600,21473


Gliserin = 2600,21473

NaCl = 3209,464334

H2O = 4716,002063


B-1

APPENDIKS B

NERACA PANAS

Suhu referensi = 250

C

Basis perhitungan : ∆H = kkal/jam

Cp = kkal/kg. 0 C

T = 0

C

1. REAKTOR I ( R-110 )

Fungsi : mereaksikan minyak jarak dengan natriummetoksida menjadi metil

ester

T2 = 300

C

∆H2

Qloss

Qloss

∆H1

T1= 300

C ∆H3

T3= 300

C

Q steam


∆H1 = ∆H1 + ∆H2 + Q = ∆H3 + Qloss





∆HR

B-1

B-2


Q loss = heat loss

Asumsi : heat loss 5% dari total fluida masuk

a. Menghitung panas yang dibawa minyak jarak (∆H1 )

∆H1 dihitung dengan persamaan : ∆H1 = m .Cp. ∆T

Inlet minyak jarak pada 300

C dan ∆T = 50C

Komponen Massa (kg.jam) Cp (kkal/kg.0C) ∆H1 (kkal/ja)

Minyak jarak 28244,87816 0,5258 74255,78468

Total ∆H1 74255,78468

b. Menghitung panas yang dibawa katalis (∆H2)


Inlet katalis pada 300

C dan ∆T = 50C

Komponen Massa (kg.jam) Cp (kkal/kg.0C) ∆H2 (kkal/ja)

CH3OH 5014,7213 0,6131 15372,62827

NaOH 67,11282 0,3571 119,8299401

Total ∆H2 15492,45821

c. Menghitung panas output produk (∆H3)



C dan ∆T = 350C

Komponen Massa (kg.jam) Cp (kkal/kg.0C) ∆H3 (kkal/jam)

Metil ester 27527,52753 0,5043 485874,6246

Gliserin 2720,568993 0,6090 57988,92808

Minyak jarak 836,1602544 0,5258 15387,85716

NaOH 65,8894 0,3633 837,8166657

B-3

Sabun 135,1702337 0,5258 2487,537812

H2O 6,637268533 1,0001 267,3311291

CH3OH 2204,980776 0,6656 51367,23215

Total ∆H3 614211,3276

Konversi reaksi 90%

Panas pembentukan :

∆Hf minyak jarak = -183,2874 kkal/kgmol

∆Hf CH3OH = - 57,04 kkal/kgmol

∆Hf metil ester = -206,1811 kkal/kgmol

∆Hf gliserin = -159,16 kkal/kgmol

Dari neraca massa :

Input trigliserida = 29,53993564 kgmol

Input CH3OH = 88,61980692 kgmol

Produk metil ester = 88, 61980692 kgmol

Input gliserin = 29,53993564 kgmol

∆HR dihitung dengan persamaan ∆HR = ∆Hf produk - ∆Hf reaktan +∆H298,15

∆HR = -22973,30543-10469,17179 + 298,15

∆HR = 12205,98364 kkal


∆H1 +∆H2 + ∆HR + Q = ∆H3 + 0,05 Q

74225,78468 + 15492,45821 + 12205,98364 + Q = 614211,3276 + 0,05Q

0,95Q = 101924,2265

Q = 539249,5801 kkal

B-4

Q loss = 0,05 x (539249,5801) = 26962,4790 kkal

λ steam = 2691,5 – 461,3 = 2230,20 kJ/kg = 533,0306 kkal/kg ( steam

saturated 110 0C,143 kPa)

Massa steam =

Q=

0306,533

5801,539249= 1011,6672 kg/jam

Total heat input = ∆H1 +∆H2 + ∆HR + Q

= 74225,78468 + 15492,45821 + 12205,98364 + 539249,5801

= 641173,8066 kkal/jam

Total heat output = ∆H3 + Q loss

= 614211,3276 + 26962,4790

= 641173,8066 kkal/jam

Neraca panas total reaktor I :


∆H1 = 74225,78468

∆H2 = 15492,45821

∆HR = 12205,98364

Q = 539249,5801

∆H3 = 614211,3276

Q loss = 26962,4790

Total =641173,8066 kkal/jam Total 641173,8066 kkal/jam

B-5


Fungsi : mereaksikan sisa trigliserida

T2 = 300

C

∆H2

Qloss

Qloss

∆H1

T1= 600

C ∆H3

T3= 600

C

Q steam


∆H1 = ∆H1 + ∆H2 + Q = ∆H3 + Qloss






Q loss = heat loss

Asumsi : heat loss 5% dari total fluida masuk

a. Menghitung panas yang dibawa minyak jarak (∆H1)



C dan ∆T = 350C

∆HR

B-6


Metil ester 27777,77778 0,5043 490291,6667

Gliserin 8,030844751 0,5761 162,04698

Minyak jarak 27,68557364 0,5258 509,4976117

NaOH 21,59012166 0,835 630,9713055

Sabun 7,3292332059 0,5258 134,8798576

H2O 0,122152139 0,9987 4,269766943

CH3OH 268,47216 0,6085 5717,785828

NaCl 3209,464334 0,0013 146,030582

Total ∆H1 497597,1486

b. Menghitung panas yang dibawa katalis (∆H2)



C dan ∆T = 350C


CH3OH 268,47216 0,6131 5761,009845

NaOH 21,590122166 0,3571 93,2010

Total ∆H2 7,1709832445

c. Menghitung panas output produk (∆H3)



C dan ∆T = 350C

B-7

Komponen Massa ( kg.jam ) Cp ( kkal/kg.0C) ∆H1 ( kkal/jam )

Metil ester 27777,77778 0,7032 6833666,6667

Gliserin 8,030844751 0,006 1,687989398

Minyak jarak 27,68557364 0,9876 956,9795384

NaOH 21,59012166 0,1804 136,3200282

Sabun 7,3292332059 0,5258 134,8798576

H2O 0,122152139 1,0001 0,122164354

CH3OH 268,47216 07032 6607,636802

NaCl 3209,464334 0,2108 3679,422786

Total ∆H3 715183,7209

Konversi reaksi 99%

Panas pembentukan :

∆Hf minyak jarak = -183,2874 kkal/kgmol

∆Hf CH3OH = - 57,04 kkal/kgmol

∆Hf metil ester = -206,1811 kkal/kgmol

∆Hf gliserin = -159,16 kkal/kgmol

Dari neraca massa :

Input trigliserida = 29,53993564 kgmol

Input CH3OH = 88,61980692 kgmol

Produk metil ester = 88, 61980692 kgmol

Input gliserin = 29,53993564 kgmol

∆HR dihitung dengan persamaan ∆HR = ∆Hf produk - ∆Hf reaktan +∆H298,15

B-8

∆HR = [ ( 0,0924 x – 206,1811) + ( 0,0308 x – 159,160 ) ] - [ ( 0,00308 x -

183,2874) + ( 0,0924 x – 57,040 ) ] + 298,15

∆HR = 23,5785 + 298,15 = 321,7285 kkal/jam


∆H1 + ∆H2 + ∆HR + Q = ∆H3 + 0,05Q

497597,1486 + 5768,719677 + 311,1875 + Q = 715183,7209+ 0,05Q

0,95Q = 211506,6651

Q = 2225638,5949 kkal

Q loss = 0,05 x (2225638,5949) = 11131,92975 kkal

λ steam = 2691,5 – 461,3 = 2230,20 kJ/kg = 533,0306 kkal/kg ( steam

saturated 1100 C,143 kPa)

Massa steam =

Q = 442449,4175

0306,533

5949,225638

Total heat input = ∆H1 + ∆H2 + ∆HR + Q

= 497597,1486 + 5768,719677 + 311,1875 + 2225638,5949

= 726315,6507 kkal/jam

Total heat input = ∆H3 + Qloss

= 715183,7209 + 11131,92975

= 726315,6507 kkal/jam

B-9

Neraca panas total reaktor II :


∆H1 = 497597,1486

∆H2 = 5768,719677

∆HR = 311,1875

Q = 2225638,5949

∆H3 = 715183,7209

Q loss = 11131,92975

Total = 726315,6507 kkal/jam Total 726315,6507 kkal/jam


Fungsi : menetralkan sisa katalis basa dan memisahkan sabun dengan

penambahan HCl

Qloss

∆H1 = 700C ∆H3 = 240

0C

∆H4 = 600C

∆H2 = 600C

∆H1 = panas input air pencuci

∆H2 = panas feed ( crude metil ester)

∆H3 = panas output campuran ( crude metil ester + air pencuci )

∆H4 = panas yang diserap air pencuci

Q loss = heat loss

Asumsi : heat loss 5% dari total panas masuk

∆HR

B-10

a. Menghitung panas input air pencuci (∆H1)



C dan ∆T = 350C

Komponen Massa (kg.jam) Cp (kkal/kg.0C) ∆H1(kkal/jam)

Air pencuci 8333,333333 1,0013 292045,8333

Total ∆H1 292045,8333

b. Menghitung panas feed (∆H2)



C dan ∆T = 350C


Metil ester 27777,77778 0,5043 70041,66666

Gliserin 8,038044751 0,575 23,10937866

Minyak jarak 455,9562866 0,5258 1198,709077

CH3OH 268,47216 0,6131 823,001406

NaOH 21,59012166 0,3571 38,54916222

Total ∆H2 72125,03569

Output campuran :


Metil ester 27777,77778 0,5043 14008,33333

Gliserin 8,038044751 0,575 4,621875732

Minyak jarak 455,9562866 0,5258 239,7418155

B-11

CH3OH 268,47216 0,6131 164,6002813

NaOH 21,59012166 0,3571 7,7098322444

Air pencuci 21,59012166 1,0013 8344,166666

Total 22769,1738

c. Menghitung panas output campuran (∆H3 )

∆H3 = m x Cp x ∆T

∆H3 = m x 1,0013 x (25-25 )

d. Menghitung panas yang hilang

Q loss = 5% x ∆H1

= 0,05 x 292045,8333

= 145102,2917 kkal/jam

e. Menghitung panas yang diserap air pencuci (∆H4)

∆H1 + ∆H3 = ∆H2 + ∆H4 + Q loss

292045,8333 + 0 = 72125,03569 + ∆H4 + 145102,2917

∆H4 = 74818,5059 kkal/jam

f. Menghitung jumlah air pencuci

∆H4 = m x Cp x ∆T

74818,5059 = m x 1,0013 x 25

m = 2988,8547 kg/jam

B-12


∆H1 = 292045,8333

∆H3 = 0

∆H2 = 72125,03569

∆H4 = 74818,5059

Q loss = 145102,2917

Total = 292045,8334 Total = 292045,8334


Fungsi : memekatkan gliserin dengan memisahkan H2O dan CH3OH

Vapor V,T1,YV,HV

96,6750C

Feed F

TF,XF,hF

50 0C

Steam steam condensate S

Ts,Hs Tshs

T = 110 0C 110

0C

Concentrated liquid L

T1,XL,hL

TF = suhu fedd masuk = 500C

XF = fraksi massa feed

Ts = suhu steam = 1100C

Hs = entalpi steam

hs = entalpi steam kondensat

T1 = suhu uap dan liquid terkondensasi = 96,6750C

yv = fraksi berat uap

Hv = entalpi uap

B-13

FEED : Dari neraca massa :

Komponen Massa (kg/j) Fraksi massa Kg mol/jam Fraksi mol

Gliserin 2600,21473 0,124 28,23312917 0,0289

CH3OH 1226,53182 0,1319 38,32911194 0,0883

NaCl 3209,464334 0,0044 54,6282503 0,0016

H2O 19,77000217 0,7397 122,288826 0,8812

Total 7055,980648 1,0000 122,288826 1,0000

Menghitung Cp feed campuran :

Komponen Fraksi mol Cp (kkal/kg.0C) Fraksi mol.Cp

Gliserin 0,0289 0,575 0,0166175

CH3OH 0,0883 0,6131 0,05413673

NaCl 0,0016 0,2079 0,00033264

H2O 0,8812 0,9987 0,88005444

Total 1,0000 2,3947 0,95114131

Dari neraca massa :

F = 7055,980648 kg/jam XF = 0,124 (Fraksi massa)

L = 10093,677 kg/jam XL = 0,8

V = 5962,303648 kg/jam

Menghitung T1 dari campuran uap (V )

Komponen Fraksi mol,x Titik didih,Tb (0C) x.Tb

CH3OH 0,094193 64,7 6,0942871

H2O 0,905807 100 90,5807

90,5807 T1 campuran 96,6749871

B-14

hf = CpF ( TF –T1)

= 96,64749871 ( 50-96,64749871)

= 4737,0744 kkal/jam

Steam yang digunakan : setam saturated 143,27 kPa

Ts = 1100C = 283,15

0 K

λ steam = 2691,5 – 461,3 = 2230,2 kJ/kg = 533,0306 kkal/kg

(Geankoplis app A hal 858)

Menghitung Hv campuran dalam uap :

Komponen Fraksi mol,x Hv (kkal/kg) x.Hv

CH3OH 0,094193 244,1345 22,99576096

H2O 0,905807 543,3125 492,1362657

Hv campuran 515,1320266

Overral heat balance :

F.HF + S. λ = L.HL + V.HV ( Geankoplis. Pers 8.4-7 hal 497 )

7055,9806 (-49,12) + S ( 533,0306) = 1093,677 x 0 + 5962,3036 x 515,1320

S = 6412,3206 kg

q = S.λ = 6412,3206 (533,0306) = 3417963,0970 kkal

q = 3417963,0970 x ( 418413600) = 3972432,6660 kkal

q = U.A.∆T = U.A ( TS-T1)

U = koefisien heat transfer evaporator = ( 1500 W.m-2

.K )

A = 198,7488 m2

Total heat in = F.hF + S.λ

= - 346589,7671 + 3417963,0970

= 3071373,3300 kka/jam

B-15

Total heat out = L.hL + V.Hv

= 0 + 3071373,562

= 3071373,562 kka/jam


F.HF = 346589,7671

S.λ = 3417963,0970

L.Hl = 0

V.Hv = 3071373,562

Total =3071373,562 Total =3071373,562

5. COOLER ( E-322)

∆H3

∆T3 = 300C

∆H1 ∆H2

∆T1 = 96,6750C ∆T2 = 40

0C

∆H4

∆T4 = 500C

∆H1 = panas yang dibawa gliserin masuk, 96,6750C

∆H2 = panas yang dibawa gliserin keluar, 400C

∆H3 = panas yang dibawa air pendingin masuk,300C

∆H4 = panas yang dibawa air pendingin keluar, 500C

B-16


∆H1 + ∆H3 = ∆H2 + ∆H4

∆H1 = ∆H2 + Qc

Qc = panas yang diserap oleh air pendingin

a. Menghitung panas yang dibawa gliserin masuk (∆H1)

∆H1 dihitung dengan persamaan : m .Cp. ∆T

Inlet gliserin pada 96,6750C dan ∆T = 71,675

0C


Gliserin 2600,21473 0,6397 119211,3796

NaCl 3209,464334 0,217 49918,32328

H2O 4716,002063 1,0067 340284,1782

Total ∆H1 509423,6404

b. Menghitung panas yang dibawa gliserin keluar (∆H2)

Outlet gliserin pada 400C dan ∆T = 5

0C


Gliserin 2600,21473 0,575 7475,617349

NaCl 3209,464334 0,217 3482,268802

H2O 4716,002063 0,9987 23549,3563

Total ∆H2 34507,24245

c. Menghitung panas yang dibawa air pendingin masuk

Inlet air pendingin pada 300C dan ∆T = 5

0C

B-17


Air pencuci m 0,9987 4,9935

Total ∆H3 4,9935

d. Menghitung panas yang dibawa air pendingin keluar

Outlet air pendingin pada 500C dan ∆T = 25

0C


Air pencuci m 0,9992 24,98

Total ∆H4 24,98

∆H1 + ∆H3 = ∆H2 + ∆H4

509423,6404 + 4,9935m = 34507,24245 + 24,98m

m = 23761,85915 kg

Jadi massa air pendingin yang dibutuhkan adalah 23761,85915 kg/jam

Total heat in = 509423,6404 + 118654,8457 = 628078,4861

Total heat out = 34507,24245 + 593571,2416 = 628078,4861


∆H1 = 509423,6404

∆H3 = 118654,8457

∆H2 = 34507,24245

∆H4 = 593571,2416

Total = 628078,4861 Total = 628078,4861

C-1

APPENDIKS C

PERHITUNGAN SPESIFFIKASI PERALATAN

1. Storage Metanol (F-101)

Fungsi : Untuk menyimpan metanol dan menampung recovery metanol dari

evaporator

Dasar perancangan :

Tipe : Slinder tegak dengan tutup atas standart dished dan tutup bawah conical

Jumlah : 2 buah

Bahan konstruksi : Carbon SteelP

Residence time : 30 hari

Massa masuk : 111,8634 kg/jam

Densitas metanol : /mL0,000035ft

lb/gram 0,0020 x g/mL 0,74913

= 47,08628571 lb/ft3

Menentukan volume tangki :

Volume luquid =

m=

3/000035,0

/00220,0/8634,111

ftlb

gramlbjamxkg= 3763.1259 ft

3

Storage direncankan 2 buah maka

Vliquid = 1106,25679 ft3

Vliquid = 80% volume tangki

Vtangki = 8,0

Vliquid=

8,0

35629,1881 ft= 2351,9536 ft

3

Menentukan dimensi tangki :

Vdish = 0,0847 d3

V shell = 4

di

2 x LS = 1,1775 d

3 ( Ls = 1,5 d )

C-1

C-2

Vconis =

2/124

3.

tg

di= 0,0775 d

3 (α = 120

0 )

VT = Vdish + V shell + Vconis = 0,0847 d3+ 1,1775 d

3 + 0,0775 d

3

2351,9396 ft3 = 1,337 d

3

d = 12,0695 ft3

= 144,8342 in

Ls = 1,5 d

= 1,5 x 12,0695 ft

= 18,1043 ft = 217,251 in

Tinggi larutan dalam tutup bawah ( hb )

hb = 2/1

2/1

tg

d=

60

0695,212/1

tg= 3,4841 ft

Tinggi larutan (hl)

Ls + hb = 18,1043 + 3,4841

= 21,5884 ft = 259,0608 in

P design = P operasi + P hidrostatik

= P operasi + 144

xhl

= 14,7 + psiaftxftlb

7686,21144

5854,21/14914286,47 3

Menentukan tebal tangki ( ts) :

Berdasarkan Brownell & Young, App D hal 335 bahan yang digunakan

carbon steel SA 135 Grade B dengan F 12,750, E = 0,85, C = 1/16

ts = )6,9.(2 piEf

Cpixdi

= )7686,2185,0750.12(2

16/18342,1447686,21

xx

x =

16

2081,0= ¼ in

C-3

Standarisasi :

do = di + 2 ts

= 144,8342 + 2 x ¼ = 145,3342 in

Pendekatan ke do = 144 in

di = do – 2 ts

= 144 -2 x ¼

= 143, 5 = 11,9583 ft

VT = Vdish + V shell + Vconis = 0,0847 d3 +

4

d2 x Ls = 0,0755d

3

2351,9536 ft3 = 144,8412 + 112,2557 Ls + 129,1086 ft

3

Ls = 18,5113 ft

di

Ls =

9583,11

5113,18= 1,5479 > 1,5 ( memenuhi )

Ls = 1,5 d

= 1,5 x 11,9583 ft

= 17,9375 ft = 215,2494 in

Menentukan tebal tutup atas standart dished (tha) :

r = d = 11,9583 ft = 143, 5 in

tha = piEf

xpixr

1,0.

885,0

+ C

= )7686,211,085,0750.12(

5,1447686,21885,0

xx

xx

+ 1/16

= 16

3508,0= 3/8 in

C-4

Tinggi tutup atas (Ha) :

Ha = 0,169 d = 0,169 x 11,9583 = 2,0209 ft = 24,2514 in

Menentukan tebal tutup bawah conical (thb)

thb = )6,0.(2/1cos2 piEf

pixdi

+ C

= )7686,216,085,0750.12(60cos2

5,1437686,21

xx

x

+ 1/16

= 16

3511,0= 3/8 in

Tinggi tutup bawah (Hb)

Hb = 2/1

2/1

tg

d

= 60

9583,112/1

tg

x

= 3,4519 ft = 41,4228 in

Tinggi tangki (H) = Ha + Ls + Hb

= 2,0209 + 17,9375 + 3,4519

= 23,4103 ft = 280,9236 in

Spesifikasi Storage Metanol (F-101):

Fungsi : Untuk menyimpan metanol dan menampung recovery metanol

dari evaporator

Tipe : Silinder tegak dengan tutup atas berbentuk standard dished dan

tutup bawah berbentuk conical.

faktor korosi = 1/16

Allowable stress = 12.750

Faktor pengelasan = 0,85

C-5

Tinggi tangki : 23,4103 ft = 289,9236 in

Diameter ( di ) : 12 ft = 144 in

Tebal sheel : ¼ in

Bahan konstruksi : Carbon Steel

Jumlah : 2 buah

2. Pompa Sentrifugal (L-102)

Fungsi : Mengalirkan metanol dari storage metanol menuju mixer

Jumlah : 1 buah

Dasar perancangan :

Bahan konstruksi : Cast Iron

Densitas Metanol = mLft

gramlbmLxg

/3000035,0

/00220,0/7491,0

= 47,08629 lb/ft3

Viskositas Metanol = 0,55 cP x 2,4191

= jam

jamftlb

det/3600

./33051,1

= 3,69585.10-1

lb/ft/det

Massa masuk = 111,8634 kg/jam

= 246,6140 lb/jam

Rate volumetric ( Qr ) =

m

= 3/30863,47

/6140,246

ftlbft

jamkg= 5,2375 ft

3/jam

= 5,2375 ft3/detik x 1jam/3600 detik

= 0,6372 gal/det

C-6

Perhitungan diameter pipa :

Dopt = 3,9 (Q)0,45

x (ρ)0,13

(pers.15 hal 496 Peter & Timmerhaus)

= 3,9 x ( 10,6372)0,45

x (47,08629)0,13

= 2,4686 in

Direncanakan :

Ketinggian pipa ( Z ) = 15,2 ft

Panjang pipa ( L ) = 20,8 ft


Pipa komersial steel 12 in IPS sch 30

A = 115 in2

= 0,7986 ft2

di = 12,09 in = 1,0075 ft

Kecepatan linear ( v ) = a

Qr=

2

3

7986,0

det/6732,0

ft

ft= 20,8429 ft/det

NRe =

Dxvx

= det./10.69585,3

/086316,47det/8429,00075,14

3

ftlb

ftlbxftftx

= 10.819,354 > 2100 ( aliran turbulen )

Dari Geankoplis gambar 2.10-3 hal 88 untuk bahan cast iron didapatkan ε =

2,6 x 10-4

ε/D = inmin /37,39/364,0

10.6,2 4

= 0,02812

f = 0,015

Dari Geankoplis tebel 2.10-1 hal 93 untuk sambungan valve didapatkan :

Standart elbow = 2 x 0,75 = 1,5

C-7

Globe valve = 1 x 9,5 = 9,5

Gate valve = 1 x 0,17 = 0,17

Tee = 1x 1 = 1

ΔL = 12,17 + 20,k 8 = 32,97 ft

ΣF = 4 x f x ΔL/D x v2/2gc

= 4 x 0,015 x 12/0075,1

97,32

inx

0131,02

8429,0

x

in

= 0,0257

Dimana : α = 1 ( turbulen ) ; Δv = 0,8429 ft/det ; Δv = 0 ; Δz = 15,2 ft

Ws = gc

v

..2

2

+ Δz x

gc

g+

p

p+ ΣF

= 0131,02

8429,0

x+ 15,2 x 1 + 0 + 4,1261

= 64,348 lb.ft

/jam

WHP = 550

.. Wsq=

550

3893,196732,00863,47 xx

= 1,1175.10-2

Dari Timmerhaus gambar 14.37 hal 520 diperoleh

η pompa = 80%

BHP = pompa

WHP

=

8,0

80.175,1 4

= 1,3968.10-3


η motor = 80 %

Daya pompa aktual = motor

BHP

=

80,0

1,3968.10 -3

= 1,7460 ≈ 2 HP

C-8

Spesifikasi Pompa Sentrifugal (L-102) :

Fungsi : Mengalirkan metanol dari storage metanol menuju mixer

Tipe : Pompa Sentrifugal

Jenis pompa : Commercial steel 12” IPS sch 30

Daya : 2 HP

Jumlah : 1 buah

3. Mixer (M-103)

Fungsi : Membuat larutan Na-metoksida dengan mencampur metanol

dengan katalis NaOH

Tipe : Silinder Tegak dengan tutup atas standard dished dan tutup bawah

conical dilengkapi pengaduk

Jumlah : 1 buah

Dasar perancangan :

Bahan Konstruksi : Carbon Steel

Residence Time : 1 jam

Massa masuk = 5683,7766 kg/jam = 12.550,4539 lb/jam

Densitas Campuran = mLft

jamlbmLxgram

/3000035,0

/00220,0/8258,0

= 51,90743lb/ft3

Menentukan Volume Tangki :

Volume liquid =

m =

3/90743,51

/4539,530.12

ftlb

jamlb= 241,4001 ft

3


Vtangki = 8,0

Vliquid=

8,0

241,4001 3ft= 301,7502 ft

3

C-9


Vdish = 0,0847 d3

V shell = 4

di

2 x LS = 1,1775 d

3 ( Ls = 1,5 d )

Vconis =

2/124

. 3

tg

di= 0,0775 d

3 ( α = 120

0 )


3 + 0,0775 d

3

301,7502 ft3 = 1,337 d

3

d = 6,088 ft3

= 73,056 in

Ls = 1,5 d

= 1,5 x 6,088 ft

= 9,132 ft = 109,584 in

Menentukan tebal tutup atas dished ( tha )

r = d

d = 6,088 ft3= 73,056 in

tha = CpiFE

xpixr

1,0

885,0

= 5014,189.10

056,739868,14885,0 xx1/16 = 0,0950 + 1/16

= 16

1

16

5215,1 = in16/3

16

5215,2


Ha = 0,1875 .d

= 0,1875 x 6,088

= 1,1415 ft = 13,698 in

C-10

Tinggi larutan dalam tutup bawah ( thb )

thb = 2/1

2/1

tg

d

= 60

8282,24/1

tg= 1,3938 ft

Tinggi larutan (hl )

Ls + hb = 9,132 + 1,3938

= 10,5258 ft = 0,8772 in

Phidrostatik = 144

xhl

Poperasi = 14,7 psia


= P operasi + 144

xhl


9668,14144

8772,0/0863,47 3




ts = CpiEf

pixdi

)6,9.(2

= 16/196868,14)6,085,0750.12(2

063,739688,14

x

x

= 8

1

16

2

16

8595,0

16

105372,0

16

1

158,382.20

9831,1094

Standarisasi : do = di + 2 ts

= 73,065 x 2 x 1/8 = 18,2662

C-11


Di = do – 2 ts

= 20 – 2 x 1/8

= 19,75 in = 1,6458 ft


Hb = 2/1

2/1

tg

d=

60

6458,12/1

tg

x= 0,4751 ft = 5,7013 in

Tinggi tangki ( H )

Ha + Ls + Hb = 13,698 + 9,132 + 5,7013

= 28,5313 ft = 342,3756 in

Perhitungan Pengaduk

Dipakai impeller jenis turbin dengan 4 flat blade

Diameter impeller ( Da ) = 1/3 x diameter shell

= 1/3 x 1,6458 = 0,5486 ft = 6,5832 in

Lebar blade ( W ) = 0,17 x Da

= 0,17 x 0,5468

= 0,0932 ft = 1,1191 in

Panjang blade ( L ) = 1/3 x Da

= 1/3 x 0,5486

= 0,1828 ft = 2,1944 in

Dari mc.Cabe gambar 9-13 hal 242 kurva D diperoleh

SI = 0,33 ; S2 = 1 ; S3 = 0,25 ; S4 = 0.25

Kecepatan putar

N = menit

putaran

1

75x

ik

menit

det60

1= 1,25 putaran/detik

C-12

Viskositas Campuran = 0,55 cP x 2,4191

= 3600

./33051,1 jamftlb= 0,00037 Lb/ft.det

NRe =

xNxDa 2

= det./00037,0

90743,51det/25,15486,0 22

ftLb

xputaranxft

= 192408,2169

Diperoleh Np = 1,2

M = b

Na Relog( a = 1; b = 40) (Mc.Cabe 1 hal 244)

= 40

9192408,216log1= - 0,1071

Nfr = gc

xDaN 2=

174,32

5486,10252,1 x= 0,0426

Np koreksi = Np (Nfr)m

= 1,2 x (0,0426) -0,085

= 1,4867

P = gc

xDaxNpxN 3

= 174,32

90743,515486,0253,10270,1 xxx

= 550

4086,3= 0,00561 HP

Grand Lossess (Kebocoran tenaga akibat poros bearing)

= 10 % x P

= 10% x 0,00561 = 0,000561

Power input = P + Grand Lossess = 0,000561 + 0,00561

Power input = 0, 006171 HP

C-13

Transmition System Lossess

= 20 % x Power input

= 20 % x 0, 006171 = 0,001234 HP

Total Horse Power

= Power input + Transmition System Lossess

= 0,00561 + 0,001234 = 0,006844 HP

= 0,5 HP

Spesifikasi Mixer (M-103):

Fungsi : Membuat larutan Na-metoksida dengan mencampur metanol

dengan katalis NaOH

Tipe : Silinder Tegak dengan tutup atas standard dished dan tutup bawah

conical dilengkapi pengaduk

Dimensi : Factor korosi ( C ) = 2/16

Alowbble stress ( f ) = 10.189

Factor pengelasan ( E ) = 0,85


Diameter ( di ) : 60 in = 120 ft

Tebal sheel : 2/16

Bahan konstruksi : Carbon stell SA 167 Grade 3 type 304

Jumlah : 1 buah

4. Storage minyak jarak (F-104)

Fungsi : Menyimpan minyak jarak

Tipe : Tangki berbentuk silinder tegak dengan tutup atas berbentuk

standart dished dengan tutup bawah datar.

C-14

Direncanakan :

Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-240 grade M tipe 316

Allowable stress : 18750

Tipe pengelasan : DWBJ ( E = 0.8 )

Faktor korosi : 1/16 in

L/d = 3 (Ulrich, table 4-27 hal 249)

Waktu tinggal : 30 hari

Dasar perancangan :


= 11277,40731 Lb/jam

Densitas bahan : 60,43224 lb/ft3

Suhu operasi : 300C

Tekanan operasi : 1 atm

Perhitungan :

a. Menghitung volume tangki

Volume liquid selama waktu tinggal 30 hari

VL = liquid

dmassaliqui

= 3/43224.60

3024/40731,11277

ftlb

harijamxjamxlb

= 134360,9514 ft3

Storage direncanakan 2 buah, maka :

VL = 67180,4757 ft3

Liquid mengisi tangki sebesar 80% dari volume total

VT = VL + VRK

C-15

VT = 67180,4757 + 0,2VT

0,8VT = 67180,4757

VT = 83975,5946 ft3

b. Menentukan diameter tangki

VT = VShell + Vdish

= 4

di

2 Ls + 0,0847di

3

83975,5946 = 2,355 di3 + 0,0847di

3

di = 32,5291 ft

= 390,3493 in

c. Menentukan tinggi silinder

Ls = 3 di

= 3 x 32,5291ft

= 97,5873 ft = 1171,0476 in

d. Menentukan tinggi liquid ( H )

VL = 0,25 π di2 Li

67180,4757 ft = 0,785 (32,5291ft )2 Li

Li = H = 80,8778 ft

e. Menentukan tekanan design

Phidrostatis = 144

)( lhl =

144

)18778,80(43224,60 = 33,52222

Pdesign = Poperasi + Phidrostatis

= ( 14,7 + 33,5222 ) psia – 14,7

= 33,5222 psig

C-16

f. Menentukan tebal tangki (ts)

ts = )6,0.(2 PiEf

Pixdi

+ C

ts = )5222,336,08,018750(2

3493,3905222,33

xx

x

+ 1/16 =

16

4368,0= 0,4993 = ½ in

Standarisasi do

do = di + 2 ts

= 390,3493 + 2 (1/2 )

= 391,3493 in

Berdasarkan Brownell and Young, table 5-7, hal 91 diperoleh :

do = 391 in

do = di + 2 ts

= 391+ 2 (1/2 )

= 390 in

Ls = 3 di

= 3 x 390 in

= 1170 in

g. Menentukan tebal tutup (th)

Bentuk tutup atas adalah standart dished head

R = di = 390 in

tha = PiEf

xPixr

1,0.

885,0

+ C

= )5222,331,0()8,018750(

3905222,33885,0

xx

xx

+ 1/16

= 16

8340,0= 7/8 in

C-17

h. Menentukan tinggi tutup atas ( h )

Bentuk tutup atas adalah standart dished head

Dari Brownell and Young,fig 5-8, hal 87 diperoleh :

a = 2

di

b = r - 22 ABBC

AB = di/2 – irc

BC = r – irc

AC = 22 ABBC

h = th + b + sf

Dimana :

di = diameter dalam = 390 in

ls = tebal silinder = ½ in

th = tebal tutup = 7/8 in

r = di = 390 in

kr = knuckle radius = 0,6r = 23, in

Sehingga:

a = 2

390= 195 in

AB = 195 – 23,4 = 171,6 in

BC = 390 – 23,4 = 366,6 in

AC = 62,17162,366

= 323,9583

b = 390 – 323,9583

= 66,0417 in

C-18

Dari Brownell and Young,fig 5-6 hal 88 untuk ts = 3/16 diperoleh :

sf = 1,5 in maka :

h = ( ½ + 66,0417 + 1½)

= 68,0417 in

Jadi tinggi tangki = Ls + h

= 1170 in + 68,0417 in

= 1238,0417 in

Spesifikasi Storage Minyak Jarak (F-104)

Fungsi : Menyimpan minyak jarak selama 30 hari

Tipe : Tangki berbentuk silinder tegak dengan tutup atas berbentuk

standart dished dengan tutup bawah datar.

Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-240 grade M tipe 316

Dimensi : factor korosi (C) = 1/16

: allowable stress (f) = 18.750

: factor pengelasan (E) = 0,8

Tinggi tangki : 54 ft = 648 in

Diameter (di) : 160 ft = 1.920 in

Tebal sheel : 3/16 in

Jumlah : 5 buah

5. Pompa Sentrifugal ( L-105 )

Fungsi : Memompa minyak jarak dari storage minyak jarak ke reaktor I

Tipe : Centrifugal Pump

Rate minyak jarak = 5115,3984 kg/jam = 11277,40731 lb/jam

ρ minyak jarak = 60,43224 lb/ft3

C-19

Perhitungan :

a. Menentukan rate volumetrik

(Qr) =

m =

3/43224,60

/40731,11277

ftlb

jamlb

= 186,6124 ft3/jam = 0,0518 ft

3/det

= 23,2409 gal/menit

b. Menentukan dimensi pipa :

Diasumsikan aliran fluida turbulen maka ( Timmmerhaus hal.496) :

Dopt = 3,9 (Q)0,45

x (ρ)0,13

(pers.15 hal 496 Peter & Timmerhaus)

= 3,9 x (0,0518)0,45

x (60,43224)0,13

= 1,7542 in


A = 115 in2

= 0,7986 ft2

di = 12,09 in = 1,0075 ft

Menentukan laju alir aliran fluida ( v ) :

v = a

Qf=

2

3

0233,0

det/0518,0

ft

ft= 2,2232 ft/det

Pengecekan jenis aliran :

NRe =

Dxvx=

det./02688,0

/43224,60det/2232,21342,0 3

ftlbm

ftlbxftftx

= 670,7651 < 2100 ( aliran laminar )

Direncanakan :


2,6 x 10-4

ε = 2,6 x 10-4 m = 0,00085

C-20

ε/D = 1342,0

00085,0= 0,00633

f = 2,4

c. Menentukan panjang pipa :

Direncanakan :

Panjang pipa lurus = 20 ft

2 buah elbow 900, K

f = 0,9 ( Mc.cabe, hal 103 )

L/D = 32 in ( Timmmerhaus, hal 484 )

L = 32 x 2 x 2,067 = 132,288 in = 11,024 ft

2 buah gate valve, Kf = 0,2 ( Mc.cabe, hal 103 )

L/D = 7 in (Timmmerhaus, hal 484 )

L = 7 x 2 x 2,067 = 28,938 in = 2,4115 ft

Entrance valve : L = 1,9 ft

Exit valve : L = 3,8 ft

Panjang total pipa = ( ΔL ) = 11,024 + 2,4115 + 1,9 + 3,8 = 39,1355 ft

d. Perhitungan friction loss ( ΣF )

- Friction loss pada system perpipaan :

Pada elbow 900 = 2 x 0,9 = 1,8

Pada gate valve = 2 x 0,2 = 0,4

Σ Kf = 1,8 + 0,4 = 2,2

Contraction loss pada tangki keluar

Kc = 0,55 [1-1

2

A

A] = 0,55 – ( 1-0 ) = 0,55

hc = 2

2Kcxv=

2/12

)2232,2(55,0 2

x

x= 2,7184

C-21

Friksi pada pipa lurus

Ff = 4f x D

Lx

2

2v

= 4 x 0,13 x 1342,0

1355,39x

2

2232,2

= 374,7548

Friksi pada system perpipaan

Hf = Kf = 2,2 2

)2232,2( 2

= 5,4369

Expansion loss pada tangki masuk

Kex = [1-1

2

A

A] = ( 1-0)

2 = 1

hex = Kex

2

2v= 1 x

2

2232,2= 1,1116

Maka total friction loss =

ΣF = Ff + hex + hc + hf ( Geankoplis,pers 2.10-18, hal 94 )

= 374,7548 + 1,1116 + 2,7184 + 5,4369

= 384,0217 lbf/ft/lbm

e. Menentukan kerja pompa

Berdasarkan persamaan Bernouli

= [gc

v

.2

2

] + [

gc

gz.] + [

P] + ΣF + Ws = 0

Dimana :

α = 0,5 Δz = 7 ft = Δp = 0 Δv = 2,2232 ft/det

gc = 32,1740 lbm.ft/lbf.det g = 32,174 ft/det

C-22

Ws = 174,3222

)2232,2( 2

xx+

174,32

174,327x+

999,55

0+ 384,0217

= 391,0601 ft.lbf/lbm

f. Menentukan tenaga penggeak pompa

WHP = 550

WsxQx=

550

43224,600518,00601,391 xx= 2,2258 HP

Efisiensi pompa untuk kapasitas 23,2509 gpm adalah 20%

(Timmmerhaus, fig 14-37 hal 520 )

Efisiensi pompa untuk power motor 2,2258 adalah 80%

Daya motor = 8,020,0

2258,2

x= 13,91125 HP = 14 HP

Spesifikasi Pompa Sentrifugal :

Fungsi : Mengalirkan minyak jarak dari storage ke Reaktor I

Tipe : Pompa sentrifugal

Bahan konstruksi : Commerisial steel 12” IPS sch 30

Kapasitas pompa : 23,2409 gal/menit

Daya : 14 HP

Jumlah : 1 buah

6. Dekanter 1 (H-111)

Fungsi : Memisahkan gliserin dari metil ester

Tipe : Horizontal Dekanter

Dasar perancangan :

Bahan konstruksi : Carbon steel

Residence time : 60 menit

Massa campuran masuk = 29832,83045 kg/jam

C-23

Massa gliserin = 2720,56899 kg/jam

Massa metil ester = 27527,52753 kg/jam

Densitas campuran = mLft

jamlbmLxg

/000035,0

/00220,0/9111,03

= 33

3

/028317,0

/45359,0/26914286,57

ftm

gramlbxftlb

= 917,359044kg/m3

Densitas gliserin = mLft

gramlbmLxg

/000035,0

/00220,0/2649,13

= mLft

gramlbmLxg

/000035,0

/00220,0/2649,13

= 1272,676254 kg/m3

Densitas metil ester = mLft

gramlbmLxg

/000035,0

/00220,0/88,03

= 3

/028317,0

/45359,0/31428571,553

3

ftm

gramlbxftlb

= 886,0404301 kg/m3

VL =

m=

2691,57

1/2,2/83405,29872 jamkgxlbjamxkg = 1146,0314 ft

3

VT = 85,0

VL =

85,0

ft 1146,0314 3

= 1348,2722 ft3

VT = Vdish + V shell + Vshell

VT = 0,0847d3 +

4

di

2 x Ls + 0,0847d

3 ( Ls = 2 d )

1348,2722 ft3 = 1,7394 di

3

di = 9,1859 ft = 110,2308 in

C-24

Menentukan tinggi silinder

Ls = 2d = 2x 9,1859 = 18,3718 ft

hb = 0,169 d = 0, 169 x 9,1859 = 1,5524 ft

Tinggi larutan ( H ) = Ls + hb = 18,3718 + 1,5524 = 19,9242 ft


= P operasi + 144

xhl

= 14,7 + psiaftx

6239,22144

9242,1926914286,57



ts = CpiEf

pixdi

)6,9.(2

= 16

1

6239,226,085,0750.12(2

2308,1106239,22

xx

x

+

16

0697,0= 3/16 in

Standarisasi :do = di + 2 ts

= 110,2308 + 2 x 3/16 = 110,6058in


di = do – 2 ts = 108 -2 x 3/16= 107,635= 8,96875ft

VT = Vdish + V shell + V dish = 0,0847 d3 +

4

d2 x Ls = 0,0847 d

3

1348,2722 ft3 = 122,2106+ 63,1442Ls

Ls = 19,4169 ft

di

Ls=

96875,8

4169,19= 2,16495> 2 ( memenuhi )

Ls = 2 d = 2 x 8,96875 ft = 17,9375 ft = 215,25 in

Menentukan tebal tutup atas standart dished ( tha ) :

C-25

r = d = 8,96875 ft = 107, 625 in

tha = piEf

xpixr

1,0.

885,0

+ C

= )6239,221,085,0750.12(

6239,22885,0

xx

x

+ 1/16 =

16

07493,0= 3/8 in

Tinggi tutup atas ( Ha ) :

Ha = 0,169 d = 0,169 x 8,96875 = 1,5157 ft = 18,18864 in

Tinggi heavy liquid over flow dari datum

Z3 = ½ Ls + tinggi tutup

= ( ½ + 17,9375 ) + 1, 5157 = 10,4845 ft = 125,8134 in

Tinggi light liquid over flow dari datum

17,9375 + 1, 5157 = 19,4532 ft = 233,4384 in

Sehingga :

Z2 = 2

1)21(

ZZ + Z3

= 45142875,79

3142,55)8134,1259375,233( x+ 125,8134

= 200,7422 ft

Settling velocity pada dropled fase terdispersi

A = 4

x d

2 =

4

x [

min

in

/37,39

625,107]

2 = 5,8663m

2

Ud =

mx A1

= 3/0404301,886

/52753,27527

mkg

jamkg x 5,8663

= 182,2544m/s

C-26

Kecepatan fase kontinyu

Jika Uc < Ud berarti memenuhi syarat

Lc = rate volumetric, fase kontinyu, m3/dt

Lc =

m =

jamkg

jamkg

/676254,1272

/56899,2720 x

3600

1 jam = 5,93798 x 10

-4 m

3/dt

Sehingga :

Uc = a

Lc=

6425759602,0

1093798,5 4x

= 9,238 x 10-4

< Ud ( memenuhi syarat )

Dimensi pipa

Diambil inlet velocity = 0,8 m/dt

Flow rate =

m =

jamkg

jamkg

/359044,917

/83405,29832

3600

1 jam = 9,0335 x 10

-3

Luas pipa ( A ) :

A = 8,0

flowrate=

8,0

x109,0335 -3

= 1,1129 x 10-2

m2

A = π x di2

di = [4/

2101129,1

x]

1/2 = 0,1191 m = 4,6889 in

Spesifikasi Dekanter I :






Tinggi tangki : 19,9242 ft

C-27

Diameter (di) : 8,96875 ft




Fungsi : Mengalirkan metil ester dari dekanter I menuju Reaktor II


Dasar perancangan :



gramlbxmkg

/3000035,0

/022,03/8865,0= 55,722lb/ft

3


= jam

jamftlb

det/3600

./78191204,27= 0,0077lb/ft/det



m

= 3/722,55

/2,2/9344,33497

ftlb

kgftjamxkg

= jam

jamft

det/3600

/5345,1322 3

= 0,3674 x 7,481gal/ft3 x 60 det/menit

= 164,9112 gal/det


Dopt = 3,9 (Q)0,45

x (ρ)0,13

= 3,9 x (0,3674)0,45

x (55,722)0,13

= 4,1917 in

C-28

Direncanakan :

Ketinggian pipa ( Z ) = 14 ft

Panjang pipa ( L ) = 16,4ft


A = 115 in2

= 0,7986 ft2

di = 12,09 in = 1,0075 ft


Qr=

2

3

00371,0

det/3674,0

ft

ft= 4,1660 ft/det

NRe =

Dxvx

det./077,0

/722,55det/08819,0026,4 3

ftlb

ftlbxftftx

= 1008,8537 > 2100 ( aliran laminar )


2,6 x 10-4

ε/D = inmin /37,39/026,4

10.6,2 4

= 0,00254

f = 0,0096




Gate valve = 1 x 0,17 = 0,17

Tee = 1x 1 = 1

ΔL = 12,17 + 20,k 8 = 32,97 ft


= 4 x 0,0096 x 12/3355,0

32,29

inx

174,322

1660,4

x

in= 0,9051

C-29

Dimana : α = 1 ( laminar ) ; Δv = 4,1660 ft/det ; Δv = 0 ; Δz = 14 ft

Ws = gc

v

..2

2

+ Δz x

gc

g+

p

p+ ΣF

= 174,3212

1660,4

xx+ 14 x 1 + 0 + 0,9051 = 15,44445

lb.ft/jam

WHP = 550

Wsxm=

550

44445,15= 0,5760

-3


η pompa = 20%

BHP = pompa

WHP

=

2,0

10.5760,0 4

= 2,88


η motor = 80 %


BHP

=

80,0

88,2= 3,6 ≈ 4 HP


Fungsi : Mengalirkan metil ester dari dekanter I menuju reaktor II

Tipe : Pompa sentrifugal

Daya : 4 Hp

Jumlah : 1 buah

Jenis pipa : Commercial steel 12” IPS sch 30

8. Reaktor II (R-120)

Fungsi : Mereaksikan minyak jarak dengan metanol dan katalis NaOH

Tipe : Silinder tegak degan tutup atas standart dished dan tutup bawah

conical dilengkapi pengaduk dan jaket pemanas.

Jumlah : 1 buah

C-30


Residence Time : 60 menit



jamlbmLxgram

/000035,0

/00220,0/8258,03

= 55,68514lb/ft3


Volume liquid =

m =

3/68514,55

60/60/2,2/83405,29832

ftlb

jamKgxlbjamxKg

= 1178,6310 ft3


Vtangki = 8,0

Vliquid=

8,0

1178,6310 3ft= 1473,2888ft

3


Vdish = 0,0847 d3

V shell = 4

di

2 x LS = 1,1775 d

3 ( Ls = 1,5 d )

Vconis =

2/124

. 3

tg

di= 0,0775 d

3 ( α = 120

0 )


3 + 0,0775 d

3

1473,2888ft3

= 1,337 d3

d = 10,3271 ft3= 123,9252 in

Ls = 1,5 d = 1,5 x 10,3271 ft = 15,4907ft = 185,8878 in


hb = 2/1

2/1

tg

d=

60

10,32712/1

tg= 2,9812 ft

C-31

tinggi larutan (hl ) = Ls + hb

= 15,4907+ 2,9812 = 18,4719 ft

Phidrostatik = 144

xhl



= P operasi + 144

xhl

= 14,7 + 144

4719,18/6851,55 3 ftxftlb

= 21,8431 psia




ts = )6,9.(2 piEf

Cpixdi

= )8431,2185,0750,12(2

16/19252,1238431,21

xx

x =

16

0703,0=3/16 in

Standarisasi :do \

= di + 2 ts

= 123,9252 + 2 x3/16 = 124,3002 in


di = do – 2 ts = 126 -2 x3/16 = 125,625 = 10,4688 ft


4

d2 x Ls = 0,0755d

3

1473,2888 ft3 = 97,1794 + 86,0327 Ls + 86,6239 ft

3

C-32

Ls = 14,9883 ft

di

Ls=

4688,10

9883,14= 1,6317 > 1,5 ( memenuhi )

Ls = 1,5 d = 1,5 x 10,4688 ft = 15,7032 ft = 188,4384 in


r = d = 10,4688 ft = 125,6256 in

tha = piEf

xpixr

1,0.

885,0

+ C

= )8431,211,085,0750,12(

6256,1258431,21885,0

xx

xx

+ 1/16 =

16

8765,0= 3/16in


Ha = 0,169 d = 0,169 x 10,4688 = 1,7692 ft = 21,2304 in

Menentukan tebal tutup bawah standart dished ( thb ) :


pixdi

= )8431,216,085,0750,12(60cos2

6256,1258431,21

xx

x

+

16

1

= 16

0783,0 = 3/16

Tinggi tutup bawah ( Hb ) :

Hb = 2/1

2/1

tg

d =

60

4688,102/1

tg

x

= 3,0221 ft = 36,2652 in

Tinggi tangki ( H ) = Ha + Ls + Hb

= 1,7692 + 15,7032 + 3,0221

= 20,4945 ft

= 245,934 in

C-33

Perhitungan pengaduk



= 1/3 x diameter shell

= 1/3 x 10,4688

= 3,4896 ft = 41,8752 in

Lebar blade ( W ) = 0,17 x Da = 0,17 x 3,4896 = 0,5932 ft = 7,1184 in

Panjang blade ( L ) = 1/3 x Da = 1/3 x 3,4896 = 1,1632 ft = 13,9584 in

Dari Mc.Cabe gambar 9-13 hal 242 kurva D diperoleh

S1 = 0,33 ; S2 = 1 ; S3 = 0,25 ; S4 = 0,25

Kecepatan putar

N = menit

putaran

1

75x

ik

menit

det60


Viskositas campuran = 7,7592 cP x 2,4191

= jam

jamlb

det/3600

/77028,18= 0,0052143 lb/ft.det

NRe =

xNxDa2=

det./005214,0

3/68514,55det/25,1248962,3

ftlb

ftlbxputaranxft

NRe = 46582,7132

Diperoleh Np = 1,5

m = b

Nrea logdimana a = 1 ; b = 40 (Mc.Cabe I hal 244 )

= 40

7132,46582log1= 0,0917

Nfr = gc

xDaN 2=

174,32

4896,3252,1 x= 0,1695

C-34

Np koreksi = Np ( Nfr )m

= 1,5 x 0,1695 0,0917

= 1,1768

P = gc

xxDaNpxN 53=

174,32

68514,5548965,3253,11768,1 xxx

P = 550

4731,2058= 3,7427 HP

Grand Lossess ( Kebocoran tenaga akibat poros bearing ) = 10% x P

= 10% x 3,7427 = 0,37427


Power input = 3,74854 HP

Transmition System Lossess = 20% x Power input

= 20% x 3,74854= 0,7497 HP

Total Horse Power = Power input + Transmition System Lossess

= 3,74854+ 0,7497 = 4,49824 HP

Menentukan jumlah impeller

N = dTangki

hlxsg=

4688,10

8259,04945,20 x= 1,7343 ≈ 2 buah

Perhitungan Coil Pemanas

Reaksi yang terjadi di dalam reaktor adalah reaksi endotermis dan beroperasi

pada suhu 600C = 140

0F

Kebutuhan steam = 1011.6672 kg/jam

Steam masuk pada suhu 2300F dan keluar pada suhu 230

0F

Tekanan operasi = 1 atm

Digunakan coil pemanas berbentuk spiral dengan konstruksi High Alloy Steel

SA grade C tipe 347

Menentukan suhu kalorik

C-35

ΔtLMTD = 2/1ln

21

tt

tt

=

)86230/()140230ln(

)86230()140230(

= 114,893

0F

Tc = 2

21 TT =

2

230230 = 230

0F

tc = 2

21 tt =

2

14086 = 133

0F

Direncanakan ukuran pipa

Dari Perry’s 6 th

table 6-42

Ukuran pipa = 2,375 in

Di = 2,067 in

A = 0,02330 ft2

Menghitung panjang pipa

NRe = 42,2

2

x

xNxL

NRe =

xNxDa 2

= det./005214,0

/68514,55det/25,148962,3 32

ftlb

ftlbxputaranxft

= 1343531,003

Kecepatan putar = N = menit

putaran

1

150x

ik

menit

det60



Dari Kern hal 834 didapat jh = 320

Dimana k = 0,066 = 0,00658 lb/ft.det = 23,688 lb/ft.det

Cp = 1,0512

Dari Kern hal 835 didapat hio = 1450

Ho = jh

di

k

k

Cp .= 320 x

46875,10

066,0

066,0

77028072,180512,1 x

Ho = 603,1275

C-36

Uc = hohio

hioxho

=

1275,6031450

1275,6031450

x

x= 1032,6642

Rd diasumsikan 0,004

Rd = UcxUD

UDUc =

UD

1-

Uc

1

UD

1= Rd -

Uc

1= 0,004 -

6642,1032

1= 0,00303163

UD = 329,8556

A = TUD .

=

893,1148556,329

1891,142393

x= 3,7573

L = "a

A=

023230,0

7573,3= 161,2575

Jumlah lilitan coil

n = Dcoil

L

.

Jika d pengaduk < d coil < d bejana, maka :

d pengaduk = 2 ft ft

d bejana = 10,4688 ft

Dirancang d coil = 3,4896 ft

Jumlah lilitan ( n ) = 4896,39575,10

2575,161

x= 14,7257 ≈ 15 buah

Do = 2,375 in, jarak antara coil 3 in

Tinggi coil = ( n – 1 ) x ( do + jarak antar coil ) + do

= ( 26-1 ) + ( 2,375 + 3 ) + 2,375

= 79,75 in = 6,6458 ft

Tinggi coil < tinggi tangki ( memenuhi )

C-37

Spesifikasi Reaktor II :

Fungsi : Mereaksikan minyak jarak dengan methanol dan katalis NaOH

Tipe : Silinder tegak dengan tutup atas standard dished dan tutup bawah

conical dilengkapi dengan pengaduk

Dimensi : Faktor korosi = 3/16

Alowable stress = 18.750

Faktor pengelasan = 0,8


Diameter ( di ) : 125,625 in = 10,4688 ft

Tebal shell : 3/16 in


Jumlah : 1 buah

9. Dekanter 2 (H-121)


Dasar perancangan :

Tipe : horizontal dekanter

Jumlah : 1 buah

Bahan konstruksi : Carbon steel

Residance time : 60 menit





jamlbmLxg

/000035,0

/00220,0/88591,03

C-38

= 33

3

/028317,0

/45359,0/4514286,79

ftm

gramlbxftlb

= 891,9809284 kg/m3


gramlbmLxg

/000035,0

/00220,0/2649,13

= mLft

gramlbmLxg

/000035,0

/00220,0/2649,13

= 1272,676254 kg/m3


gramlbmLxg

/000035,0

/00220,0/88,03

= 33

3

/028317,0

/45359,0/31428571,55

ftm

gramlbxftlb

= 886,0404301 kg/m3

VL =

m=

2691,57


3

VT = 85,0

VL =

85,0

1159,28197 = 1363,8611 ft

3


VT = 0,0847d3 +

4

di

2 x Ls + 0,0847d

3 ( Ls = 2 d )

1363,8611 ft3 = 1,7394 di

3

di = 9,1859 ft = 110,2308 in


Ls = 2d = 2x 9,2213 = 18,4426ft

hb = 0,169 d = 0, 169 x 9,2213= 1,5584 ft


C-39

Phidrostatik = 144

xhl



= P operasi + 144

xhl

= 14,7 + 144

001,20/6851,55 3 ftxftlb

= 22,4344 psia



ts = )6,9.(2 piEf

Cpixdi

= )6556,1106,085,0750.12(2

16/16556,1104344,22

xx

x

=

16

0697,0= 3/16 in


= 110,2308 + 2 x 3/16 = 110,0306in


di = do – 2 ts = 108 -2 x 3/16= 107,625= 8,96875ft


4

d2 x Ls = 0,0847 d

3

1363,8611 ft3 = 122,2107+ 63,1442Ls

Ls = 19,6637 ft

di

Ls=

96875,8

6637,19= 2,16495 > 2 ( memenuhi )

Ls = 2 d = 2 x 8,96875 ft = 17,9375 ft = 215,25 in


C-40

r = d = 8,96875 ft = 107, 625 in

tha = piEf

xpixr

1,0.

885,0

+ C

= )6239,221,085,0750.12(

6239,22885,0

xx

x

+ 1/16 =

16

07493,0= 3/8 in


Ha = 0,169 d = 0,169 x 8,96875 = 1,5157 ft = 18,1884 in



= ( ½ + 19,6637) + 1, 5157 = 21,1794 ft = 254,1528 in


Z4 = Ls + tinggi tutup

17,9375 + 1, 5157 = 19,4532 ft = 233,4384 in

Sehingga :

Z2 = 2

1)21(

ZZ + Z3

= 45142875,79

3142,55)8134,1259375,233( x+ 125,8134

= 200,7422 ft


A = 4

x d

2 =

4

x [

min

in

/37,39

625,107]

2 = 5,8663m

2

Ud =

mx A1

= 3/0404301,886

/52753,27527

mkg

jamkg x 5,8663

C-41

= 182,2544m/s




Lc =

m =

jamkg

jamkg

/676254,1272

/56899,2720 x

3600

1 jam = 5,93798 x 10

-4 m

3/dt

Sehingga :

Uc = a

Lc=

6425759602,0

1093798,5 4x

= 9,238 x 10-4


Dimensi pipa


Flow rate =

m =

jamkg

jamkg

/359044,917

/83405,29832

3600

1 jam = 9,0335 x 10

-3

Luas pipa ( A ) :

A = 8,0

flowrate=

8,0

x109,0335 -3

= 1,1129 x 10-2

m2

A = π x di2

di = [4/

101129,1 2

x]

1/2 = 0,1191 m

Spesifikasi Dekanter II :






C-42


Diameter (di) : 107,625 in = 8,96875 ft


Bahan konstruksi: Carbon stell SA 167 Grade 3 type 304


Fungsi : Mengalirkan metil ester dari dekanter II menuju kolom pencuci metil

ester I

Dasar Perancangan :


Jumlah : 1 buah


Denistas Campuran : mLft

gramlbxmkg

/000035,0

/022,0/8774,03

3

= 55,722lb/ft3


= jam

jamftlb

det/3600

./43155078,17= 0,00484209474lb/ft/det

Massa masuk = 28539,28577kg/jam


m

= 3/150,55

/2,2/28577,28539

ftlb

kgftjamxkg=

jam

jamft

det/3600

/4479,1138 3


= 141,9295 gal/det


Dopt = 3,9 Q0,45

x ρ0,13

( pers.15 hal 496 Peter & Timmerhaus )

C-43

= 3,9 x (0,31612)0,45

x (0,00484)0,13

= 0,7592 in

Direncanakan :




A = 115 in2

= 0,7986 ft2

di = 12,09 in = 1,0075 ft


Qr=

20072,0

det/33162,0

ft

ft= 85,4595 ft/det

NRe =

Dxvx

det./390048420974,0

/15085714,55det/4595,85824,0 3

ftlb

ftlbxftftx

= 802075,7354 > 2100 ( aliran turbulen )


2,6 x 10-4

ε/D = inmin /37,39/824,0

10.6,2 4

= 0,01244

f = 0,0092




Gate valve = 1 x 0,17 = 0,17

Tee = 1x 1 = 1

ΔL = 12,17 + 18,2 = 29,62 ft


C-44

= 4 x 0,0096 x 12/824,0

32,29

nx

174,322

4595,85

x

in= 150,1882

Dimana : α = 1/2 ( laminar ) ; Δv = 5,23611 ft/det ; Δv = 0 ; Δz = 16,2 ft

Ws = gc

v

..2

2

+ Δz x

gc

g+

p

p+ ΣF

= 174,3212

4595,85

xx+ 14 x 1 + 0 + 150,1382 = 393,3329

lb.ft/jam

WHP = 550

Wsxm=

3600550

4771,173329,393

x

x= 12,4988


η pompa = 20%

BHP = pompa

WHP

=

2,0

4988,12= 62,494


η motor = 80 %


BHP

=

80,0

494,62= 48,1175 ≈ 80 HP


Fungsi : mengalirkan metil ester dari dekanter II menuju ke kolom

pencuci metil ester 1

Tipe : pompa sentrifugal


Daya : 80 HP

Jumlah : 1 buah

11. Tangki air asam ( M-201 )

C-45

Fungsi : Mengencerkan asam untuk mensuphai air pencuci untuk kolom

pencuci metil ester.

Dasar perancangan :


conical dilengkapi dengan pengaduk.

Jumlah : 1 buah




Densitas Campuran : mLft

jamlbmLxgram

/000035,0

/00220,0/8258,03

= 64,328 lb/ft3


Volume liquid =

m

= 3/328,64

60//2,2/961583,8387

ftlb

jamKgxlbjamxKg= 71,7165 ft

3


Vtangki = 8,0

Vliquid=

8,0

71,7165 3ft= 89,6496 ft

3


Vdish = 0,0847 d3

V shell = 4

di

2 x LS = 1,1775 d

3 ( Ls = 1,5 d )

Vconis =

2/124

. 3

tg

di= 0,0775 d

3 ( α = 120

0 )


3 + 0,0775 d

3

C-46

89,6456 ft3= 1,337 d

3

d = 4,0618 ft3= 48,7416 in

Ls = 1,5 d = 1,5 x 4,0618 ft = 6,0927 ft = 73,1124 in


hb = 2/1

2/1

tg

d=

60

4,06182/1

tg= 1,1725 ft


= 6,0927+ 1,1725 = 7,2652 ft


= P operasi + 144

xhl

= 14,7 + 144

2652,7/328,64 3 ftxftlb

= 17,9455 psia




ts = )6,9.(2 piEf

Cpixdi

= )9455,1785,0750,12(2

16/17416,489455,17

xx

x =

16

0650,0=3/16 in


= 48,7416+ 2 x3/16 = 49,1166 in


di = do – 2 ts = 126 -2 x3/16 = 125,625 = 10,4688 ft

VT = Vdish + V shell + Vconis = 0,0847 d3 + 0,875 d

2 x Ls = 0,0755d

3

C-47

89,6456 ft3 = 9,2947 + 13,7821 Ls + 4,7196 ft

3

Ls = 5,7779 ft

di

Ls=

96875,3

7779,5= 1,5006 > 1,5 ( memenuhi )

Ls = 1,5 d = 1,5 x 3,96875 ft = 5,9531 ft = 71,4372 in


r = d = 3,96875 ft = 47,625 in

tha = piEf

xpixr

1,0.

885,0

+ C

= )9455,171,085,0750,12(

625,479455,17885,0

xx

xx

+ 1/16 =

16

0662,0= 3/16in


Ha = 0,169 d = 0,169 x 3,96875 = 0,6707 ft = 8,0484 in



pixdi

= )9455,176,085,0750,12(60cos2

625,479455,17

xx

x

+

16

1=

16

0674,0 = 3/16


Hb = 2/1

2/1

tg

d=

60

96875,32/1

tg

x= 1,1457 ft = 13,7484 in


= 0,6707 + 5,7779 + 1,1457

= 6,5943 ft = 91,1316 in


C-48



= 1/3 x 3,96875 = 1,32292 ft = 15,8750 in




S1 = 0,33 ; S2 = 1 ; S3 = 0,25 ; S4 = 0,25


putaran

1

75x

ik

menit

det60



= jam

jamlb

det/3600

/24841,12= 0,0034 lb/ft.det

NRe =

xNxDa 2

= det./0034,0

/328,64det/25,13229,1 322

ftlb

ftlbxputaranxft

NRe = 31287,058

Diperoleh Np = 1,9

m = b


= 40

058,31287log1= 0,0874

Nfr = gc

xDaN 2

= 174,32

32292,125,1 2 x= 0,0642


= 1,5 x 0,0642 0,0917

= 2,4153

P = gc

xxDaNpxN 53

= 174,32

328,6432292,125,14153,12 3 xxx= 7,9855

P = 550

7,9855= 0,0695.10

-3 HP

C-49


= 10% x 0,695 = 0,0695.10-6

Power input = P + Grand Lossess = 0,0695.10-5

+ 0,695.10-6

Power input =0,7645 .10-5

HP


= 20% x 0,7645 = 0,1529 HP


= 0,7645 . 10-5

+ 0,1529 .10-5

= 0,9174 . 10-5

HP ≈ 1 HP


N = dTangki

hlxsg=

96875,3

2553,15943,7 x= 2,4021 ≈ 3 buah

Spesifikasi Tangki Air Asam :

Fungsi : mengencerkan asam untuk mensuphai air pencuci untuk

kolom pencuci metil ester.

Tipe : silinder tegak dengan tutup atas standard dished dan tutup

bawah dilengkapi dengan pengaduk.





Diameter (di) : 125,625 in = 10,4688 ft



Jumlah : 1 buah

C-50

12. Washing Column ( D-210 )

Fungsi : Memurnikan metil ester

Dasar Perancangan :

Tipe : Silinder tegak dengan tutup atas dan tutup bawah standart dished

Jumlah : 1 buah




Densitas campuran : mLft

gramlbmLxg

/000035,0

/00220,0/1965,03

= 12.35143 lb/ft3


Volume luquid =

m

= 3/1235143

60/2,2/28577,28539

ftlb

kgxlbjamxkg

= 2541,6664 ft3

Vliquid = 80% Volume tangki

Vtangki = 8,0

Vliquid

= 8,0

6664,2541= 3177.083 ft

3


Vdish = 0,0847 d3

V shell = 4

di

2 x LS = 1,1775 d

3 ( Ls = 1,5 d )

C-51

Vconis =

2/124

. 3

tg

di= 0,0775 d

3 ( α = 120

0 )


3 + 0,0847 d

3

3177,088 ft3 = 1,3469d

3

d = 13,3116 ft3= 159,7392 in

Ls = 1,5 d = 1,5 x 13,3116 ft = 19,9674 ft = 239,6088 in


hb = 2/1

2/1

tg

d=

60

0695,212/1

tg= 3,4841 ft


= 18,1043 + 3,4841 = 21,5884 ft = 259,0608 in


= P operasi + 144

xhl


7423,16144

8101,23/1235143 3




ts = )6,9.(2 piEf

Cpixdi

= )7423,1685,0750,12(2

16/17392,1597423,16

xx

x =

16

0702,0= ¼ in


= 159,7392 + 2 x 3/16 = 160,1142in


di = do – 2 ts = 156 -2 x 3/16 = 155,625 = 12,96875 ft

C-52


4

d2 x Ls = 0,0755d

3

3177,083 ft3 = 184,7472 + 132,0279 Ls + 184,7472 ft

3

Ls = 21,2651 ft

di

Ls=

96875,12

2651,21= 1,6397 > 1,5 ( memenuhi )

Ls = 1,5 d = 1,5 x 12,96875 ft = 19,4531 ft = 233,4372 in


r = d = 12,96875 ft = 155,625in

tha = piEf

xpixr

1,0.

885,0

+ C

= )7423,161,085,0750,12(

625,1557423,16885,0

xx

xx

+ 1/16 =

16

0758,0= 3/16 in

Tinggi tutup atas dan bawah ( Ha = Hb )

Ha = Hb = 0,169 d = 0,169 x 12,96875 = 2,1917ft = 26,3004 in


= 2,0209 + 17,9375 + 3,4519

= 23,4103 ft = 280,9236 in

Spesifikasi Washing Column :


Tipe : silinder tegak dengan tutup atas dan tutup bawah standard

dished

Dimensi : factor korosi (C) = ¼



C-53


Diameter (di) : 155,625 in = 12,96875 ft


Bahan konstruksi: Carbon stell SA 167 Grade 3 type 304

Jumlah : 1 buah

13. Dekanter III ( H-211)

Fungsi : Untuk memisahkan air pencuci dari metil ester

Dasar Perancangan :

Tipe : Horizontal dekanter

Jumlah : 1 buah







jamlbmLxg3000035,0

/00220,0/9111,0

= 33

3

/028317,0

/45359,0/26914286,57

ftm

gramlbxftlb

= 917,359044kg/m3


gramlbmLxg

/000035,0

/00220,0/2649,13

= mLft

gramlbmLxg

/000035,0

/00220,0/2649,13

= 1272,676254 kg/m3

C-54


gramlbmLxg

/000035,0

/00220,0/88,03

= 33

3

/028317,0

/45359,0/31428571,55

ftm

gramlbxftlb

= 886,0404301 kg/m3

VL =

m=

2691,57


3

VT = 85,0

VL =

85,0

ft 1146,0314 3

= 1348,2722 ft3


VT = 0,0847d3 +

4

di

2 x Ls + 0,0847d

3 ( Ls = 2 d )

1348,2722 ft3 = 1,7394 di

3

di = 9,1859 ft = 110,2308 in


Ls = 2d = 2x 9,1859 = 18,3718 ft

hb = 0,169 d = 0, 169 x 9,1859 = 1,5524 ft



= P operasi + 144

xhl

= 14,7 + psiaftx

6239,22144

9242,1926914286,57



C-55

ts = )6,9.(2 piEf

Cpixdi

= )6239,226,085,0750,12(2

16/12308,1106239,22

xx

x

=

16

0697,0= 3/16 in


= 110,2308 + 2 x 3/16 = 110,6058in


di = do – 2 ts = 108 -2 x 3/16= 107,635= 8,96875ft


4

d2 x Ls = 0,0847 d

3

1348,2722 ft3 = 122,2106+ 63,1442Ls

Ls = 19,4169 ft

di

Ls=

96875,8

4169,19= 2,16495> 2 ( memenuhi )

Ls = 2 d = 2 x 8,96875 ft = 17,9375 ft = 215,25 in


r = d = 8,96875 ft = 107, 625 in

tha = piEf

xpixr

1,0.

885,0

+ C

= )6239,221,085,0750,12(

6239,22885,0

xx

x

+ 1/16 =

16

07493,0= 3/8 in


Ha = 0,169 d = 0,169 x 8,96875 = 1,5157 ft = 18,18864 in



= ( ½ + 17,9375 ) + 1, 5157 = 10,4845 ft = 125,8134 in

C-56


17,9375 + 1, 5157 = 19,4532 ft = 233,4384 in

Sehingga :

Z2 = 2

21 1)(

ZZ + Z3

= 45142875,79

3142,55)8134,1259375,233( x+ 125,8134

= 200,7422 ft


A = 4

x d

2 =

4

x [

min

in

/37,39

625,107]

2 = 5,8663m

2

Ud =

mx A1

= 3/0404301,886

/52753,27527

mkg

jamkg x 5,8663

= 182,2544m/s




Lc =

m =

jamkg

jamkg

/676254,1272

/56899,2720 x

3600

1 jam = 5,93798 x 10

-4 m

3/dt

Sehingga :

Uc = a

Lc=

6425759602,0

1093798,5 4x

= 9,238 x 10-4


Dimensi pipa

C-57


Flow rate =

m =

jamkg

jamkg

/359044,917

/83405,29832

3600

1 jam = 9,0335 x 10

-3

Luas pipa ( A ) :

A = 8,0

flowrate=

8,0

x109,0335 -3

= 1,1129 x 10-2

m2

A = π x di2

di = [4/

101129,1 2

x]

1/2 = 0,1191 m = 4,6889 in

Spesifikasi Dekanter III :

Fungsi : untuk memisahkan air pencuci dari metil ester






Diameter (di) : 107,635 in = 8,96875ft



Jumlah : 1 buah


Fungsi : Mengalirkan metil ester dari dekanter IV menuju tangki adsorpsi

Dasar Perancangan :


Jumlah : 1 buah

C-58



gramlbxmkg

/000035,0

/022,0/8865,03

3

= 55,722lb/ft3


= jam

jamftlb

det/3600

./78191204,27= 0,0077lb/ft/det



m

= 3/722,55

/2,2/9344,33497

ftlb

kgftjamxkg=

jam

jamft

det/3600

/5345,1322 3


= 164,9112 gal/det


Dopt = 3,9 Q0,45

x ρ0,13


= 3,9 x ( 0,3674)0,45

x (55,722)0,13

= 4,1917 in

Direncanakan :




A = 115 in2

= 0,7986 ft2

di = 12,09 in = 1,0075 ft


Qr=

2

3

00371,0

det/3674,0

ft

ft= 4,1660 ft/det

NRe =

Dxvx

det./077,0

/722,55det/08819,0026,4 3

ftlb

ftlbxftftx

C-59

= 1008,8537 > 2100 ( aliran laminar )


2,6 x 10-4

ε/D = inmin /37,39/026,4

10.6,2 4

= 0,00254

f = 0,0096




Gate valve = 1 x 0,17 = 0,17

Tee = 1x 1 = 1

ΔL = 12,17 + 20,k 8 = 32,97 ft


= 4 x 0,0096 x 12/3355,0

32,29

inx

174,322

1660,4

x

in= 0,9051


Ws = gc

v

..2

2

+ Δz x

gc

g+

p

p+ ΣF

= 174,3212

1660,4

xx+ 14 x 1 + 0 + 0,9051 = 14,9698

lb.ft/jam

WHP = 550

Wsxm=

550

44445,15= 0,0772

-3


η pompa = 20%

BHP = pompa

WHP

=

2,0

10.5760,0 4

= 0,368

C-60


η motor = 80 %


BHP

=

80,0

368,0= 0,4825 ≈ 0,5 HP


Fungsi : mengalirkan metil ester dari dekanter IV menuju tangki

adsorpsi



Daya : 0,5 HP

Jumlah : 1 buah

15. Tangki Adsorpsi ( M-230 )

Fungsi : Menyerap kandungan air yang masih terdapat dalam metil ester.

Dasar perancangan :


conical dilengkapi dengan pengaduk

Jumlah : 1 buah

Bahan kosntruksi : Carbon Steel




jamlbmLxgram

/000035,0

/00220,0/8258,03

= 55,68514lb/ft3


Volume liquid =

m

C-61

= 3/68514,55

60/2,2/83405,29832

ftlb

KgxlbjamxKg= 1178,6310 ft

3


Vtangki = 8,0

Vliquid=

8,0

1178,6310 3ft= 1473,2888ft

3


Vdish = 0,0847 d3

V shell = 4

di

2 x LS = 1,1775 d

3 ( Ls = 1,5 d )

Vconis =

2/124

. 3

tg

di= 0,0775 d

3 ( α = 120

0 )


3 + 0,0775 d

3

1473,2888ft3= 1,337 d

3

d = 10,3271 ft3= 123,9252 in

Ls = 1,5 d = 1,5 x 10,3271 ft = 15,4907ft = 185,8878 in


hb = 2/1

2/1

tg

d=

60

10,32712/1

tg= 2,9812 ft


= 15,4907+ 2,9812 = 18,4719 ft


= P operasi + 144

xhl

= 14,7 + 144

4719,18/6851,55 3 ftxftlb= 21,8431 psia


C-62



ts = )6,9.(2 piEf

Cpixdi

= )8431,2185,0750,12(2

16/19252,1238431,21

xx

x =

16

0703,0=3/16 in


= 123,9252 + 2 x3/16 = 124,3002 in


di = do – 2 ts = 126 -2 x3/16 = 125,625 = 10,4688 ft


4

d2 x Ls = 0,0755d

3

1473,2888 ft3 = 97,1794 + 86,0327 Ls + 86,6239 ft

3

Ls = 14,9883 ft

di

Ls=

4688,10

9883,14= 1,6317 > 1,5 ( memenuhi )

Ls = 1,5 d = 1,5 x 10,4688 ft = 15,7032 ft = 188,4384 in


r = d = 10,4688 ft = 125,6256 in

tha = piEf

xpixr

1,0.

885,0

+ C

= )8431,211,085,0750,12(

6256,1258431,21885,0

xx

xx

+ 1/16 =

16

8765,0= 3/16in


Ha = 0,169 d = 0,169 x 10,4688 = 1,7692 ft = 21,2304 in


C-63


pixdi

= )8431,216,085,0750.12(60cos2

6256,1258431,21

xx

x

+

16

1=

16

0783,0 = 3/16


Hb = 2/1

2/1

tg

d=

60

4688,102/1

tg

x= 3,0221 ft = 36,2652 in


= 1,7692 + 15,7032 + 3,0221

= 20,4945 ft = 245,934 in




= 1/3 x 10,4688 = 3,4896 ft = 41,8752 in




S1 = 0,33 ; S2 = 1 ; S3 = 0,25 ; S4 = 0,25


putaran

1

75x

ik

menit

det60



= jam

jamlb

det/3600

/77028,18= 0,0052143 lb/ft.det

NRe =

xNxDa 2

= det./005214,0

/68514,55det/25,148962,3 32

ftlb

ftlbxputaranxft

NRe = 46582,7132

C-64

Diperoleh Np = 1,5

m = b


= 40

7132,46582log1= 0,0917

Nfr = gc

xDaN 2

= 174,32

4896,3252,1 x= 0,1695


= 1,5 x 0,1695 0,0917

= 1,1768

P = gc

xxDaNpxN 53

= 174,32

68514,554896,325,11768,1 53 xxx

P = 550

4731,2058= 3,7427 HP


= 10% x 3,7427 = 0,37427


Power input = 3,74854HP


= 20% x 3,74854= 0,7497 HP


= 3,74854+ 0,7497 = 4,49824 HP

= 0,5 HP


N = dTangki

hlxsg=

4688,10

8259,04945,20 x= 1,7343 ≈ 2 buah

Spesifikasi Tangki Adsorpsi :

C-65

Fungsi : menyerap kandungan air yang masih terdapat dalam air

metil ester


bawah conical dilengkapi dengan pengaduk





Diameter (di) : 125,625 in = 10,4688 ft



Jumlah : 1 buah


Fungsi : Mengalirkan metil ester dari tangki adsopsi menuju filter press I

Dasar perancangan :


Jumlah : 1 buah



gramlbxmkg

/000035,0

/022,0/8865,03

3

= 55,722lb/ft3


= jam

jamftlb

det/3600

./78191204,27= 0,0077lb/ft/det


C-66


m

= 3/722,55

/2,2/9344,33497

ftlb

kgftjamxkg=

jam

jamft

det/3600

/5345,1322 3


= 164,9112 gal/det


Dopt = 3,9 Q0,45

x ρ0,13


= 3,9 x ( 0,3674)0,45

x (55,722)0,13

= 4,1917 in

Direncanakan :




A = 115 in2

= 0,7986 ft2

di = 12,09 in = 1,0075 ft


Qr=

2

3

00371,0

det/3674,0

ft

ft= 4,1660 ft/det

NRe =

Dxvx

det./077,0

/722,55det/08819,0026,4 3

ftlb

ftlbxftftx

= 1008,8537 > 2100 ( aliran laminar )


2,6 x 10-4

ε/D = inmin /37,39/026,4

10.6,2 4

= 0,00254

f = 0,0096


C-67



Gate valve = 1 x 0,17 = 0,17

Tee = 1x 1 = 1

ΔL = 12,17 + 20,k 8 = 32,97 ft


= 4 x 0,0096 x 12/3355,0

32,29

inx

174,322

1660,4

x

in= 0,9051


Ws = gc

v

..2

2

+ Δz x

gc

g+ 14,7 + ΣF

= 174,3212

1660,4

xx+ 14 x 1 + 14,7 + 0,9051 = 297,6788

lb.ft/jam

WHP = 550

Wsxm=

550

297,6788= 0,5412

-3


η pompa = 80%

BHP = pompa

WHP

=

8,0

10.5760,0 4

= 0,6765


η motor = 80 %


BHP

=

80,0

0,6765= 0,8456 ≈ 1 HP

Spesifikasi Pompa Sentriffugal :

Fungsi : mengalirkan metil ester dari tangki adsorpsi menuju filter

press I


C-68


Daya : 1 Hp

Jumlah : 1 buah

17. Filter Press I ( P-232 )

Fungsi : Untuk memisahkan kalsium klorida dari metil ester



Volume minyak = 58892,56

6791,62243= 62243,6791 ft

3

Dari Perry’s Ed. 6 hal 19-67 diperoleh :

Ukuran normal phate : 30 in

Luas : 10,1 ft

Kapasitas phate dan frame : 0,42 cm.ft/in

Jumlah phate yang dibuat : 42,0

9269,1099x

30

1= 87,2958 = 90 buah

Spesifikasi Filter Press ( H-133 )

Tipe : Phate dan Frame

Kapasitas : 1099,9269 ft3

Ukuran : 30 in

Jumlah Phate : 90 buah

Jumlah Filter Press : 1 buah

Bahan konstrksi : Cast Iron


Fungsi : Mengalirkan metil ester dari filter press I menuju ke storage metil

ester.

C-69

Dasar perancangan :


Jumlah : 1 buah



gramlbxmkg

/000035,0

/022,0/8865,03

3

= 55,722lb/ft3


= jam

jamftlb

det/3600

./78191204,27= 0,0077lb/ft/det



m

= 3/722,55

/2,2/9344,33497

ftlb

kgftjamxkg=

jam

jamft

det/3600

/5345,1322 3


= 164,9112 gal/det


Dopt = 3,9 Q0,45

x ρ0,13


= 3,9 x ( 0,3674)0,45

x (55,722)0,13

= 4,1917 in

Direncanakan :




A = 115 in2

= 0,7986 ft2

di = 12,09 in = 1,0075 ft

C-70


Qr=

2

3

00371,0

det/3674,0

ft

ft= 4,1660 ft/det

NRe =

Dxvx

det./077,0

/722,55det/08819,0026,4 3

ftlb

ftlbxftftx

= 1008,8537 > 2100 ( aliran laminar )


2,6 x 10-4

ε/D = inmin /37,39/026,4

10.6,2 4

= 0,00254

f = 0,0096




Gate valve = 1 x 0,17 = 0,17

Tee = 1x 1 = 1

ΔL = 12,17 + 20,k 8 = 32,97 ft


= 4 x 0,0096 x 12/3355,0

32,29

inx

174,322

1660,4

x

in= 0,9051


Ws = gc

v

..2

2

+ Δz x

gc

g+

p

p+ ΣF

= 174,3212

1660,4

xx+ 14 x 1 + 0 + 0,9051 = 15,44445

lb.ft/jam

WHP = 550

Wsxm=

550

44445,15= 0,5760

-3


C-71

η pompa = 20%

BHP = pompa

WHP

=

2,0

10.5760,0 4

= 2,88


η motor = 80 %


BHP

=

80,0

88,2= 3,6 ≈ 4 HP


Fungsi : mengalirkan metil ester dari filter press I menuju ke

storage metil ester.



Daya : 4 Hp

Jumlah : 1 buah

19. Storage Metil ester ( F-234)

Fungsi : Menampung produk metil ester

Dasar perancangan :


conical.

Jumlah : 8 tangki




Densitas metanol : mLft

gramlbmLxg

/000035,0

/0020,0/7491,03

= 47,08628571 lb/ft3

C-72

Menentukan volume tangki

m= 3

3513756,2212

/0863,47

2430/2,2/7696,65ft

ftlb

jamxkgxlbjamxkg

Storage direncankan 2 buah maka

Vliquid = 1106,25679 ft3


Vtangki = Vtangki = 8,0

Vliquid=

8,0

ft1106,25679 3

1382,820985 ft3


Vdish = 0,0847 d3

V shell = 4

di

2 x LS = 1,1775 d

3 ( Ls = 1,5 d )

Vconis =

2/124

. 3

tg

di= 0,0775 d

3 ( α = 120

0 )


3 + 0,0775 d

3

2351,9396 ft3 = 1,337 d

3

d = 12,0695 ft3= 144,8342 in

Ls = 1,5 d = 1,5 x 12,0695 ft = 18,1043 ft = 217,251 in


hb = 2/1

2/1

tg

d=

60

0695,212/1

tg= 3,4841 ft


= 18,1043 + 3,4841 = 21,5884 ft = 259,0608 in


= P operasi + 144

xhl

C-73

= 14,7 + psiaftxxftlb

7686,21144

5854,213/14914286,47 3




ts = )6,9.(2 piEf

Cpixdi

= )7686,2185,0750,12(2

16/18342,1447686,21

xx

x =

16

2081,0= ¼ in


= 144,8342 + 2 x ¼ = 145,3342 in


di = do – 2 ts = 144 -2 x ¼ = 143, 5 = 11,9583 ft


4

d2 x Ls = 0,0755d

3

2351,9536 ft3 = 144,8412 + 112,2557 Ls + 129,1086 ft

3

Ls = 18,5113 ft

di

Ls=

9583,11

5113,18= 1,5479 > 1,5 ( memenuhi )

Ls = 1,5 d = 1,5 x 11,9583 ft = 17,9375 ft = 215,2494 in


r = d = 11,9583 ft = 143, 5 in

tha = piEf

xpixr

1,0.

885,0

+ C

= )7686,211,085,0750,12(

5,1447686,21885,0

xx

xx

+ 1/16 =

16

3508,0= 3/8 in


C-74

Ha = 0,169 d = 0,169 x 11,9583 = 2,0209 ft 24,2514 in

Menentukan tebal tutup bawah conical ( thb )


pixdi

+ C

= )7686,216,085,0750,12(60cos2

5,1437686,21

xx

x

+ 1/16

= 16

3511,0= 3/8 in


Hb = 2/1

2/1

tg

d=

60

9583,112/1

tg

x= 3,4519 ft = 41,4228 in


= 2,0209 + 17,9375 + 3,4519

= 23,4103 ft = 280,9236 in

Spesifikasi Storage Metil Ester :

Fungsi : menampung metil ester


bawah conical





Diameter (di) : 143, 5 in = 11,9583 ft

Tebal sheel : ¼ in


Jumlah : 1 buah

C-75

20. Tangki Penampung Gliserin ( F-301 )

Fungsi : menampung gliserin mentah

Dasar perancangan :


conical

Jumlah : 1 buah




Densitas methanol : 3

3/08623,47

/000035,0

/0020,0/7491,0ftlb

mLft

gramlbmLxg

Menentukan volume liquid =

3

3512756,2212

/08628571,47

2430/2,2/7696,65ft

ftlb

jamxkgxlbjamxkgm

Storage direncanakan 2 buah maka

Vliquid = 1106,25679 ft3


Vtangki = 3

3

820985,13828,0

25679,1106

8,0ft

ftVliquid


Vdish = 0,0847 d3

V shell = 4

di

2 x LS = 1,1775 d

3 ( Ls = 1,5 d )

Vconis =

2/124

. 3

tg

di= 0,0775 d

3 ( α = 120

0 )

C-76


3 + 0,0775 d

3

2351,9396 ft3 = 1,337 d

3

d = 12,0695 ft3= 144,8342 in

Ls = 1,5 d = 1,5 x 12,0695 ft = 18,1043 ft = 217,251 in


hb = 2/1

2/1

tg

d=

60

0695,212/1

tg= 3,4841 ft


= 18,1043 + 3,4841 = 21,5884 ft = 259,0608 in


= P operasi + 144

xhl


7686,21144

2554,21/14914286,47 3




ts = )6,9.(2 piEf

Cpixdi

= )7686,2185,0750,12(2

16/18342,1447686,21

xx

x =

16

2081,0= ¼ in


= 144,8342 + 2 x ¼ = 145,3342 in


di = do – 2 ts = 144 -2 x ¼ = 143, 5 = 11,9583 ft


4

d2 x Ls = 0,0755d

3

C-77

2351,9536 ft3 = 144,8412 + 112,2557 Ls + 129,1086 ft

3

Ls = 18,5113 ft

di

Ls=

9583,11

5113,18= 1,5479 > 1,5 ( memenuhi )

Ls = 1,5 d = 1,5 x 11,9583 ft = 17,9375 ft = 215,2494 in


r = d = 11,9583 ft = 143, 5 in

tha = piEf

xpixr

1,0.

885,0

+ C

= )7686,211,085,0750,12(

5,1447686,21885,0

xx

xx

+ 1/16 =

16

3508,0= 3/8 in


Ha = 0,169 d = 0,169 x 11,9583 = 2,0209 ft 24,2514 in



pixdi

+ C

= )7686,216,085,0750,12(60cos2

5,1437686,21

xx

x

+ 1/16

= 16

3511,0= 3/8 in


Hb = 2/1

2/1

tg

d=

60

9583,112/1

tg

x= 3,4519 ft = 41,4228 in


= 2,0209 + 17,9375 + 3,4519

= 23,4103 ft = 280,9236 in

C-78

Spesifikasi Tangki Penampung Gliserin :

Fungsi : menampung gliserin mentah


bawah conical

Dimensi : factor korosi (C) = ¼




Diameter (di) : 143, 5 in = 11,9583 ft

Tebal sheel : ¼ in


Jumlah : 1 buah


Fungsi : Mengalirkan gliserin mentah dari tangki gliserin menuju tangki

asidulasi.

Dasar perancangan :


Jumlah : 1 buah



gramlbxmkg

/000035,0

/022,0/8865,03

3

= 55,722lb/ft3


= jam

jamftlb

det/3600

./78191204,27= 0,0077lb/ft/det


C-79


m

= 3/722,55

/2,2/9344,33497

ftlb

kgftjamxkg=

jam

jamft

det/3600

/5345,1322 3


= 164,9112 gal/det


Dopt = 3,9 Q0,45

x ρ0,13


= 3,9 x ( 0,3674)0,45

x (55,722)0,13

= 4,1917 in

Direncanakan :




A = 115 in2

= 0,7986 ft2

di = 12,09 in = 1,0075 ft


Qr=

2

3

00371,0

det/3674,0

ft

ft= 4,1660 ft/det

NRe =

Dxvx

det./077,0

/722,55det/08819,0026,4 3

ftlb

ftlbxftftx

= 1008,8537 > 2100 ( aliran laminar )


2,6 x 10-4

ε/D = inmin /37,39/026,4

10.6,2 4

= 0,00254

f = 0,0096


C-80



Gate valve = 1 x 0,17 = 0,17

Tee = 1x 1 = 1

ΔL = 12,17 + 20,k 8 = 32,97 ft


= 4 x 0,0096 x 12/3355,0

32,29

inx

174,322

1660,4

x

in= 0,9051


Ws = gc

v

..2

2

+ Δz x

gc

g+

p

p+ ΣF

= 174,3212

1660,4

xx+ 14 x 1 + 0 + 0,9051 = 15,44445

lb.ft/jam

WHP = 550

Wsxm=

550

44445,15= 0,5760

-3


η pompa = 20%

BHP = pompa

WHP

=

2,0

410.5760,0 = 2,88


η motor = 80 %


BHP

=

80,0

88,2= 3,6 ≈ 4 HP


Fungsi : mengalirkan gliserin mentah dari tangki gliserin menuju

tangki asidulasi


C-81


Daya : 4 Hp

Jumlah : 1 buah

22. Tangki Asidulasi ( M-310 )

Fungsi : Untuk membersihkan gliserin mentah

Dasar perancangan :


conical dilengkapi pengaduk.

Jumlah : 1 buah




jamlbmLxgram

/000035,0

/00220,0/8258,03

= 55,68514lb/ft3


Volume liquid =

m

= 3/68514,55

60/60/2,2/83405,29832

ftlb

jamKgxlbjamxKg= 1178,6310 ft

3


Vtangki = 8,0

Vliquid=

8,0

1178,6310 3ft= 1473,2888ft

3


Vdish = 0,0847 d3

V shell = 4

di

2 x LS = 1,1775 d

3 ( Ls = 1,5 d )

C-82

Vconis =

2/124

. 3

tg

di= 0,0775 d

3 ( α = 120

0 )


3 + 0,0775 d

3

1473,2888ft3= 1,337 d

3

d = 10,3271 ft3= 123,9252 in

Ls = 1,5 d = 1,5 x 10,3271 ft = 15,4907ft = 185,8878 in


hb = 2/1

2/1

tg

d=

60

10,32712/1

tg= 2,9812 ft


= 15,4907+ 2,9812 = 18,4719 ft


= P operasi + 144

xhl


8431,21144

4719,18/6951,55 3




ts = CpiEf

pixdi

)6,9.(2

= )8431,2185,0750,12(2

16/19252,1238431,21

xx

x =

16

0703,0=3/16 in


= 123,9252 + 2 x3/16 = 124,3002 in


C-83

di = do – 2 ts = 126 -2 x3/16 = 125,625 = 10,4688 ft


4

d2 x Ls = 0,0755d

3

1473,2888 ft3 = 97,1794 + 86,0327 Ls + 86,6239 ft

3

Ls = 14,9883 ft

di

Ls=

4688,10

9883,14= 1,6317 > 1,5 ( memenuhi )

Ls = 1,5 d = 1,5 x 10,4688 ft = 15,7032 ft = 188,4384 in


r = d = 10,4688 ft = 125,6256 in

tha = piEf

xpixr

1,0.

885,0

+ C

= )8431,211,085,0750,12(

6256,1258431,21885,0

xx

xx

+ 1/16 =

16

8765,0= 3/16in


Ha = 0,169 d = 0,169 x 10,4688 = 1,7692 ft = 21,2304 in



pixdi

= )8431,216,085,0750,12(60cos2

6256,1258431,21

xx

x

+

16

1=

16

0783,0 = 3/16


Hb = 2/1

2/1

tg

d=

60

4688,102/1

tg

x= 3,0221 ft = 36,2652 in


= 1,7692 + 15,7032 + 3,0221

= 20,4945 ft = 245,934 in

C-84




= 1/3 x 10,4688 = 3,4896 ft = 41,8752 in




S1 = 0,33 ; S2 = 1 ; S3 = 0,25 ; S4 = 0,25


putaran

1

75x

ik

menit

det60



= jam

jamlb

det/3600

/77028,18= 0,0052143 lb/ft.det

NRe =

xNxDa 2

= det./005214,0

/68514,55det/25,124896,3 32

ftlb

ftlbxputaranxft

NRe = 46582,7132

Diperoleh Np = 1,5

m = b


= 40

7132,46582log1= 0,0917

Nfr = gc

xDaN 2

= 174,32

4896,325,1 2 x= 0,1695


= 1,5 x 0,1695 0,0917

= 1,1768

P = gc

xxDaNpxN 53

= 174,32

68514,554896,325,11768,1 53 xxx

C-85

P = 550

4731,2058= 3,7427 HP


= 10% x 3,7427 = 0,37427


Power input =3,74854HP


= 20% x 3,74854= 0,7497 HP


= 3,74854+ 0,7497 = 4,49824 HP

= 0,5 HP


N = dTangki

hlxsg=

4688,10

8259,04945,20 x= 1,7343 ≈ 2 buah

Spesifikasi Tangki Asidulasi :

Fungsi : Untuk membersihkan gliserin mentah







Diameter (di) : 125,625 in = 10,4688 ft



C-86

Jumlah : 1 buah


Fungsi : Mengalirkan gliserin dari dekanter IV menuju evaporator

Dasar perancangan :


Jumlah : 1 buah



gramlbxmkg

/000035,0

/022,0/8865,03

3

= 55,722lb/ft3


= jam

jamftlb

det/3600

./78191204,27= 0,0077lb/ft/det



m

= 3/722,55

/2,2/9344,33497

ftlb

kgftjamxkg=

jam

jamft

det/3600

/5345,1322 3


= 164,9112 gal/det


Dopt = 3,9 Q0,45

x ρ0,13


= 3,9 x ( 0,3674)0,45

x (55,722)0,13

= 4,1917 in

Direncanakan :



C-87


A = 115 in2

= 0,7986 ft2

di = 12,09 in = 1,0075 ft


Qr=

2

3

00371,0

det/3674,0

ft

ft= 4,1660 ft/det

NRe =

Dxvx

det./077,0

/722,55det/08819,0026,4 3

ftlb

ftlbxftftx

NRe =

Dxvx

det./077,0

/722,55det/08819,0026,4 3

ftlb

ftlbxftftx

= 1008,8537 > 2100 ( aliran laminar )


2,6 x 10-4

ε/D = inmin /37,39/026,4

10.6,2 4

= 0,00254

f = 0,0096




Gate valve = 1 x 0,17 = 0,17

Tee = 1x 1 = 1

ΔL = 12,17 + 20,k 8 = 32,97 ft


= 4 x 0,0096 x 12/3355,0

32,29

inx

174,322

1660,4

x

in= 0,9051


C-88

Ws = gc

v

..2

2

+ Δz x

gc

g+ 14,7 + ΣF

= 174,3212

1660,4

xx+ 14 x 1 + 14,7 + 0,9051 = 15,44445

lb.ft/jam

WHP = 550

Wsxm=

550

44445,15= 0,5760

-3


η pompa = 80%

BHP = pompa

WHP

=

8,0

10.5760,0 4

= 0,00072


η motor = 80 %


BHP

=

80,0

0,00072= 0,0009 ≈ 0,5 HP


Fungsi : mengalirkan gliserin dari dekanter IV menuju ke

evaporator



Daya : 0,5 Hp

Jumlah : 1 buah

24. Dekanter IV ( H-311 )

Fungsi : untuk memisahkan FFA + sabun dari gliserin mentah

Dasar perancangan :



C-89


Massa FFA + sabun = 424,1949 kg/jam

Densitas campuran = 33 /028317,0

/00220,0/2553,1

ftm

gramLbmLxg

= 33

3

/28317,0

/45359,0/90457143,78

ftm

gramlbxftlb

= 1263,916536 kg/m3

Denitas gliserin = mLft

gramlbmLxg

/000035,0

/00220,0/2649.13

= 33

3

/028317,0

/45359,0/45142857,79

ftm

gramlbxftlb

= 1272,676254 kg/m3

Denitas FFA + sabun

=mLft

gramlbmLxg

/000035,0

/00220,0/2649,13

=33

3

/28317,0

/45359,0/67428571,52

ftm

gramlbxftlb

Volume liquid =

m= 3

31301,34

/90457143,78

60/10/2,2/593163,7344ft

ftlb

jamkgxlbjamxkg

VT = 85,0

VL

= 3

3

1531,4085,0

1301,34ft

ft

VT = Vdish + Vshell + Vdish

VT = 0,0847 di3

+ 4

di

2 x Ls + 0,0847 di

3 ( Ls =2 d )

40,1531 ft3 = 1,7394 di

3

Di = 2,8473 ft = 34,2676 in

C-90


Ls = 2 d = 2 x 2,8746 = 9,6946 ft

hb = 0,169 d = 0,169 x 5,6476 = 0,964 ft


Pdesign = Poperasi + Phidrostatik

= Poperasi + 144

xhl

= 14,7 + psix

3477,18144

1615,290457143,78

Berdasarkan Brownell & Young, App. D hal 335 bahan yang digunakan

carbon steel SA 135 Grade B dengan F = 12.750, E = 0,85, C = 1/16

Menentukan tebal tangki :

ts = CpiEf

pixdi

)6,0.(2

= inxx

x16/3

16

0643,016/1

)3477,186,085,0750.12(2

1676,343477,18

Standarisasi : do = di + 2 ts

= 34,1676 + 2 x 3/16 = 34,5426 in


di = do – 2 ts = 34-2 x 3/16 = 33,625 = 2,8021 ft

VT = Vdish + Vshell + Vdish

= 0,0847 d3 +

4

di

2 Ls + 0,0847 d

3

40,1531 ft3 = 3,7270 + 6,1636 Ls

Ls = 5,9099 ft

C-91

)(21091,28021,2

9099memenuhi

di

Ls

Ls = 2d = 2 x 2,8021 ft = 9,6042 ft = 67,2504 in

Menentukan tebal tutup standard dished ( tha )

r = d = 2,8021 ft = 33,625 in

tha = piEf

xx

1,0.

625,333477,18885,0

= 16/1)3477,181,085,0750.12(

625,333477,18885,0

xx

xx

= 16/316

0696,0


Ha = 0,169 d = 0,169 x 2,8021 = 0,4736 ft = 5,6332 in



= (1/2 x 5,6042 ) + 0,4736 = 3,2757 ft = 89,3084 in


Z1 = Ls + tinggi tutup

= 5,6042 + 0,4736 = 6,0778 ft = 72,9336 in

Sehingga :

Z2 = 3

2

131 )(Z

ZZ

= 2757,34542857,79

67428571,52)2757,30778,6(

x

= 5,1334 ft

Selting velocity pada droplet fase terdispersi

C-92

A = 4

x d2 =

4

x

min

in

/37,39

625,33 2 = 0,5726 m

2

Ud = 1xAm

= jam

jammx

mkg

jamkg

det/3600

/3045,37226,0

/676254,272.1

/593163,73443

= 0,0009179.10-6

m/s

Sehingga :

Uc = a

Lc=

1236456606,0

10.0001397,0 7

= 0,001129.10-6


Dimensi pipa

Diambil nlet velocity = 0,8 m/dt

Flow rate = dt

jamx

jamkg

jamkgm

3600

1

/916562,1263

/593163,7344

= 0,001614.10-5 m

3/dt

Luas pipa ( A ) :

A = 8,0

10.001614,0

8,0

4

flowrate

= 0,002018.10-5

m2

A = π x di2

di =

4/

10.002018,0 5

1/2 = 0,0507.10

-3 m = 0,6084 in

Spesifikasi Dekanter IV :

Fungsi : Untuk memisahkan FFA + sabun dari gliserin mentah



C-93




Diameter (di) : 33,625 in = 2,8021 ft



Jumlah : 1 buah


Fungsi : Mengalirkan sabun dan FFA dari dekanter IV menuju ke storage soap

dan fatty acid.

Dasar perancangan :

Tipe : Rotary pompa

Jumlah : 1 buah



gramlbxmkg

/3000035,0

/022,03/7501,0= 47,14914286lb/ft

3



m

= jamftftlb

jamft/4626,15

/1491,41

/2751,636 3

3

3


= 1,9298 gal/det


Dopt = 3,9 Q0,45

x ρ0,13


C-94

= 3,9 x (1,9298)0,45

x (1,6502)0,13

= 8,6113 in

Direncanakan :


Panjang pipa ( L ) = 34ft


A = 115 in2

= 0,7986 ft2

di = 12,09 in = 1,0075 ft


Qr=

2

3

00211,0

det/0037,0

ft

ft= 1,7536 ft/det

NRe =

Dxvx

det./00152,0

/14914286,47det/7536,1622,0 3

ftlb

ftlbxftftx

= 2819,4857 > 2100 ( aliran turbulen )


2,6 x 10-4

ε/D = inmin /37,39/026,4

10.6,2 4

= 0,00254

f = 0,0143




Gate valve = 1 x 0,17 = 0,17

Tee = 1x 1 = 1

ΔL = 12,17 + 20,k 8 = 32,97 ft


C-95

= 4 x 0,0143 x 12/622,0

32,29

inx

174,322

7536,1

x

in= 1,5631

Dimana : α = 1 ( turbulen ) ; Δv = 1,7536 ft/det ; Δv = 0 ; Δz = 30,8 ft

Ws = gc

v

..2

2

+ Δz x

gc

g+

p

p+ ΣF

= 174,322/12

7536,1

xx+ 30,8 x 1 + 0 + 1,5631 = 22,4176

lb.ft/jam

WHP = 550

Wsxm=

3600550

4176,32

x= 0,0104

-3


η pompa = 80%

BHP = pompa

WHP

=

2,0

0104,0= 0,013


η motor = 80 %


BHP

=

80,0

0,013= 0,01625 ≈ 0,5 HP


Fungsi : mengalirkan sabun FFA dari dekanter IV menuju ke

storage soap dan fatty acid



Daya : 0,5 Hp

Jumlah : 1 buah

26. Storage Soap dan Fatty Acid ( F-314)

Fungsi : Menampung FFA + sabun sebagai produk samping

Dasar perancangan :

C-96


conical.

Jumlah : 1 buah



Densitas campuran : 3

3//08628571,47

/000035,0

/0020,0/7491,0ftb

mLft

gramlbmLxg


Volume luquid =

m=

14914286,47

2415/2,2/61255146,288 jamharixkgxlbjamxkg


Vtangki = 8,0

Vliquid=

85,0

30438,4848 ft= 5703,5809 ft

3


Vdish = 0,0847 d3

V shell = 4

di

2 x LS = 1,1775 d

3 ( Ls = 1,5 d )

Vconis =

2/124

. 3

tg

di= 0,0775 d

3 ( α = 120

0 )


3 + 0,0775 d

3

5703,5809 ft3 = 1,337 d

3

d = 16,2155ft3= 194,586 in

Ls = 1,5 d = 1,5 x 16,2155ft = 24,3233 ft = 291,8796 in


C-97

hb = 2/1

2/1

tg

d=

60

2155,216/1

tg= 4,6810 ft


= 24,3233 + 4,6810 = 29,0043 ft


= P operasi + 144

xhl


1967,24144

0043,29/14914286,47 3




ts = CpiEf

pixdi

)6,9.(2

= )1967,2485,0750.12(2

16/1586,1941967,24

xx

x =

16

0761,0=3/16 in


= 194,586 + 2 x 3/16 = 194,961 in


di = do – 2 ts = 192 -2 x 3/16 = 191,625 = 15,96875 ft


4

d2 x Ls = 0,0755d

3

5703,5809 ft3 = 344,9024+ 200,1758 Ls + 307,4395 ft

3

Ls = 25,2340 ft

di

Ls=

96875,15

2340,25= 1,5802> 1,5 ( memenuhi )

Ls = 1,5 d = 1,5 x 15,96875 ft = 23,9531 ft = 287,4372 in

C-98


r = d = 15,96875 ft = 191,625 in

tha = piEf

xpixr

1,0.

885,0

+ C

= )1967,241,085,0750.12(

625,1911967,24885,0

xx

xx

+ 1/16 =

16

0862,0= 3/16 in


Ha = 0,169 d = 0,169 x 15,96875 = 2,6987 ft = 32,3844 in



pixdi

+ C

= )1967,246,085,0750.12(60cos2

625,1911967,24

xx

x

+ 1/16

= 16

0893,0= 3/16 in


Hb = 2/1

2/1

tg

d=

60

96875,152/1

tg

x= 4,6098ft = 55,3176 in


= 2,6987 + 23,9531+ 4,6098

= 31,2616 ft = 375,1392 in

Spesifikasi Soap dan Fatty Acid :

Fungsi : Untuk menampung FFA + sabun sebagai produk samping


bawah conical


C-99



Tinggi tangki : 31,2616 in = 375,1392 ft

Diameter (di) : 191,625 in = 15,96875 ft



Jumlah : 1 buah

27. Evaporator ( V-320 )

Fungsi : Memekatkan gliserin

Dasar perancangan :


conical.

Jumlah : 1 buah


Residence time : 1 jam


Densitas campuran : 0674,1g/mL x 0,0020

lb/gram = 67,09371429 lb/ft

3

0,000035

ft3/mL


Volume luquid =

m=

mLft

kgxlbjamxkg

/3000035,0

60/2,2/980648,7055


Vtangki = 8,0

Vliquid=

85,0

6827,115 ft= 136,0973 ft

3

C-100


Vdish = 0,0847 d3

V shell = 4

di

2 x LS = 1,1775 d

3 ( Ls = 1,5 d )

Vconis =

2/124

3.

tg

di= 0,0775 d

3 ( α = 120

0 )


3 + 0,0775 d

3

136,0973 ft3 = 1,337 d

3

d = 4,6684ft3= 56,0208 in

Ls = 1,5 d = 1,5 x 4,6684ft3= 7,0026 ft = 84,0312 in


hb = 2/1

2/1

tg

d=

60

6684,24/1

tg= 1,3477ft


= 7,0026 + 1,3477 = 8,3503ft


= P operasi + 144

xhl


5906,18144

3503,8/09371429,67 3

ts = CpiEf

pixdi

)6,9.(2

= )5906,1885,0750,12(2

16/10208,565906,18

xx

x =

16

0655,0=3/16 in


= 52,0208 + 2 x 3/16 = 56,3958 in

C-101


di = do – 2 ts = 54 -2 x 3/16 = 53,625 = 4,46875 ft


4

d2 x Ls = 0,0755d

3

136,0973 ft3 = 7,5536+ 15,6762 Ls + 6,7576 ft

3

Ls = 7,7698 ft

di

Ls=

46875,4

7698,7= 1,7387 > 1,5 ( memenuhi )

Ls = 1,5 d = 1,5 x 4,46875 ft = 6,7031 ft = 80,4372 in


r = d = 4,46875 ft = 53,625 in

tha = piEf

xpixr

1,0.

885,0

+ C

= )5906,181,085,0750,12(

625,585906,18885,0

xx

xx

+ 1/16 =

16

0676,0= 3/16 in


Ha = 0,169 d = 0,169 x 4,46875 = 0,7552 ft = 9,0624 in



pixdi

+ C

= )5906,186,085,0750,12(60cos2

625,535906,18

xx

x

+ 1/16

= 16

0683,0= 3/16 in


Hb = 2/1

2/1

tg

d=

60

46875,42/1

tg

x= 1,2900 ft = 15,48in

C-102


= 0,7552 + 6,7031+ 1,2900

= 8,7483 ft = 104,9796 in

Menentukan pipa pemanas

Tipe : Shell and Tube

Factor kekotoran gabungan ( Rd ) = 0,001 J.ft2.F

0/BTU ( Kern hal 845 )

Suhu steam masuk = 181,340 C = 358,42

0F

Suhu steam keluar = 181,340 C = 358,42

0F

Suhu air pendingin masuk = 850C = 185

0F

Suhu air pendingin keluar = 1100C = 230

0F

Perhitungan :

1) Neraca massa dan panas ( App A & B )

M = 4,3699 kg/jam = 16,24786 lb/jam

Q = m . cP . Δt + M ( Hv- H )

= m.3,2355.( 230-185 ) = 165,24768 ( 430 -250)

= 2924,5824 BTU/jam

m = 20,087 lb/jam

2) Menghitung ΔtLTMD

Δt1 = 358,42 0F – 230

0F = 128,42

0F

Δt2 = 358,420F – 185

0F = 173,42

0F

ΔtLTMD =

42,173

42,128ln

42,17342,128 = 149,7952

0F

R = 21

12

tt

TT

= 0

185230

42,35842,258

C-103

S = 11

12

tT

tt

= 2595,0

18542,258

185230

Ft = 1 maka type HE 1-4

Δt = Ft. ΔtLTMD = 1 x 149,7952 = 149,7952

3) Menghitung suhu caloric

Tc = ½ ( T1 + T2 ) = ½ (358,42 0F + 358,42

0F ) = 358,42

0F

tc = ½ ( t1-t2 ) = ½ (185 0F + 230

0F ) = 207,5

0F

4) Trial UD

Dari D.Q. Kern table 8 hal 840 untuk medium organic memiliki :

UD = 6-60 BTU/j.ft2.0F

Dicoba harga UD = 50 BTU j.ft2.0F

A = tD

Q

.=

7952,14950

5824,2924

x= 0,39048 ft

2

Dari D.Q. Kern table 8 hal 843 diperoleh :

Pipa 3/4 “ OD BWG 16

a" = 0,1963 ; 1 = 5 ft

N1 teoritis = 1"a

A=

)5)(1963,0(

39048,0= 0,39784 = 0,5

Dari table 9 ( Kern ) didapat Nt standard = 20

UD koreksi = 20

5020 x= 50 BTU j.ft

2.0F

UD trial > UD koreksi ( memadai )

Kesimpulan sementara :

C-104

Type HE = 1-4

Bagian Shell Bagian Tube

IDs = 8 in

n' = 1

B = 5”

De = 0,73

1 = 5 ft

N + 1 = B

x121=

5

12125 x

C = PT – OD = 1=3/4” = ¼ “

¾ “ OD BWG 16, di = 0,62”

PT = 1” susunan segiempat

a” = 0,302 in2

a” = 0,1963 in2

1 = 5 ft

Nt = 20

n = 4

Bagian Shell ( uap metanol ) Bagian Tube (

air )

5) as = PT

BCIDs

.144

".. at =

144.

1

n

aNt =

1444

302,020

x

x

= 4/11144

54/18

x

xx = 0,0105

= 0,06945 ft2

Gs = as

M=

06945,0

087,20 NRet =

42,2x

dixGt

= 289,22966 lb/jam.ft2

=

42,20015,0

3981,1547112/62,0

x

x

C-105

= 22024,49086

6) hio steam = 1.500 ( Kerm fig.15 hal 825 )

ho = jh.de

k

k

Cp . 1/3

w

0,14

w

0,14 = Φt

ho =

7312,0

1160,0.

1160,0

98,165,0 x 1/3 . Φt

t

ho

= 46,7852

tw = tc + hotrialhio

hio

( Tc-tc )

= 207,5 + 7824,461500

0646,216)5,20742,358(7824,46

F

µw = 0,8 ( Kern fig.8 hal 823 )

Φt =

w

0,14 =

8,0

98,1 0,14 = 1,1353

hio koreksi = hp x Φt = 46,7824 x 1,1353 = 53,1121

Uc = hohio

hioxho

= 15001121,53

2958,5115001121,53

x

Rd = siUcxUDkorek

UDkoreksiUc

= 502958,51

502958,51

x

= 1,2958 > 0,001 j.ft2.0F/ BTU ( memenuhi syarat )

C-106

Spesifikasi Evaporator :



bawah conical





Diameter (di) : 53,625 in = 4,46875 ft



Jumlah : 1 buah

28. Pompa Rotary (L-341)

Fungsi : Mengalirkan gliserin dari evaporator menuju cooler

Dasar perancangan :

Tipe : Rotary Pump

Jumlah : 1 buah



gramlbxmkg

/000035,0

/022,0/2654,13

3

= 79,53942857lb/ft3

Viskositas Campuran : 108,1438 cP x 2,4191

= jam

jamftlb

det/3600

./61067,261= 0,07267 lb/ft.det


C-107


m

= 3/53942857,79

/2,2/68113,10525

ftlb

kglbjamxkg=

jam

jamft

det/3600

/1323,291 3

= 0,0809 ft3/det x 7,481gal/ft

3 x 60 det/menit

= 36,3128gal/det


Dopt = 3,9 Q0,45

x ρ0,13


= 3,9 x (0,0809)0,45

x (47,14914286)0,13

= 2,2216 in

Direncanakan :



Berdasarkan Perry’s 6 th table 6-6 hal 6-42 s/d 6-43

Dnominal = 2 ½ in sch 40

Di = 2,469 in

Do = 2,88in

a = 0,003331ft2


Qr=

2

3

0333,0

det/0809,0

ft

ft= 2,4294 ft/det

NRe =

Dxvx

det./00152,0

/14914286,47det/2429412/2469 3

ftlb

ftlbxftftx

= 547,0993 > 2100 ( aliran laminar )


2,6 x 10-4

ε/D = inmin /37,39/469,2

10.6,2 4

= 0,0041

C-108

f = 0,0125



Globe valve = 1 x 10 = 10

Gate valve = 1 x 3,2 = 3,2

Tee = 1x 1,4 = 1,4

ΔL = 15,45 x 20,8 = 36,25 ft


= 4 x 0,0125 x 12/469,02

25,36

nx

174,322

4294,2

x

in= 0,8079

Dimana : α = ½ ( laminar ) ; Δv = 2,4294 ft/det ; Δv = 0 ; Δz = 18,2ft

Ws = gc

v

..2

2

+ Δz x

gc

g+

p

p+ ΣF

= 174,322/12

4294,2

xx+ 30,8 x 1 + 0 + 0,8079= 19,0834

lb.ft/jam

WHP = 550

Wsxm=

3600550

9166,232040834,19

x

x= 0,2237 HP


η pompa = 20%

BHP = HPWHP

1185,12,0

2237,0

2,0


η pompa = 80%

Daya pompa actual = HPmotor

BHP5,13981,1

80,0

1185,1

C-109

Spesifikasi Pompa Rotary :

Fungsi : mengalirkan gliserin dari evaporator menuju cooler

Tipe : pompa rotary


Daya : 1,5 Hp

Jumlah : 1 buah

29. Cooler (E-335)

Fungsi : Untuk mendinginkan glsierin dari evaporator sebelum masuk ke filter

press II

Jenis : Shell and Tube

1. Neraca panas

Dari perhitungan neraca massa dan panas didapatkan :

Rate yang masuk = 10525,68113 kg/jam = 4774,4176 lb/jam

Pendingin yang digunakan adalah air

Rate air masuk = 470543,7363 BTU/jam

Massa air yang dibutuhkan = 23761,85915 kg/jam = 52385,39468 lb/jam

2. ΔtLTMD

Δt1 = 206,0150F – 122

0F = 84,015

0F

Δt2 = 122,86 0F – 86

0F = 36

0F

ΔtLTMD =

36

015,84ln

36015,84 = 56,66

0F

Ft = 1 maka type HE 1-4

Δt = ΔtLTMD Ft. = 56,66 x 1 = 56,66

C-110

3. Suhu caloric

tc = 0,5 x ( t1-t2 ) = ½ (1220F + 86

0F ) = 104

0F

Tc = 0,5 ( T1 + T2 ) = ½ (206,0150F + 122

0F ) = 164,0075

0F

7) 4.Menghitung UD

Karena umpan lihg ornaics sebagai hot fluid dan air sebagai cold fluid,

maka dari Kern, hal 840 tabel 8 didapat harga UD = ( 75-150 ) Btu/ j.ft2.0F

Trial UD = 75 Btu/ j.ft2.0F

A = tUDtrialx

Q

= 5304,19

046,17975

1

x

Bagian Shell ( gliserin ) Bagian Tube (air )

IDs = 8 in

n' = 4

B = 1,6

De = 0,72 in = 0,006 ft

Tringuhar pitch

Nt = xLa

A

"=

61936,0

21,24212,0

x

≈ 14

buah

OD = 0,75”

BWG 16

1= 6 ft

a” = 0,1963 ft2

Nt = 14 buah

n = 4

ID = 0,62 in = 0,0517 ft

a’ = 0,302 in 2

= 0,0021 ft2

Nt = xLa

A

"=

61936,0

4212,0

x- 2,21 ≈ 14 buah

Dari table 9 hal 842, Kern didapat :

Nt standart = 14

Sehingga harga UD koreksi :

C-111

UD = dartNts

NtxUDtrial

tan=

14

7514x= 75

Karena UD terletak diantara ( 75-150 ) Btu/ j.ft2.0F, maka kesimpulan

sementara HE type = 1-2

Trial B = (1/5 ) x IDS

= (1/5 ) x 8 = 1,6

N + 1 = B

l=

6,1

812 x= 45

Evaluasi RD

Bagian Shell Bagian Tube

1. C = PT-do = (1,25-0,75 ) in

= 0,5 in

aS = 144PTx

IDSxBxC

= 14425,1

5,06,18

x

xx

= 0,03356ft2

GS = as

M=

0356,0

97,85

= 2414,887664 lb/j.ft2

Pada tc = 950F

µ = 0,169 cP, cP = 7,0471

BTU/hb0F

NRe = 42,2x

dexGs

5. at” = 0,302 in2 ( tab.10 hal

834,Kern )

at = 1444

'

x

Ntxat

= 1444

302,014

x

x

= 0,00734 ft2

6. Gt = 'a

m=

00734,0

25,199

= 27145,77657 lb/j.ft2

Pada Tc = 277,9610F

µ = 0,9694 lb/ft jam

NRe =

dixGt

= 9694,0

77657,271450517,0 x

C-112

= 42,2169,0

88764,2414)12/72,0(

x

x

= 354,28

2. jh = 125 ( Fig.28, Kern, hal 838

)

3. Ho = jh x De

kx

k

cpx 1/3

= 125 x 06,0

07,0 x

07,0

169,00471,7 x 1/3

= 504,4816 BTU/jam ft2 0

F

= 1447,7374

6. jh = 120 ( Fig.28, Kern, hal 838 )

7. hi = jh x De

kx

k

cpx 1/3

= 120 x 06,0

3623,0 x

3643,0

169,07983,7 x 1/3

= 975,6362 BTU/jam ft2 0

F

hio = hi x ( ID/OD )

= 975,6362 x ( 0,62/0,75)

1336,6216

4. Uc = hohio

hioxho

= 4816,5046216,1336

4816,5046216,1336

x= 366,2493 j.ft

2.0F/Btu

5. RD = UDUc

UDUc

= 752483,366

752483,366

x

= 0,01065 > 0,001 ( memenuhi )

Evaluasi ΔP

Bagian Shell ( gliserin ) Bagian Tube ( air )

1. NRe = 354,28

Dari fig.29, hal 839, Kern

Nilai f = 0,0016

NRe = 354,28

Dari fig.29, hal 839, Kern

Nilai f = 0,0018

C-113

2. ΔPs = xdexSg

NxIDSxfxGs

102.22,5

)1(2

= 78,0)12/72,0(102.22,5

)45)(12/8(2)88764,2414(0016,0

xx

= 0,0001115 psi < 10 psi ( memenuhi

)

Dari Timmerhaus gambar 14.37 hal

520 diperoleh

η pompa = 20%

BHP = pompa

WHP

=

2,0

2237,0= 1,1185

HP

Dari Timmerhaus gambar 14.38 hal

521 diperoleh

η motor = 80 %


BHP

=

80,0

1185,1= 1,3981 ≈ 1,5 HP

3. ΔP1 = 1)12/62,0(102.22,5

2

xx

xLxnfxGt

= 0,000032 psi

ΔPn = gSx

xvx

2

244

= g

v

2

2= 0,8 psi

ΔPT = ΔP1 + ΔPn

= 0,000032 + 0,8

= 0,800032 psi < 10 psi (

memenuhi )

Spesifikasi Cooler :

Fungsi : Untuk mendinginkan glsierin dari evaporator sebelum

masuk ke filter press II

Jenis : Shell and tube

Rate masuk : 4774,4176 lb/jam

C-114

Rate air masuk : 470543,7363 BTU/jam

Massa air yang dibutuhkan : 23761,85915 kg/jam = 52385,39468 lb/jam

Suhu caloric : tc = 104 0F

Tc = 164,0075 0F

Daya : 1,5 HP

30. Filter Press II (P-342)

Fungsi : Memisahkan gliserin



Volume minyak = 08,80

9167,23204= 289,7717 ft

3

Dari Perr’ys Ed. 6 hal 19-67 diperoleh :

Ukuran normal phate : 30 in

Luas = 10,1 ft

Kapasitas phate dan frame : 0,42 cm.ft/in

Jumlah phate yang dibuat : 42,0

7717,289x

30

1= 22,9978 = 23 buah

Spesifikasi Filter Press ( H-133 )

Tipe : Phate dan Frame

Kapasitas : 289,7717 ft3

Ukuran : 30 in

Jumlah Phate : 23 buah

Jumlah Filter Press : 1 buah


C-115

31. Pompa Rotary (L-343)

Fungsi : Mengalirkan gliserin dari filter press II menuju storage gliserin

Dasar perancangan :

Tipe : Rotary Pump

Jumlah : 1 buah



gramlbxmkg

/000035,0

/022,0/2740,13

3

= 80,08lb/ft3

Viskositas Campuran : 106,2361 cP x 2,4191

= jam

jamftlb

det/3600

./996,256= 0,0714lb/ft.det



m

= 3/53942857,79

/2,2/68113,10525

ftlb

kglbjamxkg=

jam

jamft

det/3600

/1671,289 3

= 0,0803 ft3/det x 7,481gal/ft

3 x 60 det/menit

= 36,0435 gal/det


Dopt = 3,9 Q0,45

x ρ0,13


= 3,9 x (0,0803)0,45

x (47,14914286)0,13

= 2,2164in

Direncanakan :



Berdasarkan Perry’s 6 th table 6-6 hal 6-42 s/d 6-43

C-116

Dnominal = 2 ½ in sch 40

Di = 2,469 in

Do = 2,88in

a = 0,003331ft2


Qr=

20333,0

det/30803,0

ft

ft= 2,4114 ft/det

NRe =

Dxvx

det./0714,0

08,80det/4114,212/469,2

ftlb

xftftx

= 556,4613 > 2100 ( aliran laminar )


2,6 x 10-4

ε/D = inmin /37,39/469,2

410.6,2 = 0,0042

f = 0,0124



Globe valve = 1 x 10 = 10

Gate valve = 1 x 3,2 = 3,2

Tee = 1x 1,4 = 1,4

ΔL = 15,45 x 20,8 = 36,25 ft


= 4 x 0,0124 x 12/469,2

25,36

nx

174,322

4114,2

x

in= 0,7897

Dimana : α = ½ ( laminar ) ; Δv = 0,3333 ft/det ; Δv = 0 ; Δz = 18,2ft

Ws = gc

v

..2

2

+ Δz x

gc

g+

p

p+ ΣF

C-117

= 174,32

4114,2+ 30,8 x 1 + 0 + 0,7896= 19,1703

lb.ft/jam

WHP = 550

Wsxm=

3600550

9166,232041703,19

x

x= 0,2247 HP


η pompa = 20%

BHP = pompa

WHP

=

2,0

2247,0= 1,1235 HP


η motor = 80 %


BHP

=

80,0

1235,1= 1,4044 ≈ 1,5 HP

Spesifikasi Pompa Rotary :

Fungsi : mengalirkan gliserin dari filter press II menuju ke storage

gliserin

Tipe : pompa rotary


Daya : 1,5 Hp

Jumlah : 1 buah

32. Storage Gliserin (F-344)

Fungsi : Menampung produk samping gliserin

Dasar perancangan :


conical.

Jumlah : 3 buah


C-118


Densitas campuran : 3

3/08628571,47

/000035,0

/0020,0/2740,1ftlb

mLft

gramlbmLxg


Volume luquid =

m=

3/08,80

2415/2,2/68113,10525

ftlb

jamharixkgxlbjamxkg

Vliquid = 89 % Volume tangki

Vtangki = 85,0

Vliquid=

85,0

3143,104100 ft= 122470,7565 ft

3

Volume tiap tangki = 3

7565,122470= 46123,5378 ft

3


Vdish = 0,0847 d3

V shell = 4

di

2 x LS = 1,1775 d

3 ( Ls = 1,5 d )

Vconis =

2/124

3.

tg

di= 0,0775 d

3 ( α = 120

0 )


3 + 0,0775 d

3

6123,5378 ft3 = 1,337 d

3

d = 16,2155ft3= 199,2492 in

Ls = 1,5 d = 1,5 x 16,6041ft = 24,90615 ft = 298,8738 in


hb = 2/1

2/1

tg

d=

60

6041,216/1

tg= 4,7932ft


= 24,90615 + 4,7932 = 29,6994 ft


C-119

= P operasi + 144

xhl


2162,31144

6994,29/08,80 3




ts = )6,9.(2 piEf

Cpixdi

= )2162,3185,0750.12(2

16/12492,1992162,31

xx

x =

16

0805,0=3/16 in


= 199,2492 + 2 x 3/16 = 199,6242 in


di = do – 2 ts = 204 -2 x 3/16 = 203,625 = 199,6242 ft


4

d2 x Ls = 0,0755d

3

6123,5378 ft3 = 413,8410+ 266,0317 Ls + 368,8897 ft

3

Ls = 23,6286 ft

di

Ls=

6041,16

6286,23= 1,5802> 1,5 ( memenuhi )

Ls = 1,5 d = 1,5 x 16,6041 ft = 24,90615 ft = 298,8738 in


r = d = 16,6041 ft = 199,2492 in

C-120

tha = piEf

xpixr

1,0.

885,0

+ C

= )2162,311,085,0750.12(

2492,1992162,31885,0

xx

xx

+ 1/16 =

16

0943,0= 3/16 in


Ha = 0,169 d = 0,169 x 16,6041 = 2,8061ft = 33,6732 in



pixdi

+ C

= )2162,316,085,0750,12(60cos2

2492,1992162,31

xx

x

+ 1/16

= 16

0984,0= 3/16 in


Hb = 2/1

2/1

tg

d=

60

6041,162/1

tg

x= 4,7932ft = 57,5184 in


= 2,8061 + 24,90615+ 4,7932

= 32,50545 ft = 390,0654 in

Spesifikasi Storage Gliserin :

Fungsi : menampung produk samping gliserin


bawah conical




C-121


Diameter (di) : 203,625 in = 199,6242 ft



Jumlah : 1 buah

D-1

APPENDIKS D

PERHITUNGAN UTILITAS

Unit utilitas merupakan salah satu bagian yang sangat penting untuk menunjang

jalannya proses produksi dalam suatu industri kimia. Unit utilitas yang diperlukan

pada pra rencana pabrik biodiesel dari minyak jarak ini yaitu :

- Air yang berfungsi sebagai air proses,air pendingin,air umpan boiler,air

sanitasi dan air untuk pemadam kebakaran.

- Steam yang berfungsi sebagai media pemanas dalam proses produksi.

- Listrik yang berfungsi untuk menjalankan alat-alat produksi,utilitas, dan

untuk penerangan.

- Bahan bakar untuk mengoperasikan boiler dan generator.

Dari kebutuhan unit utilitas yang diperlukan, maka utilitas tersebut dibagi menjadi

4 unit, yaitu :

1. Unit penyediaan steam

2. Unit penyediaan air

3. Unit penyediaan listik

4. Unit Penyediaan bahan bakar

D.1. Unit penyediaan steam

Pada pabrik biodiesel dari minyak jarak ini, dari perhitungan bab-bab sebelumnya,

kebutuhan steam adalah sebagai berikut :

D-1

D-2

Tabel D.1 Kebutuhan Steam Pabrik Biodisel dari Minyak jarak

Nama Alat Kebutuhan steam ( kg/jam)

Reaktor I (R-110) 1011,6672

Reaktor II (R-120) 4175,4424

Evaporator Gliserin (V-320 ) 553,0306

Total 5740,1402

Untuk factor keamanan dan kebocoran direncanakan steam berlebih 20% sehingga

steam yang dihasilkan :

Kebutuhan steam = 5740,1402kg.jam x 20%

= 1148,02804 kg/jam = 0,03189 kg/detik

= 2530,9426 lb/jam

Steam yang digunakan mempunyai kondisi :

- Tekanan 143,27 kPa = 20,78 psia

- Suhu 1100 C = 230

0 F

Dari Savaren hal 171 didapat :

Kapasitas Boiler = 1000

)( hLhvms=

1000

)01320,515(9426,2530

= 1303,7695 lb/jam

Air umpan boiler = 3,960

hLhvx 658,251943

= 692,1708lb/jam

= 313,9666 kg/jam

Air umpan boiler disirkulasi dan diperkirakan 10% hilang selama sirkulasi. Maka

make up air umpan boiler = 10% x 313,9666 = 31,3966 kg/jam

Maka kebutuhan air umpan boiler total = 1,1 x 313,9666 = 345,3622 kg/jam

D-3

D.2. Unit Penyediaan Air

D.2.1. Air Sanitasi

Air sanitasi digunakan untuk memenuhi kebutuhan karyawan, laboratorium,

taman dan kebutuhan yang lain.

Air sanitasi yang diperlukan harus memenuhi syarat kualitas air sebagai berikut :

a. Syarat fisik

- Tidak berbau

- Tidak berasa

- Berada di bawah suhu udara

- Warnanya jernih

b. Syarat kimia

- Tidak mengandung zat-zat kimia beracun

- Tidak mengandung logam berat seperti Pb,As,Cr,Cd,Hg

c. Syarat mikrobiologis

- Tidak mengandung kuman maupun bakteri, terutama bakteri pathogen

Kebutuhan air sanitasi pada Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Minyak jarak ini

adalah :

1. Untuk kebutuhan karyawan

Menurut standart WHO kebutuhan air untuk tiap orang = 120 L/ hari

Jumlah karyawan pabrik = 172 orang

Kebutuhan air = 120 L/hari x 172 = 20.640 L/hari

Jumlah jam kerja karyawan pabrik = 8 jam / hari

Kebutuhan air per jam = 2580 L/jam = 2580 kg/jam

D-4

2. Untuk laboratorium dan taman

Direncanakan kebutuhan air untuk taman dan laboratorium adalah sebesar

50% dari kebutuhan karyawan.

Sehingga kebutuhan air untuk laboratorium dan taman :

= 50 % x 2580 = 1290 lg/jam

Jadi kebutuhan air sanitasi adalah :

= 2580 + 1290 = 3870 kg/jam

3. Untuk pemadam kebakaran dan cadangan air

Kebutuhan air untuk pemadam kebakaran dan air cadangan direncanakan

sebesar 40 % dari kebutuhan air sanitasi.

Jadi kebutuhan air santasi total adalah :

= 1,4 x 3870 = 5418 kg/jam

D.2.2. Air Pendingin

Air pendingin yang dibutuhkan digunakan pada alat-alat sebagai berikut :

Tabel D.2 Kebutuhan Air Pendingin Pada Peralatan

Nama alat Laju alir (kg/jam)

Cooler ( E-322 ) 23761,85915

Total 23761,85915

Untuk menghemat pemakian air, maka air pendingin yang digunakan

didinginkan kembali (disirkulasi) dalam cooling tower. Sehingga tidak perlu

dilakukan penggantian air pendingin, kecuali ada kebocoran atau kehilangan

karena penguapan. Maka disediakan penambahan air sebesar 20% dari kebutuhan

air pendingin.

D-5

Make up untuk kebutuhan air pendingin direncanakan 20% excess, sehingga :

Direncanakan banyaknya air pendingin yang disuplay dengan excess 20%

Kebutuhan air pendingin = 1,2 x 23761,85915 kg/jam = 4752,3738 kg/jam

D.2.3. Air Proses

Air proses yang dibutuhkan untuk pabrik biodiesel dari minyak jarak ini

dipanaskan sampai 700C melalui fired heater untuk digunakan kembali pada alat-

alat sebagai berikut :

Tabel D.3 Kebutuhan Air Proses

Nama alat Laju alir (kg/jam)

Tangki air asam (M-201) 8387,96183

Washing Column ( D-210 ) 2988,8547

Total 11376,8165

Total kebutuhan air yang perlu disuplai pada pra rencana pabrik biodisel dari

minyak jarak ini adalah :

Tabel D.4 Kebutuhan Air Total

Keterangan Jumlah (kg/jam)

Air umpan boiler 5740,1402

Air sanitasi 5418,0000

Air pendingin 28514,2429

Air proses 11376,8165

Keterangan 51049,2096

Air yang disirkulasi adalah air umpan boiler ( 5740,1402 kg/jam) dan air

pendingin (28514,2429 kg/jam)

Kehilangan selama sirkulasi diperkirakan 10%

Kehilangan selama sirkulasi = 10% x (5740,1402 + 28514,2429 )

D-6

= 3425,4383kg/jam

Jadi air yang disirkulasi = 34254,3831 – 3425,4382 = 30828,9448 kg/jam

Untuk memenuhi kebutuhan air kawasan pra rencana pabrik minyak jarak ini

digunakan air kawsan. Jumlah air kawasan yang harus ditambahkan :

= air yang hilang selama sirkulasi + air sanitasi + air proses + air

= 3425,4383 + 5418 + 11376,8165

= 20220,2548 kg/jam

Untuk safety faktor (faktor keamanan) ditambahkan 20 % dari jumlah air ini,

sehingga jumlah air kawasan total yang ditambahkan :

= 20.220,2548 + (20 % x 20220,2548)

= 24.264,3057 kg/jam

Sebelum digunakan, air kawasan tersebut masih perlu diproses ( water treatment)

untuk memenuhi air sanitasi, air pendingin, air umpan boiler dan juga air proses.

SPESIFIKASI ALAT-ALAT PADA UNIT-UNIT UTILITAS

1. BAK AIR KAWASAN ( F-210)

Fungsi : Tempat menampung air kawasan

Dasar perancangan :

Jumlah : 1 buah

Bahan konstruksi : beton

Residence time : 12 jam

Massa air masuk = 4044,0509 kg/jam

Densitas air = 997,08 kg/m3

Volume air = 3.08,997

12/ 4044,0509

mkg

jamjamxkg= 48,06707 m

3

Direncankan bak akan terisi 80%

D-7

Volume bak = 8,0

48,06707 3m= 60,8384m

3

Bak akan dirancang dengan perbandingan :

Panjang : lebar : kedalaman = 2 : 1 : 1,5

Maka, volume bak = panjang x lebar x tinggi

102,0201 m3 = 31

3

1 = 3,2398n m = 3,5 m

Lebar 1 = 3,5 m

Panjang = 21 = 7 m

Kedalaman = 1,51 = 5,25 m

2. POMPA KE BAK KLORINASI ( L-211)

Fungsi : Mengalirkan air dari bak air kawasan ke bak klorinasi

Dasar perancangan :

Jumlah : 1 buah

Bahan konstruksi : cast iron

Densitas air = 0,99708 g/mL = 62,6736 lb/ft3

Rate volumetric (Qf) = m

= 3/6736,62

/5228,11944

ftlb

jamlb

= 190,583 ft3/jam

= 0,05294 ft3/detik x 7,431 gal/ft

3 x 60 detik/menit = 23,7625 gpm


Dopt = 3,9 x Q 0,45

x ρ 0,13

= 3,9 x ( 0,05294 ) 0,45

x ( 62,6736 ) 0,13

D-8

= 1,78 in

Direncakan :



Berdasarkan Perry’s 6 th table 6.6 hal 6-42 didapatkan

Dnominal = 2 in sch 40

Di = 2,067 in

Do = 2,375 in

a = 0,02330ft2


Qf=

2

3

02330,0

det/005294,0

ft

ft= 2,2721 ft/det

NRe = Dxvx

= det./4100056,6

/6736,62det/2721,212/067,2 3

ftlbx

ftlbxftftx

NRe = 40,842,75 > 2100 ( aliran turbulen )

Dari Geankoplis gambar 2.10-3 hal 88 untuk bahan cast iron didapatkan

έ = 2,6 x 10-4

έ/D = inmin

x

/37,39/067,2

106,2 4

f = 0,008

Dari Genkoplis tabel 2.10-1 hal 93 untuk sambungan valve didapatkan :

Standart elbow = 4 x 0,75 =3

Glove valve = 1x 9,5 = 9,5

Gate vslve = 1 x 0,17 = 0,17

Tee = 1x 1= 1

∆L = 13,67 + 59,2 = 72,87 ft

D-9

ΣF = 4 x D

Lfx=

gc

xv

2

2

ΣF = 4 x 174,32212/067,2

)271,2(87,72008,0 2

xxin

xx= 1,0861

Dimana : ά = 1 ( aliran turbulen ) : ∆v = 2,26735 ft/det ; ∆p = 0 ; ∆z = 36,8 ft

Ws = Fp

p

gc

g

D

z

gc

v

..2

2

Ws = lbmftlbxx

/.96633,3710)81,36(174,32212

)271,2( 2

WHP = HPx

xWsxm229.0

3600500

5228,11944966633,37

500

Dari Timmerhaus 5th

ed. Gambar 12-17 hal 516 diperoleh

η pompa = 25%

BHP = 916,025.0

229,0

pompa

WHP

Dari timmerhaus gambar 14.38 hal 521 diperoleh

η motor = 80%

Daya pompa actual = HPpompa

WHP5,1145,1

8,0

916,0

3. BAK KLORINASI ( F-212 )

Fungsi : tempat pembersih air sanitasi dari kuman dengan penambahan Cl2 1 ppm

Dasar peracangan :

Jumah : 1 buah


Waktu kostruksi : 5 jam

Massa air masuk : 5418 kg/jam

D-10

Volume bak = 3

3

9617,338,0

1693,27m

m

Densitas air : 997,08 kg/m3

Volume air : 3

31963,27

.08,997

5/5418m

mkg

jamjamxkg

Direncanakan baka kan terisi 80%

Volume bak = 3

3

9617,338,0

1693,27m

m




33,9617 m3 = 31

3

1 = 2,2454 m ≈ 2,5 m

Lebar 1 = 2,5 m

Panjang = 21 = 5 m


4. POMPA KE BAK SANITASI ( L-213 )

Fungsi : mengalirkan air dari klorinasi ke bak sanitasi

Dasar perancangan :


Jumlah : 1 buah


Densitas air : 0,99708 g/mL = 62,6736 lb/ft3

Viskositas air = 0,8937 cP x 2,4191

= jamdt

ftjamlb

/3600

/1620,2= 6,0056 x 10

-4 lb/ft.dt

D-11

Massa masuk = 5418 kg/jam

= 11944,5228 lb/jam

Rate volumetric ( Qf ) = m

= 3/6736,62

/5228,11944

ftlb

jamlb

= 190,583 ft3/jam

= 0,05294 ft3/detik x 7,481 gal/ft

3 x 60 detik/menit

= 23,7625 gpm


Dopt = 3,9 x Q0,45

x ρ0,13

( pers.15 hal 496 peter & Timmerhaus )

= 3,9 x ( 0,05294 )0,45

x ( 62,6736 )0,13

= 1,78 in

Ketinggian pipa (Z) = 7,6 ft

Panjang pipa (L) = 20ft

Berdasarkan Perry’s 6 th table 6-42 s/d 6-43 didapatkan


Di = 2,067 in

Do = 2,375 in

a = 0,02330 ft2

Kecepatan linear (v) = a

Qf=

2

3

02330,0

det/05294,0

ft

ft= 2,2721 ft/det

NRe = Dxvx

= det./100056,6

/6736,62det/2721,212/067,24

3

ftlbx

ftlbxftftx

NRe = 40,842,75 > 2100 ( aliran turbulen)

Dari Geankoplis gambar 2.10-3 hal 88 untuk cast iron didapatkan

ε = 26 x 10-4

D-12

ε/D = inmin

x

/3937/067,2

106,2 4

= 0,005

f = 0,008

Dari Geankoplis table 2.10-1 hal 93 untuk sambungan valve didapatkan :

Standard elbow = 3 x 0,75 = 2,25


Gate valve = 1 x 0,17 = 0,17

Tee = 1 x 1 =1

ΔL = 12,92 + 20 = 32,92 ft

ΣF = 4 x 0,008 x 4900645,0174,322

2721,2

12/067,2

92,322

xx

in

Dimana : α = 1 ( aliran turbulen ) ; Δv = 2, 2721 ft/det ; Δp = 0 ; Δz = 7,6 ft

Ws = Fp

p

gc

gz

gc

v.

..2

2

Ws = 174,3212

2721,22

xx+ ( 76,1 x 1 ) + 0 + 0,490645 = 8,170871 lb.ft/lbm

WHP = HPx

xWsxm0493,0

3600550

5528,1194496633,37

550

Dari Timmerhaus 5 th


η pompa = 80%


BHP5,02462,0

8,0

1971,0

5. BAK SANITASI ( F-214)

Fungsi : tempat menampung air sanitasi

Dasar perancangan :

Jumlah : 1 buah

D-13

Bahan konstrksi : beton

Waktu tinggal : 5 jam

Massa air masuk : 5418 kg/jam


Volume bak = 3

3

9617,338,0

1693,27m

m


Volume air : 3

31963,27

.08,997

5/5418m

mkg

jamjamxkg

Direncanakan baka kan terisi 80%

Volume bak = 3

3

9617,338,0

1693,27m

m




33,9617 m3 = 31

3

1 = 2,2454 m ≈ 2,5 m

Lebar 1 = 2,5 m

Panjang = 21 = 5 m


6. POMPA AIR SANITASI ( L-215 )

Fungsi : mengalirkan air sanitasi

Dasar perancangan :


Jumlah : 1 buah


D-14


Viskositas air = 0,8937 cP x 2,4191 = jamdt

ftjamlb

/3600

/1620,2= 6,0056 x 10

-4 lb/ft.dt

Massa masuk = 5418 kg/jam = 11944,5228 lb/jam


= 3/6736,62

/5228,11944

ftlb

jamlb

= 190,583 ft3/jam

= 0,05294 ft3/detik x 7,481 gal/ft

3 x 60 detik/menit

= 23,7625 gpm


Dopt = 3,9 x Q0,45

x ρ0,13

( pers.15 hal 496 peter & Timmerhaus )

= 3,9 x ( 0,05294 )0,45

x ( 62,6736 )0,13

= 1,78 in


Panjang pipa (L) = 20ft



Di = 2,067 in

Do = 2,375 in

a = 0,02330 ft2

Kecepatan linear (v) = a

Qf=

2

3

02330,0

det/05294,0

ft

ft= 2,2721 ft/det

NRe = Dxvx

= det./4100056,6

/6736,62det/2721,212/067,2 3

ftlbx

ftlbxftftx

D-15

NRe = 40,842,75 > 2100 ( aliran turbulen)


ε = 26 x 10-4

ε/D = inmin

x

/3937/067,2

106,2 4

= 0,005

f = 0,008




Gate valve = 1 x 0,17 = 0,17

Tee = 1 x 1 =1

ΔL = 12,92 + 20 = 32,92 ft

ΣF = 4 x 0,008 x 4900645,0174,322

2721,2

12/067,2

92,322

xx

in

Dimana : α = 1 ( aliran turbulen ) ; Δv = 2, 2721 ft/det ; Δp = 0 ; Δz = 7,6 ft

Ws = Fp

p

gc

gz

gc

v.

..2

2

Ws = 174,3212

2721,22

xx+ ( 76,1 x 1 ) + 0 + 0,490645 = 8,170871 lb.ft/lbm

WHP = HPx

xWsxm0493,0

3600550

5528,1194496633,37

550

Dari Timmerhaus 5 th


η pompa = 80%


BHP5,02462,0

8,0

1971,0

D-16

7. POMPA KE KATION EXCHANGER ( L-221)

Fungsi : mengalirkan air dari bak kawasan ke kation exchanger

Dasar perancangan :


Jumlah : 1 buah




ftjamlb

/3600

/1610,2= 6,0056 x 10

-4 lb/ft.dt

Massa masuk : 5418 kg/jam = 11944,5228 lb/jam


= 3/6736,62

/5228,11944

ftlb

jamlb

= 190,583 ft3/jam

= 0,05294 ft3/detik x 7,431 gal/ft

3 x 60 detik/menit = 23,7625 gpm


Dopt = 3,9 x Q 0,45

x ρ 0,13

= 3,9 x ( 0,05294 ) 0,45

x ( 62,6736 ) 0,13

= 1,78 in

Direncakan :



Berdasarkan Perry’s 6 th table 6.6 hal 6-42 didapatkan

D-17


Di = 2,067 in

Do = 2,375 in

a = 0,02330ft2


Qf=

2

3

02330,0

det/005294,0

ft

ft= 2,2721 ft/det

NRe = Dxvx

= det./4100056,6

/6736,62det/2721,212/067,2 3

ftlbx

ftlbxftftx

NRe = 40,842,75 > 2100 ( aliran turbulen )

Dari Geankoplis gambar 2.10-3 hal 88 untuk bahan cast iron didapatkan

έ = 2,6 x 10-4

έ/D = inmin

x

/37,39/067,2

106,2 4

f = 0,008

Dari Genkoplis tabel 2.10-1 hal 93 untuk sambungan valve didapatkan :

Standart elbow = 4 x 0,75 =3

Glove valve = 1x 9,5 = 9,5

Gate vslve = 1 x 0,17 = 0,17

Tee = 1x 1= 1

∆L = 13,67 + 59,2 = 72,87 ft

ΣF = 4 x D

Lfx=

gc

xv

2

2

ΣF = 4 x 174,32212/067,2

)271,2(87,72008,0 2

xxin

xx= 1,0861

D-18

Dimana : ά = 1 ( aliran turbulen ) : ∆v = 2,26735 ft/det ; ∆p = 0 ; ∆z = 36,8 ft

Ws = Fp

p

gc

g

D

z

gc

v

..2

2

Ws = lbmftlbxx

/.96633,3710)81,36(174,32212

)271,2( 2

WHP = HPx

xWsxm229.0

3600500

5228,11944966633,37

500

Dari Timmerhaus 5th


η pompa = 25%

BHP = 916,025.0

229,0

pompa

WHP

Dari timmerhaus gambar 14.38 hal 521 diperoleh

η motor = 80%

Daya pompa actual = HPpompa

WHP5,1145,1

8,0

916,0

8. KATION EXCHANGER (D-22A)

Fungsi : menghilang ion – ion positif yang menyebabkan kesadahan air

Dasar perancangan :

Bentuk : silinder tegak

Jumlah : 1 buah

Bahan konstruksi : carbon steel SA 240 grade M tipe 316

Resin yang digunakan adalah Zeolite ( H2Z). Dimana untuk tiap m3 Zeolite dapat

menghilangkan 6500-9000 gram hardness

Rate : 627,7843 kg/jam = 1384,0133 lb/jam

Densitas = 997,08 kg.m3 = 62,2455 lbm/ft

3

D-19


ftjamlb

/3600

/1610,2= 6,0056 x 10

-4 lb/ft.dt


Rate volumetric = jamftft

jamlb

rDensitasAi

Rateair/247,22

2455,62

/0133,1384 3

3

= 0,0018 m3/s = 27,8852 gpm

Direncanakan tangki berbentuk silinder dengan tutup atas dan tutup bawah

berbentuk standard dished, dengan :

Kecepatan air (v) = 5 gpm/ft2

Tinggi bed = 5 m = 16,404 ft

Luas penampang bed ( A ) = 5

8852,27

v

Q = 5,5770 ft

3

= 0,5181 m

2

Volume bed = luas bed x tinggi bed

= 5,5770 x 16,404 ft

= 91,4199 ft3 = 2,5907 m

3

Luas A = 4

2xdi

di2 = 5,5770 x

14,3

4= 7,1044 ft

2

di = 2,6655 ft

Direncanakan : H/d = 3

Sehingga :

H = 3 x d = 3 x 2,6655 = 7,9965 ft

Volume tangki = A x H = 5,5770 ft2 x 7,9965 ft = 44,5965 ft

3 = 1,2629 m

3

Asumsi :

D-20

Tiap 1 gallon air = 27,8852 x 10 grain/gall

= 278,820 grain/menit

= 16.731,12 grain/jam

Dalam 1,2629 m3/H2Z dapat menghilangkan hardness sebanyak :

1,2629 m3 x 7.500 g/m

3 = 9,471,3943 g x 7000 grain/lb

= 20,8810 lb/ 7000 grain/lb

= 146.166,7147 grain

Umur resin = 7362,8

47146.166,71= 8,7362 jam

Jadi setelah 8,7362 jam resin harus diregenerasi dengan HCl.

9. ANION EXCHANGER (D-22B)

Fungsi : menghilangkan ion – ion negatif yang menyebabkan kesadahan air.

Dasar perancangan :

Bentuk : silinder tegak

Jumlah : 1 buah

Bahan konstruksi : carbon steel SA grade M tipe 316

Resin yang digunakan adalah De-acidite (DOH)

Direncanakan De-acidite (DOH) dengan kapasitas 10000 g/m3

Rate : 627,7843 kg/jam = 1384,0133 lb/jam

Densitas = 997,08 kg.m3 = 62,2455 lbm/ft

3


ftjamlb

/3600

/1610,2= 6,0056 x 10

-4 lb/ft.dt


Rate volumetric = jamftft

jamlb

rDensitasAi

Rateair/247,22

2455,62

/0133,1384 3

3

D-21

= 0,0018 m3/s = 27,8852 gpm

Direncanakan tangki berbentuk silinder dengan tutup atas dan tutup bawah

berbentuk standard dished, dengan :

Kecepatan air (v) = 5 gpm/ft2

Tinggi bed = 5 m = 16,404 ft

Luas penampang bed ( A ) = 5

8852,27

v

Q = 5,5770 ft

3

= 0,5181 m

2

Volume bed = luas bed x tinggi bed

= 5,5770 x 16,404 ft

= 91,4199 ft3 = 2,5907 m

3

Luas A = 4

2xdi

di2 = 5,5770 x

14,3

4= 7,1044 ft

2

di = 2,6655 ft

Direncanakan : H/d = 3

Sehingga :

H = 3 x d = 3 x 2,6655 = 7,9965 ft

Volume tangki = A x H = 5,5770 ft2 x 7,9965 ft = 44,5965 ft

3 = 1,2629 m

3

Asumsi :

Tiap 1 gallon air = 27,8852 x 10 grain/gall

= 278,820 grain/menit

= 16.731,12 grain/jam

Dalam 1,2629 m3/H2Z dapat menghilangkan hardness sebanyak :

D-22

1,2629 m3 x 7.500 g/m

3 = 9,471,3943 g x 7000 grain/lb

= 20,8810 lb/ 7000 grain/lb

= 146.166,7147 grain

Umur resin = 7362,8

47146.166,71= 8,7362 jam

Jadi setelah 8,7362 jam resin harus diregenerasi dengan HCl.

10. BAK AIR LUNAK (F-220)

Fungsi : tempat menampung air lunak untuk umpan boiler, air proses dan air

pendingin.

Dasar perancangan :

Jumlah : 1 buah

Bahan kontruksi : beton


Massa air masuk : 997,08 kg/m3

Volume air = 308,997

5/7843,627

kgm

jamjamxkg= 3,7777 m

3

Direncanakan bak akan terisi 80%

Volume bak = 8,0

37777,3 m= 4,72217 m

3


Panjang x lebar x kedalaman = 2 : 1 : 1,5

Maka,volume bak = panjang x lebar x tinggi

4,72217 m3 = 31 m

3

1 = 1,16325 m ≈ 1,5 m

Lebar = 1,5 m

D-23

Panjang = 21 = 3 m


11. POMPA KE BAK AIR PENDINGIN (L-225)

Fungsi : mengalirkan air lunak ke bak air pendingin

Dasar perancangan :


Jumlah : 1 buah




jamftlb

/3600

./1620,2= 6,0056 x 10

-4 lb/ft.dt

Massa masuk 23761,85915 kg/jam = 10778,3036 lb/jam


= 3/6736,62

lb/jam 10778,3036

ftlb

= 171,9752 ft3/jam

= 0,4477 ft3/detik x 7,481 ga/ft3 x 60 detik/menit

= 21,4424 gpm


Dopt = 3,9 x Q0,45

x ρ0,13

= 3,9 x ( 0,04777 )0,45

x ( 62,6736)0,13

= 1,6983 in

Direncanakan :

D-24


Panjang pipa (L) = 58 ft


Dnominal = 3/8 in sch 40

Di = 0,493 in

Do = 0,675 in

a = 0,00133 ft2

Kecepatan linear (v) = det/8646,3500133,0

det/04777,02

3

ftft

ft

a

Qf

NRe = Dxvx

= det./100056,6

/6736,62det/8646,3512/493,04

3

ftlbx

ftlbxftftx

NRe = 3914,629 > 2100 ( aliran turbulen )




Gate valve = 1 x 0,17 = 0,17

Tee = 1 x 1 =1

ΔL = 12,92 + 58 = 70,92 ft

ΣF = 4 x f x gc

vx

D

L

2

2

ΣF = 4 x 0,015 x 174,322

8646,35

12/493,0

70922

xx

in= 0,782

Dimana : α = 1 ( aliran turbulen ) ; Δv = 0,6970 ft/det ; Δp = 0 ; Δz = 42,8 ft

Ws = Fp

p

gc

gz

gc

v.

..2

2

D-25

Ws = 174,3212

8646,352

xx( 42,8 x 1 ) + 0 + 0,782 = 55,571 lb.ft/lbm

WHP = 3600550

3086,10778571,55

550 x

xWsxm= 0,302505 HP

Dari Timmerhaus 5th


η pompa = 10%

BHP = 1,0

302505,0

pompa

WHP= 3,0250


η pompa = 80%

Daya pompa aktual = HPmotor

BHP47813,3

8,0

0250,3

12. BAK AIR PENDINGIN (F-226)

Fungsi : tempat menampung air pendingin

Dasar perancangan :

Jumlah : 1 buah



Massa air masuk = 94,8754,7843 kg/jam

Densitas air = 997,08 kg/m3

Massa air masuk = 23761,85915 kg/jam

Volume air = 3/08,997

5/85915,23761

mkg

jamjamxkg= 119,1572 m

3

Direncanakan bak akan terisi 80%

Volume bak = 8,0

1572,119 3m148,9465 m

3

D-26


Panjang x lebar x kedalaman = 2 : 1 : 1,5

Maka,volume bak = panjang x lebar x tinggi

0,5947 m3 = 31 m

3

1 = 0,8409 m ≈ 1 m

Lebar = 1 = 1 m

Panjang = 21 = 3 m


13. POMPA KE PERALATAN (L-227)

Fungsi : mengalirkan air pendingin dari bak air pendingin ke peralatan

Dasar perancangan :





jamftlb

/3600

./1620,2= 6,0056 x 10

-4 lb/ft.dt

Massa masuk 23761,85915 kg/jam = 10778,3036 lb/jam


= 3/6736,62

lb/jam 10778,3036

ftlb

= 171,9752 ft3/jam

= 0,4477 ft3/detik x 7,481 ga/ft3 x 60 detik/menit

= 21,4424 gpm

D-27


Dopt = 3,9 x Q0,45

x ρ0,13

= 3,9 x ( 0,04777 )0,45

x ( 62,6736)0,13

= 1,6983 in

Direncanakan :





Di = 0,493 in

Do = 0,675 in

a = 0,00133 ft2

Kecepatan linear (v) = det/8646,3500133,0

det/04777,02

3

ftft

ft

a

Qf

NRe = Dxvx

= det./100056,6

/6736,62det/8646,3512/493,04

3

ftlbx

ftlbxftftx





Gate valve = 1 x 0,17 = 0,17

Tee = 1 x 1 =1

ΔL = 12,92 + 58 = 70,92 ft

ΣF = 4 x f x gc

vx

D

L

2

2

D-28

ΣF = 4 x 0,015 x 174,322

8646,35

12/493,0

70922

xx

in= 0,782


Ws = Fp

p

gc

gz

gc

v.

..2

2

Ws = 174,3212

8646,352

xx( 42,8 x 1 ) + 0 + 0,782 = 55,571 lb.ft/lbm

WHP = 3600550

3086,10778571,55

550 x

xWsxm= 0,302505 HP

Dari Timmerhaus 5th


η pompa = 10%

BHP = 1,0

302505,0

pompa

WHP= 3,0250


η pompa = 80%


BHP47813,3

8,0

0250,3

14. COOLING TOWER (P-228)

Fungsi : mendinginkan air

Dasar perancangan :

Jenis Counter Flow Induced Draft Cooling Tower ( Perry’s,6 th

ed.Hal 12-15)

Jumlah : 1 buah

Bahan konstruksi : carbon steel



D-29


jamftlb

/3600

./1620,2= 6,0056 x 10

-4 lb/ft.dt



= 3/6736,62

/3086,10778

ftlb

jamlb

= 171,9752 ft3/jam

= 0,47777 ft3/detik x 7,481 gal/ft

3 x 60 detik/menit

= 21,4424 gpm

Volume yang dibutuhkan = 3,3373 ft3/jam x 1 jam = 3,3373 ft

3

Suhu wet bulb udara ( kelembaban 70%) = 250C

Suhu air masuk menara = 450C

Suhu air keluar menara = 300C

Volume cooling tower = ¼.π.d2.l

Jika 1 = 4d, maka :

Volume coolinh tower = ¼. π.d2.(4d)

3,3373 ft3 = π.d3

d = 1,020524 ft

l = 4d = (1,020524) = 4,082096

Luas cooling tower = ¼.π.d2

= ¼ (3,14) (1,020524)2 = 0,817553 ft

2

Dari fig 12-15,Perry’s 6th

ed.Hal 12-15 diperoleh :

Persentase standart tower performance sebesar 100%,maka :

HP fan/luas tower area(ft2) = 0,041HP/ ft

2

HP fan = 0,041HP/ft2 x luas tower (ft

2)

D-30

= 0,041HP/ft2 x 0,817553ft

2

= 0,0335 HP ≈ 0,5 HP

15. POMPA KE DE-AERATOR (L-229)

Fungsi : mengalirkan air lunka ke deaerator

Dasar perancangan :





jamftlb

/3600

./1620,26,0056 x 10

-4 lb/ft.dt



= 3/6736,62

/2695,762

ftlb

jamlb

= 12,1625 ft3/jam

= 0,00337 ft3/detik x 7,481 gal/ft

3 x 60 detik/menit

= 1,5164 gpm


Dopt = 3,9 x Q0,45

x ρ0,13

= 3,9 x ( 0,00337 )0,45

x ( 62,6736)0,13

= 0,5153 in

Direncanakan :


D-31




Di = 0,493 in

Do = 0,675 in

a = 0,00133 ft2

Kecepatan linear ( v ) = det/9083,000371,0

det/00337,02

3

ftft

ft

a

Qf

NRe = Dxvx

= det//100056,6

/6736,62det/9088,312/824,04

3

ftlbx

ftlbxftftx



ε = 26 x 10-4

ε/D = 012423,0/37,39/824,0

106,2 4

inmin

x

f = 0,015


Standard elbow 900 = 3 x 0,75 = 2,25


Gate valve = 1 x 0,17 = 0,17

Tee = 1 x 1 =1

ΔL = 12,92 + 58 = 70,92 ft

ΣF = 12.92 + 44,8 = 57,72 ft

ΣF = 4 x f x gc

vx

D

L

2

2

D-32

ΣF = 4 x 001 x 38175,0174,322

8547,0

12/824,0

72,572

xx

in


Ws = Fp

p

gc

gz

gc

v.

..2

2

Ws = 174,3212

9083,02

xx( 42,8 x 1 ) + 0 + 0,782 = 64,348 lb.ft/lbm

WHP = 3600550

2695,762348,64

550 x

xWsxm= 0,01370 HP

Dari Timmerhaus 5th


η pompa = 10%

BHP = 1,0

01370,0

pompa

WHP= 1,1370


η pompa = 80%


BHP5,017125,0

8,0

1370,1

16. DE-AERATOR (D-230)

Fungsi : menghilangkan gas – gas terlarut dalam umpan boiler dengan pemanasan

steam

Dasar perancangan :

Tipe : silinder horizontal dengan tutup hemispherical

Jumlah : 1 buah

Bahan konstruksi : carbon steel SA 240 grade M tipe 316



D-33

Massa air masuk = 324,5398 kg/jam = 715,4804 lb/jam


Volume air = m

= 6736,62

60/30/4804,715 jamjamxlb= 5,707989ft

3

Vliquid = 80% Vtangki

Vtangki = 8,0

Vliquid=

33

135,78,0

707989,5ft

ft


Vhemispherical = 0,2618d3

Untuk Ls = 1,5d

Vsheell = ¼.π.d2.Ls = 1,1775d3

Vtotal = Vhemispherical + Vsheell + Vhemispherical

= 0,2618d3

+ 1,1775d3

+ 0,2618d3

7,135ft3 = 1,7001d

3

d = 1,6127 ft = 19,3524 in

Ls = 1,5d = 2,41905 ft = 29,0286 in

Menentukan tinggi liquid:

Vliquid = ½ Vbola + ¼ . π.d2.hl

= ½ (4/3. π.r3) + (¼ . π.d

2.hl)

= 0,2618 d3 + 0,7854 d

2.hl

5,707989ft3 = 0,2618 ( 1,6127 ft)

3 + 0,7854 ( 1,6127 ft)

2 .hl

hl = 2,257961 ft = 27,095532 in


= Poperasi + 144

xhl

D-34

= 14,7 + 144

2580,23/6736,62 xftlb

= 15,68274 psi


Bahan konstruksi : carbon steel SA 135 grade B

F = 12.750

E = 0,85

C = 1/16

ts = )6,0(2 piFE

Cpixdi

= 3524,196,085,012750(2

3524,1968274,15

xx

x

16

1

= 16

2242,1≈

16

3in

Standarisasi do :

Do = di + 2ts

= 19,3524 + 2(3/16)

= 19,7274 in


Di = do – 2ts = 20 - 2(3/16) = 19,7274 in = 1,6354 ft

Menentukan tinggi sheel baru :

Vtotal = Vtutup atas + V shell + V tutup bawah

= 0,2618d3

+ 4

.d2.Ls + 0,2618d

3

Vtotal = 0,5236d2

+ 4

.d2.Ls

D-35

7,135ft

= 0,5236 (1,6354)3

+ 4

.(1,6354)2

.Ls

Ls = 2,3075 ft = 27,69 in

Menentukan tinggi liquid baru :

Vliquid = ½ Vbola + ¼.π.d2.hl

= ½ (4/3. π.r3) + (¼ . π.d

2.hl)

= 0,2618 d3 + 0,7854 d

2.hl

5,707989ft3 = 0,2618 ( 1,6127 ft)

3 + 0,7854 ( 1,6127 ft)

2 .hl

hl = 2,257961 ft = 27,095532 in


= Poperasi + 144

xhl

= 14,7 + 144

2580,23/6736,62 xftlb

= 15,68274 psi


ts = )6,0(2 piFE

Cpixdi

= 3524,196,085,012750(2

3524,1968274,15

xx

x

16

1

= 16

2242,1≈

16

3in

Menentukan tebal tutup hemispherical :


ts = )6,0(2 piFE

Cpixdi

D-36

= 3524,196,085,012750(2

3524,1968274,15

xx

x

16

1

= 16

1133,1≈

16

3in

17. POMPA KE BOILER (L-231)

Fungsi : mengalirkan air dari dearator ke boiler

Dasar perancangan :

Tipe : pompa sentifugal




jamftlb

/3600

./1620,26,0056 x 10-4 lb/ft.dt



= 3/6736,62

/2695,762

ftlb

jamlb

= 12,1625 ft3/jam

= 0,00337 ft3/detik x 7,481 gal/ft

3 x 60 detik/menit

= 1,5164 gpm


Dopt = 3,9 x Q0,45

x ρ0,13

= 3,9 x ( 0,00337 )0,45

x ( 62,6736)0,13

= 0,5153 in

Direncanakan :


D-37




Di = 0,493 in

Do = 0,675 in

a = 0,00133 ft2


det/00337,02

3

ftft

ft

a

Qf

NRe = Dxvx

= det//100056,6

/6736,62det/9088,312/824,04

3

ftlbx

ftlbxftftx



ε = 26 x 10-4

ε/D = 012423,0/37,39/824,0

106,2 4

inmin

x

f = 0,015


Standard elbow 900 = 3 x 0,75 = 2,25


Gate valve = 1 x 0,17 = 0,17

Tee = 1 x 1 =1

ΔL = 12,92 + 58 = 70,92 ft

ΣF = 12.92 + 44,8 = 57,72 ft

ΣF = 4 x f x gc

vx

D

L

2

2

D-38

ΣF = 4 x 001 x 38175,0174,322

8547,0

12/824,0

72,572

xx

in


Ws = Fgc

Pzg

gc

v

..2

2

Ws = Fp

p

gc

gz

gc

v.

..2

2

Ws = 174,3212

9083,02

xx( 42,8 x 1 ) + 0 + 0,782 = 64,348 lb.ft/lbm

WHP = 3600550

2695,762348,64

550 x

xWsxm= 0,01370 HP

Dari Timmerhaus 5th


η pompa = 10%

BHP = 1,0

01370,0

pompa

WHP= 1,1370


η pompa = 80%

Daya pompa aktual =

HPmotor

BHP5,017125,0

8,0

1370,1

18. BOILER (Q-232)

Steam yang digunakan mempunyai suhu 110 0C (230

0F) dan tekanan 143,27 kPa

(20,78 psia). Karena temperatur steam yang digunakan < 210 0C dan tekanan < 18

bar, maka dipilih boiler tupe fire tube boiler dengan efisiensi 80% (Ulrich hal 109)

Kebutuhan steam = 311,41776 kg/jam = 686,5516 lb/jam

Dari Savaren W.H., “Steam Air and Gas Power”, pers 172, halaman 140 :

D-39

Power Boiler (HP) = 5,34

)( 1

Hx

HHxm vs

Dimana :

ms = laju steam yang dihasilkan

Hv = entalpi uap pada 110 0C = 1157,1 Btu/lb

H1 = entalpi liquid pada 110 0C = 198,32 Btu/lb

H = entalpi air pada 212 0F = 970,3 Btu/lb

34,5 = angka penyesuaian pada penguapan 34,5 hp/lb air/jam pada 212 0F

menjadi uap kering.

HP = )5,34)(3,970(

)32,1981,11571(5516,686 x= 19,66378 hp

Dari Savern hal 171 didapat :

Kapasitas boiler = 1000

)( Lvs hhm=

1000

)32,1981,1157(5516,686

Kapasitas boiler = 686,251943 lb/jam

Bahan bakar yang digunakan adalah minyak bakar dengan heating value sebesar

19.410 Btu/lb (Perry’s 6th

ed.. hal 9-18)

Efisiensi boiler = 80 % (Ulrich, hal 109)

Kebutuhan bahan bakar :

mf = xHV

hhm Lvs )(=

410.1980,0

)32,1981,1157(5516,686= 42,39129 lb/jam

mf = 19,22856 kg/jam

Menghitung perpindahan panas boiler dan jumlah tube :

Heating value surface bolier = 10 ft2/hp boiler (Savaren,hal 126)

Pipa yang digunakan = 2 in IPS

Panjang tube = 16 ft

D-40

Luas permukaan linear(a”) = 0,662 ft2/in.ft

Jumlah tube = A/(a”x L)

Dimana :

A = luas perpindahan panas boiler = 10 x hp boiler

A = 10 x 19,66378 hp = 196,6378 ft2

Jumlah tube yang dibutuhkan :

Nt = 16662,0

6378,196

"

2

x

ft

xLa

A= 20 tube

19. POMPA KE FIRED HEATER (L-223)

Fungsi : mengalirkan air dari bak air lunak ke fired heater.

Dasar perancangan :

Tipe : pompa sentifugal




jamftlb

/3600

./1620,26,0056 x 10

-4 lb/ft.dt



= 3/6736,62

/4921,5160

ftlb

jamlb

= 82,3391 ft3/jam

= 0,02287 ft3/detik x 7,481 gal/ft

3 x 60 detik/menit

= 10,26631 gpm


D-41

Dopt = 3,9 x Q0,45

x ρ0,13

= 3,9 x (10,26631)0,45

x ( 62,6736)0,13

= 0,5153 in

Direncanakan :





Di = 0,493 in

Do = 0,675 in

a = 0,00133 ft2


det/02287,02

3

ftft

ft

a

Qf

NRe = Dxvx

= det//100056,6

/6736,62det/8904,1012/824,04

3

ftlbx

ftlbxftftx



ε = 26 x 10-4

ε/D = 012423,0/37,39/824,0

106,2 4

inmin

x

f = 0,015


Standard elbow 900 = 3 x 0,75 = 2,25


Gate valve = 1 x 0,17 = 0,17

D-42

Tee = 1 x 1 =1

ΔL = 12,92 + 58 = 70,92 ft

ΣF = 12.92 + 44,8 = 57,72 ft

ΣF = 4 x f x gc

vx

D

L

2

2

ΣF = 4 x 001 x 38175,0174,322

8904,10

12/0518,0

72,572

xx

in


Ws = Fp

p

gc

gz

gc

v.

..2

2

Ws = Fp

p

gc

gz

gc

v.

..2

2

Ws = 174,3212

9083,02

xx( 42,8 x 1 ) + 0 + 1,1809 = 4,4048 lb.ft/lbm

WHP = 3600550

4921,51604048,4

550 x

xWsxm= 0,0115 HP

Dari Timmerhaus 5th


η pompa = 10%

BHP = 1,0

0115,0

pompa

WHP= 0,1148


η pompa = 80%


BHP5,01435,0

8,0

1148,0

20. FIRED HEATER (E-224)

Fungsi : memanaskan air untuk air pencuci

D-43

Dasar perancangan :

Tipe : double radiant section

Jumlah : 1 buah

Bahan konstruksi : carbon steel SA grade M tipe 316

Fluks Average Furnace : 12000BTU/jam.ft2 (Kern,table 19.2 hal 712)

Faktor perubahan panas overall : 0,57 (Kern,fig.19.15 hal 700)

Efisiensi overall (η) = 75% (Kern, hal 702)

Suhu air masuk = 30 0C = 86

0F

Suhu air keluar = 70 0C = 158

0F

Densitas air = Densitas air = 0,99708 g/mL = 62,6736 lb/ft3

Massa air masuk = 11376,8165 kg/jam = 5160,4921 lb/jam

Perhitungan :

xAcp

Q2

.fluks average = 2 x 12000 = 24000 BTU/jam.ft

2

Jika factor perubahan panas overall (z) = 0,57,maka

zAcp

Q

.. 57,0

24000= 42,105,2632 BTU/ jam.ft

2

Kebutuhan bahan bakar untuk fired heater dipenuhi dengan menggunakan minyak

bakar dengan heating value sebesar 19410BTU/lb (Perry’s 6 th hal 9-18) sehingga

Mf = ueheatingvaln

TCpm

.

..=

1941075,0

)86158(01,14921,5160

x

xx

Mf = 2,8075 lb/jam = 1,2734 kg/jam

Panas yang dihasilkan bahan bakar :

Qf = Mf x HV = 2,8075 lb/jam x 19410 BTU/lb = 54493,570 BTU/jam

Jika efisiensi 75%, maka :

D-44

Qf = 75,0

570,54493= 72658,1 BTU/jam

Dari Kern hal 702 didapatkan bahwa terdapat 17,44 lb udara dalam setiap 1 lb

bahan bakar, sehingga udara yang dibutuhkan :

= 2,8075 lb/jam x 17,44 = 48,9628 lb/jam

Panas yang keluar = QA = m x λ

QA = 48,9628 lb/jam x 1,002 BTU/lb = 49090,1033 BTU/jam

Qw = 2% x Qf = 2% x 72658,1 = 1453,162 BTU/jam

Qnett = Qf + QA - QW

= 72658,1+ 49090,1033 – 1453,162

= 107215,0413 BTU/jam

Jika sentalpi gas = 476 BTU/lb maka

QG = entalpi gas x (m bahan kabar + m udara )

= 476 (2,8075 + 48,9628 )

= 24642,6628 BTU/jam

Sehingga panas overall yang diperoleh sebesar

Q =Qnett - QG

= 107215,0413 –24642,6628 = 82572,3785

Jika panjang tube (L) = 16 ft

Pipa yang digunakan = 2 in nominal pipa IPS

Luas permukaan pipa (A) = L x OD x π = 16 x 2/12 x 3,14 = 8,3733 ft2

Jumlah pipa (Nt) = gexAfluksavera

Q

= 23733,82/12000

82572,3785

ftxftbtu= 0,8218 ≈ 1 buah

D-45

Jarak dari pusat ke pusat = 8,5 in sehingga

Acp per pipa = 12

165,8 x11,3333 ft

2

Rasio jarak pusat ke pusat terhadap diameter = 25,412

5,8

Dari Kern,fig 19-11 total α adalah 0,575

Sehingga αAcp total = jumlah pipa x Acp per pipa

= 1 x 6,5166 = 6,5166

Refractory surface :

End wall = 2 x 15 x 10 = 300 ft2

Side wall = 10 x 15 = 150 ft2

Bridge wall = 10 x 15 = 150 ft2

Floor and arch = 2 x 15 x 15 = 450 ft2

AT = 300 + 150 + 150 + 450 = 1050 FT2

AR = AT – (αAcp)

= 1050 – 6,5166 = 1043,4834

Acp

Ag

.=

5166,6

4834,1043= 160,127

Ratio = 15 x 15 x 10 = 1,5 x 1,5 x 1,5

Tinggi fired heater : T = 2/3 (3√15 X 15 X 10) =8,7358 FT = 2,66 M

D.3 Unit Pengadaan Listik

Untuk memenuhi kebutuhan tenaga listik diperoleh dari listrik dari PLN dan

generator set. Kebutuhan listik di pabrik metil ester ini digunakan untuk

penerangan pabrik, peralatan proses produksi, peralatan utilitas dan lainnya

D-46

Perincian kebutuhan listik dibagi menjadi :

a. Listrik untuk peralatn proses produksi

b. Listrik untuk daerah pengolahan air

c. Listrik untuk penerangan pabrik

A.Listrik untuk Peralatan Proses

Tabel D.5 Pemakaian Listrik Pada Peralatan Proses

No Nama Alat Kode Alat Jumlah Power ( HP )

1. Pompa Sentrifugal L-102 1 0,5

2. Mixer M-103 1 0,5

3. Dekanter I H-111 1 0,5

4. Pompa Sentrifugal L-105 1 14

5. Reaktor I R-110 1 20


7. Reaktor II R-120 1 4,4

8. Dekanter II H-211 1 0,5


10. Tangki Air Asam M-201 1 0,5

11. Washing Column D-210 1 0,5

12. Dekanter III H-211 1 0,5


14. Tangki Adsorpsi M-230 1 1


16. Filter Press I P-232 1 1


18. Storage Metil Ester F-234 1 0,5

19. Tangki Gliserin F-301 1 1,5


21. Tangki Asidulasi M-310 1 0,5

22. Dekanter IV H-311 1 0,5



25. Storage Soap And Fatty

Acid F-314 1 0,5

26. Evaporator V-320 1 1

27. Cooler E-335 1 1

28. Pompa Rotary L-341 1 1,5

29. Filter Press II P-342 1 2

30. Pompa Rotary L-343 1 1,5

31. Storage Gliserin F-344 1 1,5

32. Storage Metanol F-101 1 1,5

Total 32 154,5

D-47

B. Listrik untuk Daerah Pengolahan air

Pemakaian listrik untuk daerah pengolahan air ( water treatment )

Table D.6. Pemakaian Listrik pada Daerah pengolahan Air

No Nama Alat Kode Alat Jumlah Power ( HP )

1. Pompa ke bak klorinasi L-211 1 1,5

2. Pompa ke bak sanitasi L-213 1 0,5

3. Pompa air sanitasi L-215 1 0,5

4. Pompa ke kation

exchanger L-221 1 0,5

5. Pompa ke bak air

pendingin L-225 1 4

6. Pompa air pendingin ke

peralatan L-233 1 0,5

7. Cooling tower P-227 1 0,5

8. Pompa ke deaerator L-229 1 0,5

9. Pompa ke boiler L-231 1 0,5

10. Pompa ke fired heater L-223 1 0,5

Total 10 10

Jadi kebutuhan total untuk motor penggerak sebesar :

= ( 10 + 32 ) = 42 hp

= 42 hp x 0,7475 kW Hp

= 31,395 kW

C. Listrik untuk penerangan

Pemakaian listrik untuk penerangan dapat diperoleh dengan mengetahui luas

bangunan dan area lahan yang diperlukan dengan menggunakan rumus :

L = DU

FA

.

................................................................ ( Sjamsu Amril, hal 174 )

Dimana :

L = lumen outlet

A = luas daerah

D-48

F = foot candle

U = koefisien utilitas = 0,8

D = efisiensi penerangan rata – rata = 0,75

Tabel D.7 Pemakaian Listrik untuk Penerangan

No Bangunan M2 Ft

2 Candel Lumen

1. Parkir tamu 45 484,36 5 4036,37

2. Pos keamanan 40 430,5 10 7175,77

3. Parkir pegawai 90 968,73 5 8072,74

4. Taman 600 6458,19 10 107636,49

5. Aula 400 4305,46 10 71757,66

6. Kantin 40 430,55 10 7175,77

7. Perkantoran &TU 500 5381,82 15 134545,61

8. Poliklinik 50 538,18 15 13454,56

9. Mushola 50 538,18 10 8969,71

10. Ruang proses produksi 2400 25832,76 25 1076364,86

11. Ruang Ka.pabrik 20 215,27 25 5381,82

12. Ruang bahan baku 225 2421,82 15 40363,68

13. Garasi 100 1076,36 10 17939,41

14. Bengkel 150 1614,55 10 40363,68

15. Pemadan kebakaran 80 862,09 15 17939,41

16. Ruang generador 225 2421,82 15 40363,68

17. Ruang bahan bakar 225 2421,82 15 21527,30

18. Laboratorium 150 1614,55 15 60545,52

19. Gudang prod. samping 200 2152,73 10 60545,52

20. Ruang produk utama 450 4843,64 10 40363,68

21. Areal pengolahan air 1200 12916,38 20 430545,95

22. Areal peng. limbah 500 5381,82 20 179394,14

23. Halaman dan jalan 1160 12485,83 10 208097,21

24. Areal perluasan 5600 60276,43 5 502303,60

Total 14.500 156072,91 3163167,24

a. Untuk penerangan pada daerah Pos keamanan, Aula, Kantin, Perkantoran,

Poliklinik, Mushola, Ruang kepala pabrik dan Laboratorium digunakan lampu

daylight 40 Watt/buah.

Total lumen = 7.175,77 + 71.757,66 + 7.175,77 + 134.545,61 +

13.454,56 + 8.969,71 + 5.381,82 + 40.363,68

= 288.824,57

D-49

Lumen output lampu daylight = 1600

Lampu daylight yang dibutuhkan = 1600

57,824.288= 180,5 ≈ 181 buah

b. Untuk penerangan pada daerah lain digunakan lampu jenis mercury 250

Watt/buah

Total lumen = 3.163,24 – 288.824,57 = 2.874.342,6

Lumen output lampu mercury = 10.000

Lampu mercury yang dibutuhkan = 10000

672.874.342,= 287,43 ≈ 288 buah

Kebutuhan listrik untuk penerangan = ( 181 x 40 ) + ( 288 x 250 )

= 79.240 Watt

= 79,24 kW = 106,2626 hp ≈ 107 Hp

Maka total kebutuhan listrik yang diperlukan :

Untuk penerangan pabrik = 79,24 kWh

Untuk peralatan dan utilias = 31,395 kWh

Total = 110,635 kWh

Beban listrik = 110,635 kWh

Beban terpasang = 130 kWh

Jika digunakan Generador Set dengan esfisiensi 80%

Maka tenaga genset yang dibutuhkan : 8,0

110,635 kWh= 138,30 kWh

Perhitungan Kebutuhan Bahan Bakar

Bahan Bakar digunakan pada boiler, fired heater dan generator set

D-50

1. Kebutuhan bahan bakar boiler :

mf = xHV

hLhvms=

1000

)( hLhvms=

1941080,0

)01320,515(9426,2530

x= 83,9624

lb/jam

mf = 38,0851 kg/jam

mf = 3/29,49

/ 83,9624

ftlb

jamlb x

303531,0

1

ft

liter= 48,2422 L/jam

2. Kebutuhan bahan bakar fired heater :

Mf = ueheatingvaln

TCpm

.

..=

1941075,0

)86158(01,14921,5160

x

xx

mf = 2,8075lb/jam = 1,2734 kg/jam

mf = 3/29,49

/2064,2/ 1,2734

ftlb

kglbjamxkg x

303531,0

1

ft

liter= 1,6130L/jam

3. Kebutuhan bahan bakar generator set :

Kapasitas Generator Set = 162,5 kWh

Sebagai bahan bakar Generator Set digunakan Diesel Oil yang mempunyai

heating value = 19.410 Btu/lb (Perry’s,3 rd

ed, table 9-18 )

Kebutuhan bahan bakar Generator Set :

= 162,5 kWh . kWh

hp

7457,0

1

hp

menitBTU

1

/4,42

= 9239,64 BTU/menit

Efisiensi generator = 80 %

Kebutuhan bahan bakar = 8,0410.19

6064,239.9

x

x= 35,7019 lb/jam = 16,1943 kg/jam

Jika diperlukan listrik padam 3 kali dalam sebulan selama 5 jam, maka

kebutuhan bahan bakar Generator Set :

D-51

= 3/29,49

/7019,35

ftlb

jamlbx

303531,0

1

ft

literx

bulan

kali3x

kali

jam5= 307,6970 L/bulan

= 0,4274 L/jam

Jadi kebutuhan bahan bakar total :

= 48,2422 L/jam + 1,6130L/jam + 0,4274 L/jam

= 50,2826 L/jam

= 1206,7824 L/hari

Direncanakan untuk membuat tangki penyimpan bahan bakar dengan spesifikasi

sebagai berikut :

Fungsi : menampung bahan bakar yang diperlukan untuk pembakaran pada boiler

Fired heater, dan generator set

Bahan : Cast Iron

Waktu tinggal : 7 hari

Rate volumetric : 623,5822 L/hari

Volume bahan bakar = 7 x 1206,7824 = 8447,4768 L

Tangki terisi 80% sehingga :

Volume tangki = 8,0

8447,4768= 10559,346 L

= 10559,346 L x 0,035313 ft3/L = 372,8505 ft

3

Direncanakan tangki bahan bakar dengan kapasitas 372,8505 cutt.

E-1

APPENDIKS E

ANALISA EKONOMI

A. Metode Penaksiran Harga

Penaksiran harga peralatan tiap tahun mengalami perubahan sesuai dengan

kondisi ekonomi yang ada. Untuk penaksiran harga peralatan, diperlukan indeks

harga yang dapat digunakan untuk mengkonversi harga peralatan pada masa lalu,

sehingga diperoleh harga alat saat ini, dengan menggunakan persamaan :

Cx = Ck .Ik

Ix (Peters,Timmerhaus & West. 5

th ed, hal 236)

Dimana :

Cx = taksiran harga alat saat ini

Ck = taksiran harga alat pada tahun k

Ix = indeks harga saat ini

Ik = indeks harga pada tahun k

Sedangkan untuk mengestimasi harga alat yang sama dengan kapasitas yang

berbeda dapat digunakan persamaan :

HA = Ha . CB

CA n ( Peters,Timmerhaus & West. 3

th ed, hal 166)

Dimana :

HA = harga alat A

HB = harga alat B

CA = kapasitas alat A

CB = kapasitas alat B

n = eskponen, dapat dilihat pada tabel 5, hal 167 Peters,Timmerhaus

E-1

E-2

Indeks harga alat pada pra rencana pabrik biodiesel dari minyak jarak dengan

proses transesterifikasi didasarkan pada Peters &Timmerhaus 5 th

ed, hal 238

Table E.1. Indeks Harga Alat

No Tahun ( y ) Indeks Harga (x )

1. 1998 389,5

2. 1999 390,6

3. 2000 394,1

4. 2001 394,3

5. 2002 390,4

Kenaikan harga tiap tahun dan indeks harga merupakan fungsi linear,

maka dapat digambarkan dalam grafik sebagai berikut.

Dari grafik didapat persamaan :

y = 0,2171x + 1974

Indeks harga pada tahun 2009 ( y = 2009 )

2009 = 0,2171 x + 1914

x = 437,5864

Jadi indeks harga alat pada tahun 2009 adalahg 437,5864

B. Harga Peralatan

Dengan menggunakan persamaan – persamaan pada metode penaksiran

harga, didapatkan harga peralatan proses seperti pada tabel E.2 dan harga

peralatan utilitas pada tabel E.3.

Contoh perhitungan peralatan :

Nama alat : Storage gliserin

E-3

Bahan konstruksi :Cast Iron

Volume tangki : 1382,82 ft3 = 39,16m

3

Dari Peters, Timmerhaus & West, fig. 12-55, hal 557 :

Harga storage tahun 2002 = $ 30.000

Indeks harga tahun 2002 = 390,4

Harga storage gliserin pada tahun 2009 adalah :

= 20009

2009

nindekstahu

nindekstahux harga tahun 20002

= 4,390

000.30$5864,437 x

= $ 33.626,004 ≈ $ 33.700

= Rp.337.000.000 (asumsi : $ 1 = 10.000 pada tahun 2009)

Tabel E.2.Harga Peralatan Proses

No Alat Kode

Alat Jumlah

Harga Satuan

Thn 2009$/Unit

Harga

Total $

Harga Total

IDR

1 Storage Metanol F 101 1 303.700 303.700 3.037.000.000

2 Pompa Metanol L 102 1 20.250 20.250 220.500.000

3 Mixer M 103 1 404.850 404.850 4.048.500.000

4 Dekanter I H 111 1 50.600 50.600 506.000.000

5 Pompa sentrifugal L 105 1 20.920 20.920 209.200.000

6 Reaktor I R 110 1 101.660 101.660 1.016.600.000


8 Reaktor II R 120 1 101.660 101.660 1.016.600.000

9 Dekanter II H 211 1 50.600 50.600 506.000.000


11 Tangki Air Asam M 201 1 101.200 101.200 1.012.000.000

12 Washing column D 210 1 104.015 104.015 1.040.150.000

13 Dekanter III H 311 1 50.600 50.600 506.000.000


15 Tangki Adsorpsi M 230 1 60.725 60.725 607.250.000


17 Filter Press I P 232 1 105.250 105.250 1.052.500.000


E-4

19 Storage Metil Ester F 234 1 402.600 402.600 4.026.000.000

20 Tangki Gliserin F 301 1 30.400 30.400 304.000.000


22 Tangki Asidulasi M 310 1 60.725 60.725 607.250.000

23 Dekanter IV H 311 1 50.600 50.600 506.000.000



26 Storage Soap &

Fatty Acid F 314 1 50.600 50.600 506.000.000

27 Evaporator V 320 1 105.700 105.700 1.057.000.000

28 Cooler E 335 1 40.850 40.850 408.500.000

29 Pompa Rotary L 341 1 20.920 20.920 209.200.000

30 Filter Press II P 342 1 105.250 105.250 1.052.500.000

31 Pompa Rotary L 343 1 20.920 20.920 209.200.000

32 Storage Gliserin F 344 1 303.700 303.700 3.037.000.000

32 1.854.655 1.854.655 1.017.455.000

Tabel E.3 Harga Peralatan Utilitas

No Alat Kode Alat Jumlah Harga Satuan

Thn 2009$/Unit

Harga

Total ($)

Harga Total

IDR

1 Bak Penampung Air

Kawasan F 210 1 30.370 30.370 33.700.000

2 Pompa Bak Klorinasi L 211 1 20.920 20.920 29.200.000

3 Bak Klorinasi F 212 1 30.370 30.370 33.700.000

4 Pompa Bak Sanitasi L 213 1 20.920 20.920 29.200.000

5 Bak Sanitasi F 214 1 30.370 30.370 33.700.000

6 Pompa Air Sanitasi L 215 1 20.920 20.920 29.200.000

7 Pompa Kation Excanger L 221 1 20.920 20.920 29.200.000

8 Kation Excanger D 222a 1 34.300 34.300 143.000.000

9 Anion Excanger D 222b 1 34.300 34.300 143.000.000

10 Bak Air Lunak F 220 1 30.370 30.370 33.700.000

11 Pompa Air Pendingin L 225 1 20.920 20.920 29.200.000

12 Bak Air Pendingin F 226 1 30.370 30.370 33.700.000

13 Pompa Peralatan L 227 1 20.920 20.920 29.200.000

14 Cooling Tower P 228 1 50.600 50.600 56.000.000

15 Pompa Deaerator L 229 1 20.920 20.920 29.200.000

16 Daerator F 230 1 50.050 50.050 50.500.000

17 Pompa Fired Heater L 223 1 20.920 20.920 29.200.000

18 Fired Heater E 224 1 70.600 70.600 76.000.000

18 559.120 559.120 970.600.000

E-5

Harga peralatan = Harga peralatan proses + Harga peralatan utilitas

= Rp 1.017.455.000 + Rp 970.600.000

= Rp 1.988.055.000

Dengan faktor keamanan 20 % harga peralatan, maka:

Harga perlatan total = Rp 1.988.055.000 + (0,2 x Rp 1.988.055.000)

= Rp 2.385.666.000

C. Perhitungan Harga Bahan Baku

Harga Bahan Baku

1. Biji Jarak Pagar

Harga = Rp1.000,-/kg

Kebutuhan = 27.619,2053 kg/jam

Biaya per tahun = 27.619,2053 kg/jam x Rp1.000,-/kg x 24 jam/hari

x 300 hari/tahun

Total = Rp 198.858.278.160,-/tahun

2. Metanol ( CH3OH )

Harga = Rp.1.500,-/kg

Kebutuhan = 5.671,0889 kg/jam

= 5.671,0889 kg/jam x 24 jam/hari x

Rp.1.500,-/kg x 300 hari/ta hun

Total = Rp 61.247.760.120,-/tahun

3. NaOH


Kebutuhan = 25,1691 kg/jam

= 25,1691 kg/jam x Rp.6.000,-/kg x 24 jam/hari

E-6

x 300 hari/tahun

Total = Rp.1.087.305.120,-/tahun

4. HCL


Kebutuhan = 373,6572 kg/tahun

= 373,6572 kg/tahun x Rp.7.000,-/kg x 24 jam/hari

x 300 hari/tahun

Total = Rp.8.070.995.520 ,-/tahun

5. Activated Carbon Bleacing

Harga = Rp.5.000,-kg

Kebutuhan = 390,0322 kg/tahun

= 390,0322 kg/tahun x Rp.5.000,-kg x 24 jam/hari

x 300 hari/tahun

Total = Rp.14.041.159.200,-/tahun

Total harga bahan baku pertahun

= Rp 198.858.278.160 + Rp 61.247.760.120 + Rp. 1.087.305.120

Rp. 8.070.995.520 + Rp. 1.087.305.120

= Rp. 23.199.459.840

Harga Jual Produk

1. Metil Ester

Produk metil ester/tahun = 27.722,2222 kg/tahun

Harga/kg = Rp.18.000,-

Penjualan metil ester/tahun

= 27.722,2222 kg/jam x Rp.8.000

E-7

= Rp 1.596.800.000.000 kg/jam

Harga Pengemasan = Rp 10.000,-/drum x 200.000 kg/tahun x

1 drum/50 kg

= Rp 40.000.000,-/jam

2. Gliserin

Produk gliserin = 2.600,2147 kg/jam = 18.721.546 kg/tahun

Harg /kg = Rp. 30.000,-

Total Penjualan Gliserin

= 18.721.546 kg/tahun x Rp.30.000

= Rp 561.646.375.200

Harga Pengemasan = Rp 10.000,-/drum x 18.721.546 kg/tahun x

1 drum/50 kg

= Rp 3.744.309.200.,-/tahun

Total penjualan per tahun = Rp. 1.596.800.000.000 + Rp 561.646.375.200,-

= Rp. 2.158.446.375.200

Total biaya pengemasan = Rp. 40.000.000,- + Rp. 3.744.309.200,-

= Rp. 3.784.309.200,-

D. PERHITUNGAN BIAYA UTILITAS

Kebutuhan Air.

Kebutuhan air = 24.264,3057 kg/jam = 174.703.001 kg/tahun

Harga air/kg = Rp.25,00-

Biaya kebutuhan air = 174.703.001 kg/tahun x Rp.25,00-/kg

= Rp. 4.376.575.026

E-8

Kebutuhan Listrik

Total kebutuhan = 110,635 kWh

Beban listrik terpasang = 130 kWh

Biaya beban per bulan = Rp.25.000,-/kVA

Biaya listrik perbulan = Rp.25.000,- x 130 x 12

= Rp.39.000.000,-

Biaya penggunaan listrik :

Waktu beban puncak = Rp.425,-/kWh ( pk.18.00-22.00 )

Luar waktu beban puncak = Rp.350,-/kWh ( pk.22.00-18.00 )

Biaya penggunaan listrik :

= ( Rp.425 x 4 x 110,635 x 350) + ( Rp.350 x 20 x 110,635 x 350)

= Rp.336.883.575,-

Biaya listrik terpakai per tahun

= Biaya beban + biaya penggunaan listrik

= Rp.39.000.000,- + Rp. 336.883.575,-

= Rp.375.883.575,-

Kebutuhan bahan bakar

Harga bahan bakar per liter = Rp.4000,-/lt

Kebutuhan bahan bakar per tahun

= bahan bakar boiler + bahan bakar heater + bahan bakar generator

= 1.206,7824 L/hari

= 362.034,72 L/tahun

Biaya bahan bakar pertahun = 362.034,72 L/tahun x Rp.4000,-

= Rp. 1.448.138.880 L/tahun

E-9

Kebutuhan Tawas

Kebutuhan tawas/jam = 2,5866 kg/jam

Harga tawas/Kg = Rp 2.500

Biaya tawas/tahun = 2,5866 kg/jam x Rp 2.500 x 24 jam/hari x

300/hari

= Rp 46.558.800,-/kg

Total biaya utilitas per tahun = Rp. 4.376.575.026 + Rp. 375.883.575 +

Rp.1.448.138.880 + Rp 46.558.800

= Rp.6.247.156.281,-

E. Perhitungan Harga Tanah Dan Bangunan

Luas tanah = 250.000 m2

Luas bangunan = 120.000m2

Harga tanah = Rp.300.000,-/m2

Harga tanah = 250.000 m2 x Rp. 120.000,-/m

2

= Rp.3.000.000.000,-

Harga bangunan = 150.000 m2 x Rp.250.000,-/m

2

= Rp. 3.750.000.000

Total harga tanah dan bangunan

= Rp. 3.000.000.000. + Rp. 3.750.000.000,-

= Rp. 6.750.000.000,-

F. Perhitungan Gaji Karyawan

Tabel E.4 Daftar Upah Karyawan

No Jabatan Jumlah Gaji/bulan

( Rp)

Total

( Rp )

1 Direktur Utama 1 15.000.000 15.000.000,00

2 Direktur Produksi danTeknik 1 10.000.000 10.000.000,00

E-10

3 Direktur Administrasi dan

Keuangan 1 10.000.000 10.000.000,00

4 Sekretaris 3 2.500.000 7.500.000,00

5 Kepala Litbang 1 4.000.000 4.000.000,00

6 Karyawan Litbang 2 3.000.000 6.000.000,00

7 Kepala Departemen Quality Control 1 4.000.000 4.000.000,00

8 Kepala Departemen Produksi 1 4.000.000 4.000.000,00

9 Kepala Departemen Teknik 1 4.000.000 4.000.000,00

10 Kepala Departemen Pemasaran 1 4.000.000 4.000.000,00

11 Kepala Departemen Keuangan dan

Akuntansi 1 4.000.000 4.000.000,00

12 Kepala Departemen Sumber Daya

Manusia 1 4.000.000 4.000.000,00

13 Kepala Departemen Umum 1 4.000.000 4.000.000,00

14 Kepala Divisi Produksi 1 4.000.000 4.000.000,00

15 Karyawan Divisi Produksi 5 2.500.000 12.500.000,00

15 1.600.000 24.000.000,00

16 Kepala Divisi Bahan Baku 1 3.000.000 3.000.000,00

17 Karyawan Divisi Bahan Baku 2 2.000.000 4.000.000,00

8 1.250.000 10.000.000,00

18 Kepala Divisi Utilitas 1 3.000.000 3.000.000,00

19 Karyawan Divisi Utilitas 3 2.000.000 6.000.000,00

5 1.400.000 7.000.000,00

20 Kepala Divisi Bengkel dan Perawatan 1 3.000.000 3.000.000,00

21 Karyawan Divisi Bengkel dan

Perawatan 4 1.400.000 5.600.000,00

22 Kepala Divisi Quality Control 1 3.000.000 3.000.000,00

23 Karyawan Divisi Quality Control 2 2.000.000 4.000.000,00

24 Kepala Divisi Pengedalian Proses 1 3.000.000 3.000.000,00

25 Karyawan Divisi Pengedalian Proses 2 2.000.000 4.000.000,00

26 Kepala Divisi Kesehatan 1 4.000.000 4.000.000,00

27 Karyawan Divisi Kesehatan 2 2.000.000 4.000.000,00

28 Kepala Divisi Ketenagakerjaan 1 3.000.000 3.000.000,00

29 Karyawan Divisi Ketenagakerjaan 2 1.600.000 3.200.000,00

30 Kepala Divisi Pembelian 1 3.000.000 3.000.000,00

31 Karyawan Divisi Pembelian 2 1.600.000 3.200.000,00

32 Kepala Divisi Penjualan 1 3.000.000 3.000.000,00

33 Karyawan Divisi Penjualan 4 1.600.000 6.400.000,00

34 Kepala Divisi Promosi Periklanan 1 3.000.000 3.000.000

35 Staff Divisi Promosi Periklanan 2 1.600.000 3.200.000,00

36 Kepala Divisi Research Marketing 1 4.000.000 4.000.000,00

37 StaffResearch Marketing 2 2.000.000 4.000.000,00

38 Kepala Divisi Keuangan 1 3.000.000 3.000.000,00

39 Staff Divisi Keuangan 2 2.000.000 4.000.000,00

40 Kepala Divisi Akuntasi 1 3.000.000 3.000.000,00

41 Staff Divisi Akuntasi 2 2.000.000 4.000.000,00

E-11

42 Kepala Divisi Humas 1 3.000.000 3.000.000,00

43 Staff Divisi Humas 2 1.600.000 3.200.000,00

44 Kepala Divisi Personalia 1 3.000.000 3.000.000,00

45 Staff Divisi Personalia 2 1.600.000 3.200.000,00

46 Kepala Divisi Administrasi 1 3.000.000 3.000.000,00

47 Staff Divisi Administrasi 4 1.600.000 6.400.000,00

48 Kepala Divisi Transportasi 1 3.000.000 3.000.000,00

49 Staff Divisi Transportasi 2 1.600.000 3.200.000,00

3 1.300.000 3.900.000,00

50 Kepala Divisi Keamanan dan

Keselamatan 1 3.000.000 3.000.000,00

51 Staff Divisi Keamanan dan

Keselamatan 12 1.600.000 19.200.000,00

52 Kepala divisi kebersihan 1 2.000.000 2.000.000,00

53 Staff Divisi Kebersihan 5 1.500.000 7.500.000,00

54 Dokter 1 3.000.000 3.000.000,00

Total 131 301.200.000,00

Total gaji karyawan perbulan = Rp. 301.200.000,-

Karyawan per tahun = Rp. 301.200.000,- x 12 = Rp. 3.614.400.000,-

NaOH

Komponen

Trigliserida

TOTAL

Metil Ester

Gliserin

FFA

NaCL

HCL

SABUN

H2O

CH3ONa

Metanol

Neraca Massa (Kg/jam)

Nomor Aliran

1 109876432 5

111,8634

222120191817161514131211

5.534,62

3,2944

419,4783

2.204,98

7,6372

65,8894

276,8557

135,1702

139,8261

2.720,57

27.527,5

82,8576

Unsaponific

6,7585

29.832,83 553,4619

27.777,78

0,0763

136,0284

3.602,5133.4985.646,48

881,9923

128,4117

2.584,54

419,4783

82,8576

27.527,5

276,8557

419,4783

STEAM

HW

SC

WASTE

M 130

F 101

R 110 R 120

H 111 H 121 H 211

H 331

L 102L 112 L 122

L 302L 312

L 212

L 321

L 231

L 323

P 322

P 232

F 324

F 234

CaCl2

V 320

M 230

D 210

F 301M 310

HCL

NaOH 2

1

3

4

5

10

13

9

8

7

6

16

20

15

22

12

21

11

14

18

19

17

419,4783

7,5608

27.527,5

136,0284

276,8557

6,7585

139,8261

111,8634

3,7293

136,0284

276,8557

419,4783

139,8261

3,2944

6,7585

0,0763

1.322,988

7,6361

139,2554

12,0930

410,2123

89,4907

27.777,78

8,0380

276,8557

414,2881

139,8261

21,5901

7,3292

0,1221

268,4722

8.333,33

54,6282

27.777,78

8,0380

276,8557

414,2881

21,5901

139,8261

7,3292

0,1221

268,4722

3.209,47

8,0380

6,9627

0,1160

3.209,47

255,0485

27.777,78

8,0380

276,8557

414,2881

21,5901

0,0061

13,4236

27.777,78

276,8557

414,2881

0,1221

268,4721

27.722,22

27,6302

413,4595

0,1221

2.600,22

274,6299

19,7700

410,2123

1.226,53

3.209,47

139,8261

1.037,94

2.600,22

139,8261

3.209,47

274,6299

410,2123

19,7700

1.226,53

3.209,47

2.600,22

1.037,93

19,7700

2.600,22

3.209,47

4.716,002

2.600,22

28.366,63 58.342,65 669,0546 29.832,81 658,6875 28.914,31 8.387,96 32.123, 77 3.479,63 28.511,98 28.737,52 28.218,99 7.880,66 7.880,66 6.867,40 10.525,69 2.600,221.037,93

FLOWSHEETPRA RENCANA PABRIK BIODIESEL DARI MINYAK JARAK

JURUSAN TEKNIK KIMIAFAKULTAS TEKNIK


DIRANCANG OLEH

ALBERTUS WISANGKOLI 020 501 0001

DISETUJUI OLEH DOSEN PEMBIMBING

Ir. BAMBANG POERWADI, MS

Ir. TAUFIK ISKANDAR

NAMA ALATKODENo

STORAGE METANOLF 101

L 102

M 103

R 110

H 111

M 310

L 302

F 301

L 112

R 120

H 121

L 122

D 210

H 211

L 212

M 230

L 231

P 232

L 233

F 234

5

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

4

3

2

1

6

L 233

H 331

L 312

F 324

L 323

P 322

L 321

V 320

27

26

25

24

23

22

21

POMPA METANOL

MIXER

REAKTOR I

DEKANTER I

DEKANTER II

REAKTOR II

POMPA

POMPA

POMPA

POMPA

WASHING COLUMN

DEKANTER III

TANGKI ASIDULASI

POMPA

FILTER PRESS I

STORAGE METIL ESTER

POMPA

POMPA

POMPA

POMPA

STORAGE GLISERIN

FILTER PRESS II

DEKANTER IV

TANGKI GLISERIN

TANGKI ASIDULASI

EVAPORATOR

No SIMBOL KETERANGAN

1

7

6

5

4

3

2

TEMPERATUR

ALIRAN CAIR

ALIRAN

WASTE

STEAM CONDENSAT

STEAM

HOOT WATERHW

STEAM

SC

WASTE

LC

M 103

LI

LC

TC

LC

RC

LI

TC

LC

FC

TC

RC

RCLI

LI

E 151

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK


UNIT PENGOLAHAN AIR

PRA RENCANA PABRIK MINYAK JARAK

DISETUJUI DOSEN PEMBIMBING :DIRENCANAKAN OLEH

Albertus Wisangkoli

020.501.0001Ir. Bambang Poerwadi.MS.

Ir. Taufik Iskandar.

Air sungai

F-215

F-218

F-224

F-232

F-240

PROSES

PRODUKSI

PROSES PRODUKSI

Gas

H-211

L-212 L-214 L-216

M-210

L-211

H-217

L-241

L-234

L-226

Cl2

Q-220

L-221

D-222

L-223

D-225A

D-225B

P-230

L-231

L-242

AIR

SANITASI

DRAINASE

BLOW DOWN

UDARA

FUEL OIL

STEAM + O2+

GAS IMPURITIS

F-243

L-244

L 221 POMPA DEARATOR

BAK KLORINASI22 F 240

21 L 241 POMPA AIR BERSIH III

20 P 230 COOLING TOWER

19

BOILER

18

L 232 BAK AIR PENDINGIN

17

L 234 POMPA AIR BERSIH II

16

Q 220

15

L 225 PENAMPUNG AIR DEMIN

14 D 222 DEARATOR

13 F 224 PENAMPUNG AIR LUNAK

12 D 225b ANION EXCHANGER

11 D 225a CATION EXCHANGER

10 L 226 POMPA AIR BERSIH I

9 F 218 BAK AIR BERSIH

8 H 217 SAND FILTER

7 H 210 CLARIFIER

6 L 216 POMPA BAK SKIMER

5 F 215 BAK SKIMER

4 L 214 POMPA BAK SENDIMENTSI

3 F 213 BAK SENDIMENTASI

2 L 212 POMPA AIR SUNGAI

1 H 211 FILTER AIR

NO KODE NAMA ALAT

BAK SANITASI24 F 243

POMPA SANITASI25 L 244

POMPA KLORINASI23 L 242

Al2(SO4)3.10H2O

F 213

pra rencana pabrik biodiesel dari minyak jarak dengan proses transesterifikasi

Documents