2.2.1 Uraian Proses Produksi

Pabrik proses (Process Plant) di PT. Ari Bhawana Utama Belawan dapat dibagi

kedalam dua plant, yaitu : Fatty Acid Plant dan Fatty Alcohol Plant. Fatty Acid Plant

adalah pabrik yang menangani proses pembuatan fatty acid dan glycerin 99,9 %.

Sedangkan Fatty Alcohol Plant adalah pabrik yang menangani proses hidrogenasi

Crude Fatty Acid menjadi Crude Alcohol dengan penambahan gas hidrogen (H2).

Secara umum skema proses produksi dapat dilihat pada gambar 2.2 berikut :

2.2.1 Proses Produksi Fatty Acid

Adapun Fatty Acid Plant terdiri dari 8 section, yaitu :

1 Section 1, Oil Pretreatment & Splitting (Pengolahan dan Pemecahan Minyak)

2 Section 2, Glycerine Water Treatment (Pengolahan Gliserin-Air)

3 Section 3, Glycerine Water Evaporation (Penguapan Gliserin-Air)

4 Section 4, Glycerine Distillation and Bleaching (Destilasi dan Pemucatan

Gliserin)

5 Section 5, Fatty Acid Fractionation and Distillation (Fraksinasi dan Destilasi

Gliserin)

6 Section 8, Fatty Alcohol Fractionation and Distillation (Fraksinasi dan

Destilasi Fatty Alkohol)

7 Section 8-1, Fatty Alcohol Pure – Cut Fractionation (Fraksinasi Fatty Alkohol

untuk Fraksi Tunggal)

8 Section 7-1, Post Hydrogenation (Hidrogenasi Lanjutan)

Sedangkan Fatty Alkohol Plant terdiri dari 2 section, yaitu :

1. Section 6, Hydrogen Production (Produksi Hidrogen)

2. Section 7, Fatty Alcohol Synthesis (Sintesis Fatty Alkohol)

Section 1 : Oil Pretreatment and Spliting

Pengolahan pendahuluan dari CPKO adalah untuk memisahkan kotoran –

kotoran seperti organik impuritis, gum ataupun material padat yang terikut didalam

CPKO. Selanjutnya CPKO setelah pengolahan pendahuluan ini dihidrolisa didalam

kolom spliting pada temperatur atas 250-260 oC dan temperatur bawah 260-270 oC,

tekanan diantara 50-57 bar, yang menghasilkan Fatty Acid dan Glicerine.

Proses ini berlangsung secara terus menerus dan sebagai pemanas dengan

menginjeksikan langsung uap (steam live) yang bertekanan tinggi ± 64 bar.

Diagram alir dan uraian proses untuk oil pretreatment dan splitting adalah

sebagai berikut :

1. Oil Pretreatment

CPKO dari Tankfarm tangki 10T01, 10T02 dipompakan dengan pompa 1G5 ke

plant dengan melewatkannya melalui Heat Ekonomiser 1E2. Dengan pompa sirkulasi

1G9 CPKO yang keluar dari 1E2 dikirim ke Heater 1E4 dimana aliran ini dipanaskan

dengan steam bertekanan rendah (SL) 4 bar. Dari heater CPKO yang telah

dipanaskan segera akan masuk ke drier 1D4 untuk menguapkan kandungan air dari

CPKO. Untuk itu perlu dijaga temperaturnya sekitar 80 oC dan indikator vacum akan

menunjukkan 0,050-0,075 Bar, dengan demikian diharapkan panas serta vacum yang

ada cukup untuk menguapkan air.

Feed stock dari CPKO yang dari tankfarm dipompakan ke dalam siklus ini

sebagai fungsi dari level dalam drier 1D4. Uap air dari drier dikondensasikan di

dalam jet condenser 1E5.

Bagian kedua dari CPKO yang telah bebas air, diumpankan ke dalam retention

vessel 1D5 dimana kecepatan dari aliran ini ditunjukkan FRC 1-0104 = 5400 kg /

jam. Dekat dengan static mixer 1G11 asam phosfat dimasukkan dengan pompa ukur

1G10 dari tangki 1F3 untuk memflokulasi kotoran-kotoran organis seperti gum.

Asam phosfat yang digunakan adalah dengan formula H3PO4 85 % sebanyak 7 kg /

jam. Akhirnya untuk membantu proses penyaringan di 1D6 / 1D7 untuk memisahkan

kotoran-kotoran dari CPKO diumpankan lagi Bleaching Earth dari hopper 1F4 yang

biasa sebanyak 40 kg / jam ke dalam retention vessel 1D5.

Di dalam retention vessel 1D5 dijaga level dengan waktu tinggal lebih kurang

45 menit (retention time) cukup untuk menggumpalkan gum seperti yang disebutkan

sebelumnya. Dari retention vessel 1D5 CPKO akan dipompakan dengan pompa

1G15 ke Automatic Filter 1D6 / 1D7 untuk memisahkan gum dan kotoran organik

yang lain dari CPKO. Kemudiaan CPKO yang telah dipisahkan dari kotoran-kotoran

tersebut dikirim ke Intermediate Storage Tank 1T2.

Adapun tahap-tahap kerjanya Automatic Filter adalah seperti di bawah ini :

1 Pengisian

2 Sirkulasi kembali

3 Filtrasi / Selesai filtrasi

4 Mengalirkan udara

5 Mengalirkan steam

6 Vibrasi

7 Pengisian kembali

2 Spliting

Seperti telah disebutkan sebelumnya bahwa splitting adalah proses penguraian

trigliserida (CPKO) menjadi Fatty Acid dan Glycerine-water. Proses ini juga biasa

disebut proses Hydrolisa.

Crude Palm Kernel Oil yang telah diolah dari intermediate storage tank 1T2

akan dikirim ke kolom splitting 1D1 dengan pompa bertekanan tinggi High Pressure

Feed Pump 1G1, dimana sebelum sampai 1D1, CPKO tersebut dipanaskan dulu di

dalam preheater 1E1 dengan demikian temperatur CPKO tersebut mendekati 120 oC.

Medium pemanas di 1E1 adalah dengan steam bertekanan rendah (SL) dan hal ini

dikontrol dengan control valve oleh PC1-0204 yang ditempatkan sebelum 1E1.

Sesudah 1E1, kecepatan aliran ke kolom splitting 1D1 yang diindikasi FR 1-0207

sebesar 5302 kg / jam.

Di dalam kolom splitting 1D1, molekul CPKO terpecahkan menjadi molekul

yang lebih kecil dan akan naik ke bagian atas dari kolom. Di dalam zone ini,

pertukaran panas terjadi, kenaikan temperatur dari CPKO dan penurunan temperatur

dari Sweet Water. CPKO selanjutnya dipanaskan menuju temperatur reaksi dengan

mengantarkan live steam (biasanya steam bertekanan tinggi 64 bar, 280 oC sebesar

1225 kg / jam). Temperatur dari proses dipertahankan pada suatu titik disana akan

diyakini bahwa air yang tersedia cukup untuk melarutkan CPKO untuk menghasilkan

hidrolisa

Reaksi :

CH2-COOR1 CH2 - OH

CH-COOR2 + 3H2O CH - OH + 3 RCOOH ..............1

CH2-COOR3 CH2 – OH

Trigliserida Air Gliserol Fatty Acid

Gambar 2.3 Reaksi Hidrolisa

Tekanan di dalam kolom splitting mendekati 10 bar di atas tekanan reaksi

sesuai dengan temperatur reaksi (di sana tekanan 45 – 48 bar). Ini dimaksudkan

untuk mencegah jangan sampai air yang ada di dalam kolom dalam fase uap, jadi ini

akan mencegah pembentukkan steam bubble. Air proses untuk hidrolisa diambil dari

1T1 dengan pompa yang bertekanan tinggi HP pump 1G2 dengan kecepatan alir

3710 kg / jam yang ditunjukkan oleh FI 1-0222.

Reaksi yang terjadi berlangsung menurut sistem kesetimbangan , karena itu

salah satu produk fatty acid atau glicerine harus segera dikeluarkan dan

mempertahankan air berada dalam keadaan berlebih. Karena itu garansi konversi

yang diukur dengan AV / SV x 100 % = 98 % dapat dipertahankan. (AV = Acid

Value, SV = Saponification Value).

Fatty Acid dan Glycerine, dimana glycerine disini disebut juga “Sweet Water”

mengandung 15 – 18 % glycerine sebagai hasil dari kolom splitting. Hasil atas

adalah fatty acid akan diturunkan tekanannya di dalam flashing vessel 1D2. Uap air

dari flashing vessel akan didinginkan di dalam condenser 1E3, dan material-material

yang tidak terkondensasi akan ditangkap di kondenser langsung pada jet condenser

1E6 dan selanjutnya menuju ke waste water 21D1.

Glycerine-water dari vessel 1D2 dialirkan melalui fat separator 1F1 untuk

memisahkan fat yang terikut di dalam glycerine-water dan yang telah terpisahkan

dari fat akan dialirkan ke tangki 10T17. Fatty acid dari vessel 1D3 ditransfer ke

tankfarm 10T05 dengan pompa 1G3. Fatty acid ini disebut crude fatty acid.

Kondensate dari condenser 1E3 dilewatkan melalui fat seperator 1F2 guna

memisahkan fat yang terikut dari air. Air condensate dibuang ke waste water 21D1,

sedangkan fat yang terpisahkan dikirim ke slop tank 2F6.

Section 2 : Glycerine Water Treatment

Pada dasarnya prinsip-prinsip pengolahan dan diagram alir pada section

Glycerine Water Treatment adalah sebagai berikut :

Mengolah Glycerine-water agar menghasilkan glycerine berkualitas tinggi.

Memisahkan lemak-lemak seperti free fatty acid, sabun, protein, dan kotoran-

kotoran organik yang lain dengan pengolahan secara kimiawi.

Uraian prosesnya adalah sebagai berikut :

Glycerine-water dari tangki 10T17 dipompa dengan menggunakan pompa 2G1

menuju start heater 2E1. Suhu glyserin-air akan naik sampai 95 oC. Sebelum masuk

treatment vessel 2D1, glycerine-water ditambah dengan asam chlorida 30 % yang

maksudnya supaya nilai pH sekitar 2-3. Dan kemudiaan mengalir menuju static

mixer 2D4 dimana asam chlorida 30 % bercampur hingga homogen dengan

glycerine-air. Asam chlorida bereaksi dan fatty matter yang terpisahkan ditampung di

slop tank 2F6. Selanjutnya setelah fatty matter terpisahkan didalam treatment vessel,

glycerine-water ditambah dengan larutan ferrichloride (FeCl3) untuk memisahkan

sabun, protein dan material organik non gliserin (MONG). Proses itu terjadi dalam

2D3 dimana penambahan natrium hydroksida NaOH agar nilai pH bisa mencapai 4 –

6. Glycerine-water masuk menuju agitator treatment vessel 2D3 merupakan aliran

(overflow dari 2D2. Dalam aliran itu glycerine-water ditambahkan juga dengan

natrium hydroksida untuk mengatur nilai akhir pH sekitar 7 – 8 untuk netralisasi.

Sesudah itu, glycerine-water mengalir kedalam mixing tank 2E1 dan

dituangkan filter aid ke dalamnya untuk menyerap kororan-kotoran organik, ferro

dan calsium soap yang tidak larut. Waktu tinggal proses adsorbsi ini adalah 20 menit.

Selesai proses, glycerine-water yang difilter mengalir secara gravitasi masuk storage

tank 10T19.

Section 3 : Glycerine Water Evaporation

Pada section Glycerine-Water Evaporation, proses yang terjadi adalah

menguapkan glycerine-water di dalam sistem evaporation triple effect untuk

mendapatkan konsentrasi sebesar 88 %.

Diagram alir dan uraian prosesnya adalah sebagai berikut :

Pertama-pertama glycerine-water dipanaskan di dalam start heater 3E2

sebelum masuk evaporator pertama. Media pemanasnya adalah steam tekanan

rendah 4 bar. Glycerine-water masuk pada sisi tube dari evaporator pertama

sedangkan steam tekanan sedang (Steam Medium) 16 bar masuk pada sisi

shell, sehingga terjadi efek evaporasi. Uap dari efek evaporasi pertama akan

memanaskan efek kedua. Uap dari efek evaporasi kedua akan memanaskan

efek ketiga. Uap dari efek ketiga akan mengembun dalam surface condenser

3E1.

Seluruh kondensate dari ketiga efek akan ditampung di dalam receiver 3F2.

Konsentrasi akhir crude glycerine ditentukan oleh fungsi perbedaan suhu

antara suhu liquid dan uap dari efek ketiga dan akan dijamin atau dijaga oleh

TDR controller. Sistem vacum yang digunakan dalam section ini adalah steam

booster dan pompa vacum. Steam booster menjaga kondisi vacum diefek I dan

Pompa vacum menjaga kondisi vacum di efek II dan efek III.

Crude glycerine yang keluar dari evaporator III diharapkan mempunyai

konsentrasi 85 – 90 % ditampung pada reveiver 3F1 dan dipompakan ke tangki

10T20.

Section 4 : Glycerine Distillation and Bleaching

Distilasi dari bahan baku crude glyceride yang tersaponifikasi adalah

penguapan dari glycerine tersebut dengan cara penyulingan dibawah kondisi

temperatur didihnya dimana laju alir dijaga konstan secara terus menerus.

Kolom distillasi terdiri dari :

Distillasi Still, mempunyai 4 chamber dengan satu mammut sistem

Bagian pengembunan

Penggunaan steam

Uap jenuh tekanan rendah berfungsi sebagai live steam.

Uap jenuh tekanan menengah berfungsi sebagai heating medium.

Glycerine dengan konsentrasi 85 % dipekatkan menjadi :

99,5 % yang disebut distillate 1

95 % yang disebut distillate 2

Kolom distillasi diperlengkapi dengan vacum sistem yang terdiri dari steam

booster dan 3 surface condenser.

Untuk memisahkan MONG (Material Organic Non Glycerine) dan lain–lain,

di glycerine Bleaching dengan 3 fixed berfilter.

Diagram alir dan urutan proses yang terjadi pada section Glycerine Distillation

and Bleaching adalah sebagai berikut :

a. Pemanasan Awal

1. NaOH diinjeksikan pada jalur glycerine umpan untuk saponifikasi

glycerine.

2. Glycerine dari 10 T 20 yang telah mengalami proses saponifikasi dialirkan

secara kontinu pada pemanasan awal 4E1.

3. Dalam pemanas awal 4E1, glycerine dipanaskan dari 50 oC menjadi 135 oC.

4. Laju alir glycerine dijaga konstan dengan FRC 4-0101.

5. Uap pemanas diturunkan kira-kira 1,5 bar, PI 4-0103 menjaga suhu

glycerine.

b. Penyulingan

1. Distillation still dilengkapi dengan sistem pemanasan mammut.

2. Sistem pemanas tersebut mempunyai 4 ruang.

3. Glycerine diuapkan pada tekanan kira-kira 10 mbar dan dipisahkan dari

residu bahan yang tidak dapat mendidihkan.

4. 4D1 diisikan dengan empat sistem sirkulasi yang telah dipanaskan yang

mana live steam disupply untuk sirkulasi dan penurunan tekanan parsial.

Pemanasan dengan uap jenuh maksimum 16 bar.

5. Uap glycerine pertama melewati lapisan bahan packing pada bagian atas

still 4D1.

6. Tekanan 4D1 dicatat dengan PR 4-0112 dan temperatur dijaga tetap 160 oC

(TR 4-0105 dan TR 4-0106)

c. Sistem Vakum (Hampa)

1. Sistem vacum adalah sistem surface condenser yang dilengkapi dengan

booster.

2. Steam vacum booster 4G15 dan 4G15-1 untuk menaikan kondisi vacum

dalam distillation still dan menghisap uap air kira-kira 90 mbar.

3. Uap air dan propelling steam diembunkan dalam surface condenser 4G15.

4. Gas-gas yang tidak dapat diembunkan dari proses dari proses dan dari air

pendingin dihisap oleh exhauster 4G15-3 dan ditekan keluar pada tekanan

atmosfir dalam 2 langkah.

5. Booster ejector untuk pengosongan plant dari kondisi atmosfir.

6. Hot well 4F3 digunakan mengumpulkan kondensat dari live steam dan

propelling steam yang dibentuk dalam surface condenser.

7. Kondensat tersebut mengalir secara langsung ke selokan air buangan.

d. Proses Pemucatan

1. Proses pemucatan ini untuk menjernihkan glycerine.

2. Bleacher adalah fixed-bed bleaching vessel yang bekerja secara terus

menerus

3. Distillate glycerine melewati 2 dari 3 fixed-bed bleacher yang dirangkai

secara seri dan sisanya stand by dan siap dipakai.

4. Proses pengisian yang mana karbon aktif diisikan pada bleacher dengan cara

penyemprotan air pada water jet booster dan dimasukkan ke bleacher.

5. Air utiliti membersihkan karbon aktif segar.

6. Pengiringan karbon aktif dengan uap superheated 4 bar, 200 oC.

7. Rangkaian operasi dari bleacher :

I = Langkah Pertama

II = Langkah Kedua

Berikut adalah kombinasi rangkaian :

4D5 4D6 4D7

I II Stand by

Stand by I II

II Stand by I

8 Glycerine yang telah dijernihkan diperiksa lewat sight glass dan dialirkan

kembali ke Tank 10T20 bila kejernihannya belum memenuhi standard.

9 Bila telah sempurna, alirkan pada tank 10T17.

10 Proses drain, dimana pengisian glycerine dihentikan, pengosongan bleacher

4D5 dengan penekanan oleh udara, dan dibersihkan dengan air yang

dialirkan pada benjana tersebut. Pengeringan karbon aktif memakai uap

superheated. Kemudian bleacher dikosongkan (kontrol lewat sight glass)

dan isi kembali dengan karbon aktif sama seperti langkah pengisian diatas.

e. Proses Pengembunan

1 Pada bagian ini diisikan secara kontinyu dengan distilasi kira-kira 130 oC

yang terbentuk pada bagian pengembunan dari 4D2.

2 10 – 15 % uap glycerine terkondensasi setelah mengalami kontak dengan

distillate yang relatif dingin.

3 Pada bagian ini terjadi keseimbangan antara uap dan cairan.

4 Panas yang dibebaskan dari panas pengembunan distillate dari 130 oC

menjadi 150 oC.

5 Distillate yang telah diembunkan kira-kira 150 oC dikumpulkan pada sistem

pengumpulan bagian bawah 4D2 dan dilewatkan pada 4F1.

6 Untuk double distillation, distillate mengalir secara langsung ke 4D8 dan

proses distillasi pada 4D8 dan 4D9 serupa pada 4D1 dan 4D2.

f. Pendinginan

1 4D4 mengeluarkan distillate secara kontinu dari proses sebagai fungsi level

pada 4F1 melalui 4E5.

2 Distillate didinginkan sampai suhu proses bleaching kira-kira 80 oC menuju

bleacher 4D5 / 6 / 7.

3 Media pendingin digunakan water cooling tempered (wct)

g. Pengembunan Nyata

1 Uap glycerine 90 % terkondensasi dan uap residue didinginkan sampai kira-

kira 110 oC ditempatkan dibagian atas Hot Stripping section pada 4D2.

2 Uap glycerine mengalami proses kesetimbangan pada packing material.

3 Pompa 4G2 memompakan distillate yang dingin melalui pendingin 4E3 dan

kembali pada lapisan packing.

h. Pengembunan Distillate II

1 Uap glycerine yang tidak mengembun dalam kondensasi 4D2 diembunkan

dalam bagian pengembunan 4D4. Distillate II (95 %) adalah berjumlah 5 %

dari total distillate.

2 Pompa 4G3 memompa distillate II dari 4F4, distillate II didinginkan dalam

pendingin 4E4 dengan memakai media pendingin air.

3 Sebagian distillate II sebagai reflux dan sebagian yang lain sebagai produk

distillate II.

i. Residue

1 Pada ruang terakhir kita telah memperoleh bahan yang tidak teruapkan

2 Bahan ini diisikan setiap selang waktu 8 jam pada 4D9 dan didistillasi

secara batch wise dengan penambahan live steam penurunan tekanan partial

3 Distillation pitch secara bertahap didrain dan dicuci

Section 5 : Fatty Acid Fractination and Distillation

Crude Fatty Acid yang mengalir dari section 1 difraksinasi dan didistillasi

untuk memisahkan fatty acid C12C18 dari fatty acid C6C10 sebagai komponen bertitik

didih rendah dan residu (hydrocarbon) sebagai komponen bertitik didih tinggi.

Dengan fraksinasi, fatty acid mengalir lewat tray-tray menuju dasar kolom dalam

kontak pertukaran massa dengan uap yang naik. Fatty acid yang dibebaskan dari

komponen-komponenbertitik didih rendah (C6C10 Acid) secara bertahap diuapkan.

Komponen-komponen bertitik didih rendah naik ke atas menuju kebagian atas kolom

dan keluar menuju kondenser untuk dikondensasikan. Kemudian melewati distilasi