teknologi produksi biodiesel - ulmeprints.ulm.ac.id/9613/1/1. buku teknologi produksi... · 2020....

29
i Teknologi Produksi Biodiesel

Upload: others

Post on 05-Mar-2021

5 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Teknologi Produksi Biodiesel - ULMeprints.ulm.ac.id/9613/1/1. BUKU TEKNOLOGI PRODUKSI... · 2020. 6. 19. · PART 2 Teknologi Proses Produksi Biodiesel Standar Proses Produksi Biodiesel

i

Teknologi Produksi Biodiesel

Page 2: Teknologi Produksi Biodiesel - ULMeprints.ulm.ac.id/9613/1/1. BUKU TEKNOLOGI PRODUKSI... · 2020. 6. 19. · PART 2 Teknologi Proses Produksi Biodiesel Standar Proses Produksi Biodiesel

TEKNOLOGI PRODUKSI BIODIESEL

Hesty Heryani

ii Teknologi Produksi Biodiesel

Page 3: Teknologi Produksi Biodiesel - ULMeprints.ulm.ac.id/9613/1/1. BUKU TEKNOLOGI PRODUKSI... · 2020. 6. 19. · PART 2 Teknologi Proses Produksi Biodiesel Standar Proses Produksi Biodiesel

TEKNOLOGI PRODUKSI BIODIESEL

© Hesty Heryani

Hak cipta dilindungi oleh Undang-undang. Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh isi buku ini tanpa izin tertulis dari Penerbit, kecuali untuk kutipan singkat demi penelitian ilmiah atau resensi.

Diterbitkan oleh: Lambung Mangkurat University Press, 2018 d/a Pusat Pengelolaan Jurnal dan Penerbitan ULM Lantai 2 Gedung Perpustakaan Pusat ULM Jl. Hasan Basri, Kayutangi, Banjarmasin, 70123 Telp/Fax. 0511-3305195 ANGGOTA APPTI (004.035.1.03.2018) viii + 92 hlm, 15,5 x 23 cm Cetakan Pertama, Januari 2019 ISBN : 978-602-6483-86-7

iii Teknologi Produksi Biodiesel

Page 4: Teknologi Produksi Biodiesel - ULMeprints.ulm.ac.id/9613/1/1. BUKU TEKNOLOGI PRODUKSI... · 2020. 6. 19. · PART 2 Teknologi Proses Produksi Biodiesel Standar Proses Produksi Biodiesel

4 Teknologi Produksi Biodiesel

Page 5: Teknologi Produksi Biodiesel - ULMeprints.ulm.ac.id/9613/1/1. BUKU TEKNOLOGI PRODUKSI... · 2020. 6. 19. · PART 2 Teknologi Proses Produksi Biodiesel Standar Proses Produksi Biodiesel

5 Teknologi Produksi Biodiesel

Page 6: Teknologi Produksi Biodiesel - ULMeprints.ulm.ac.id/9613/1/1. BUKU TEKNOLOGI PRODUKSI... · 2020. 6. 19. · PART 2 Teknologi Proses Produksi Biodiesel Standar Proses Produksi Biodiesel

6 Teknologi Produksi Biodiesel

Page 7: Teknologi Produksi Biodiesel - ULMeprints.ulm.ac.id/9613/1/1. BUKU TEKNOLOGI PRODUKSI... · 2020. 6. 19. · PART 2 Teknologi Proses Produksi Biodiesel Standar Proses Produksi Biodiesel

7 Teknologi Produksi Biodiesel

Page 8: Teknologi Produksi Biodiesel - ULMeprints.ulm.ac.id/9613/1/1. BUKU TEKNOLOGI PRODUKSI... · 2020. 6. 19. · PART 2 Teknologi Proses Produksi Biodiesel Standar Proses Produksi Biodiesel

PART 2

Teknologi Proses Produksi Biodiesel

Standar Proses Produksi Biodiesel dari Kelapa Sawit

Studi kasus pada PT. E dalam proses produksi biodiesel menggunakan

bahan baku minyak nabati yaitu Refined Bleached Deodorized Palm Oil

(RBDPO) dan Refined Bleached Deodorized Palm Stearine (RBDPS). Metanol

(CH3OH) sebagai bahan yang akan direaksikan dengan RBDPO untuk

menghasilkan FAME. Adapun bahan tambahan dalam proses produksi Biodiesel

yaitu Sodium methylate (NaOCH3), Hydrochloric Acid (HCL), Sodium hydoxide

(NaOH), Citric acid (CA) dan Phosphoric acid (PA).

Semua bahan baku yang akan digunakan memiliki syarat mutu yang harus

dipenuhi dan diperhatikan dengan baik oleh tim pekerja ataupun perusahaan

sebelum digunakan dalam proses produksi biodiesel, hal tersebut bertujuan untuk

mendapatkan hasil yang berkualitas dan maksimal. Syarat mutu tersebut berguna

untuk menghindari hal-hal yang tidak diinginkan seperti free fatty acid (FFA) dan

moisture (kadar air) yang terlalu tinggi pada Refined Bleached Deodorized Palm

Oil (RBDPO). Menurut Pahan (2006), Fauzi et al dan Kandiah et al., (2002) kadar

free fatty acid (FFA) dapat meningkat disebabkan tandan bauh segar (TBS) restan,

pengolahan yang kurang baik dan penimbunan akhir yang teralu lama, jika FFA

dan moisture terlalu tinggi akan menggangu proses reaksi pada proses produksi

biodiesel, syarat mutu bahan baku (raw material) disajikan pada Tabel 4.

1 Teknologi Produksi Biodiesel

Page 9: Teknologi Produksi Biodiesel - ULMeprints.ulm.ac.id/9613/1/1. BUKU TEKNOLOGI PRODUKSI... · 2020. 6. 19. · PART 2 Teknologi Proses Produksi Biodiesel Standar Proses Produksi Biodiesel

Tabel 1. Parameter Bahan Baku (raw material)

No Nama Parameter Spesifikasi 1 Oil feed (RBDPO,

dan RBDPS) - Acid value, mg KOH/g ≤ 0.1 -Color 5 max -Moisture, %wt ≤ 0,1 -IV (iodine value), %l2 -RBDPO ≥ 50 min

-RBDPS ≥ 30 min 2 Metanol (CH3OH) Moisture, ppm ≤ 1000 max 3 Sodium Methylate

(NaOCH3) -Water Max 0,2 % / 2000

ppm -Concentration % Min 30 %

Selain bahan baku, untuk bahan tambahan seperti metanol (CH3OH),

Sodium methylate (NaOCH3), Hydrochloric acid (HCL), Sodium hydoxide

(NaOH), Citric acid (CA) dan Phosphoric acid (PA) terlebih dahulu di cek

spesifikasi, syarat mutu / spesifikasi bahan chemical yang harus dipenuhi dan

diperhatikan sebelum unloading disajikan pada Tabel 5.

Tabel 2. Parameter Bahan Chemical

No Bahan Chemical Spesifikasi Moisture % Alkalinity Konsentrasi % 1 Metanol (CH3OH) 0.1 max 98,5 min 98.5 max 2 Sodium Methylate

(NaOCH3) 0.2 max 29,5 min 30 min

3 Hydrochloric Acid (HCL) - - 32 min 4 Sodium Hydoxide (NaOH) - - 48 min

5 Citric Acid, Phosphoric Acid

- - 98.5 min

Kegunaan dari bahan chemical, Sodium methylate mepercepat reaksi antara

Triglyceride dan Metanol, sedangkan Hydrochloric acid (HCL) berguna untuk

menurunkan Ph Glycerine agar terbentuk 2 phase pada proses soap splitting yakni

fase ringan (light phase) yaitu fatty matter dan fase berat (heavy phase) yaitu

glycerine.

2 Teknologi Produksi Biodiesel

Page 10: Teknologi Produksi Biodiesel - ULMeprints.ulm.ac.id/9613/1/1. BUKU TEKNOLOGI PRODUKSI... · 2020. 6. 19. · PART 2 Teknologi Proses Produksi Biodiesel Standar Proses Produksi Biodiesel

Untuk diproses lebih lanjut glycerine tersebut harus di netralkan kembali

menggunakan Sodium hydoxide (NaOH) setelah netral glycerine di drying /

dikeringkan dengan temperature 145-155°C untuk mendapatkan crude glycerine.

Bahan chemical yang terakhir adalah citric acid dan phosphoric acid kegunaan

dari bahan tersebut adalah mencuci Refined Bleached Deodorized Palm Oil

(RBDPO) setelah direaksikan. Adapun tahapan proses produksi Biodiesel di PT. E

adalah sebagai berikut (Gambar 11):

Gambar 1. Alur proses produksi biodiesel dari kelapa sawit

3 Teknologi Produksi Biodiesel

Page 11: Teknologi Produksi Biodiesel - ULMeprints.ulm.ac.id/9613/1/1. BUKU TEKNOLOGI PRODUKSI... · 2020. 6. 19. · PART 2 Teknologi Proses Produksi Biodiesel Standar Proses Produksi Biodiesel

Pengeringan Minyak (Oil drying)

Pengeringan Refined Bleached Deodorized Palm Oil (RBDPO) di Unit Oil

Drying. Pengeringan RBDPO bertujuan untuk mengurangi moisture atau kadar air

RBDPO, sehingga reaksi lebih maksimal. Adapun alur proses unit oil drying dapat

di lihat pada Gambar 12.

Gambar 2. Unit oil drying

Refined Bleached Deodorized Palm Oil (RBDPO) dari Storage Tank

dipompakan ke HE 180E1 oleh pompa 1000P5A/B dengan temperatur 50 - 70°C.

Didalam HE 180E1 terjadi pertukaran panas antara RBDPO / minyak panas dari

vassel 180V1 dengan RBDPO / minyak yang masuk dari Storage Tank, RBDPO /

minyak melewati HE 180E1 untuk menaikan temperatur minyak / RBDPO

mencapai suhu 65 – 75°C. Jika temperatur masih belum tercapai maka dibantu

dengan menggunakan steam 3 barg di 180E2 sampai temperatur RBDPO / minyak

naik menjadi 70 – 90°C. Sehingga minyak (RBDPO) yang masuk ke vassel

180V1 dari 180E2 dengan temperatur 70 – 90°C.

4 Teknologi Produksi Biodiesel

Page 12: Teknologi Produksi Biodiesel - ULMeprints.ulm.ac.id/9613/1/1. BUKU TEKNOLOGI PRODUKSI... · 2020. 6. 19. · PART 2 Teknologi Proses Produksi Biodiesel Standar Proses Produksi Biodiesel

Refined Bleached Deodorized Palm Oil (RBDPO) / Minyak dari vassel

180V1 dipompakan dengan pompa 180P1 ke HE 180E1. Di HE 180E1 terjadi

perpindahan panas antara RBDPO / minyak dari Storage Tank dan keluaran vassel

180V1, fungsinya untuk menurunkan temperatur RBDPO / minyak menjadi 50 –

65°C, jika belum tercapai RBDPO / minyak dimasukkan ke 180E3B untuk

menurunkan temperatur menjadi 50 – 65°C, sedangkan vacum di vassel 180V1 di

jaga dengan pressure -0,200 sp -0,900 barg, fungsinya untuk menarik uap panas di

vassel 180V1.

Proses Transesterifikasi

Proses transesterifikasi dapat di lihat pada Gambar 13 transesterifikasi

merupakan reaksi dengan bantuan katalis basa (Sodium methylate), proses

transesterifikasi bisa diartikan perpindahan ester, ester adalah suatu senyawa

organik yang terbentuk melalui penggantian satu / lebih atom hidogen pada gugus

karboksil dengn satu gugus organik, ester dilambangkan dengan R’’.

Gambar 3. Proses Transesterifikasi

5

Teknologi Produksi Biodiesel

Page 13: Teknologi Produksi Biodiesel - ULMeprints.ulm.ac.id/9613/1/1. BUKU TEKNOLOGI PRODUKSI... · 2020. 6. 19. · PART 2 Teknologi Proses Produksi Biodiesel Standar Proses Produksi Biodiesel

Tahapan proses transesterifikasi sebagai berikut : Triglyceride / minyak dari

oil drying section masuk ke 163A2 dengan temperatur 50 – 600C, kemudian

ditambahkan Metanol dan Sodium Methylate, didalam tank 163A2 / pra reactor

semua bahan tadi diaduk terus menerus, fungsi pengadukan adalah

memaksimalkan reaksi, setelah tank 163A2 penuh minyak (RBDPO) / liquid

overlfow / mengalir menuju pompa 163P2, kemudian di sirkulasikan dengan cara

dipompakan dengan pompa 163P2 menuju tank vassel 163V1 / reactor 1.

Pada vassel 163V1 hanya di ditambahkan Metanol untuk pereaksinya.

Methylester yang masuk ke vassel 163V1 akan terjadi 2 Phase yakni fase ringan

(Light Phase) dibagian atas akan overlfow masuk ke 163V1A dan fase berat

(Heavy Phase) di bawah akan masuk ke vassel 163V8. Di 163V1A Methylester

dan Glycerine disettling agar terpisah antara fase ringan (Light Phase) dan fase

berat (Heavy Phase), dimana Methylester yaitu fase ringan (Light Phase) akan

Overflow masuk ke 163P4, kemudian dipompakan masuk ke vassel 163V2 dan

Glycrine yaitu fase berat (Heavy Phase) akan masuk ke vassel 163V8.

Methylester di vassel 163V2 langsung ditambahkan Metanol dan Sodium

Methylate untuk mereaksikan Methylester tersebut setelah bereaksi menjadi 2

Phase yakni fase ringan (Light Phase) yang akan Overflow masuk ke vassel

163V2A dan fase berat (Heavy Phase) dipompakan dengan 163P3A akan masuk

ke vassel 163V3 atau 163A2.

Methylester di vassel 163V2A akan di seattling sehingga terjadi 2 Phase

yakni fase ringan (Light Phase) dan fase berat (Heavy Phase), dimana Methylester

adalah fase ringan (Light Phase) yang akan Overflow masuk ke 163A1 dan fase

berat (Heavy Phase) dipompakan dengan 163P3B akan masuk ke vassel 163V8

6 Teknologi Produksi Biodiesel

Page 14: Teknologi Produksi Biodiesel - ULMeprints.ulm.ac.id/9613/1/1. BUKU TEKNOLOGI PRODUKSI... · 2020. 6. 19. · PART 2 Teknologi Proses Produksi Biodiesel Standar Proses Produksi Biodiesel

atau vassel 163V2. Methylester di 163A1 ini langsung ditambahkan Sodium

Methylate dan Methylester tersebut secara gravity akan masuk ke 163S1.

Mengacu pada komposisi bahan baku proses produksi, pada proses

Transesterification komposisi juga di setting, untuk mendapatkan hasil yang

maksimal. Adapun komposisi yang di setting pada proses Transesterification

dapat dilihat pada Tabel 6.

Tabel 3. Komposisi di Unit Tranesterificasi

No Produk (kg/h) komposisi

1 Oil 48000.00 kg/h 100 %

2 Metanol masuk ke pre-reaktor 6720.00 kg/h 14.000 %

3 Metanol masuk ke reaktor 1 960.00 kg/h 2.000 %

4 Metanol masuk ke reaktor 2 2400.00 kg/h 5.000 %

5 Metanol masuk ke reaktor 3 0.00 kg/h 0.000 %

6 Sodium methylate masuk ke pre-reaktor 208.00 kg/h 1.300 kg/ton

7 Sodium methylate masuk ke reaktor 1 0.00 kg/h 0.000 kg/ton

8 Sodium methylate masuk ke reaktor 2 400.00 kg/h 2.500 kg/ton

9 Sodium methylate masuk ke reaktor 3 80.00 kg/h 0.500 kg/ton

Pemisahan Glycerin (Glycerine separation)

Pemisahan gliserin di Unit Glycerine separation dapat di lihat pada Gambar

14 pemisahan gliserin bertujuan memisahkan Methylester dan Glycerine,

Glycerine yang merupakan fase berat (Heavy Phase) akan terpisah dengan minyak

yang merupakan fase ringan (Light Phase).

7 Teknologi Produksi Biodiesel

Page 15: Teknologi Produksi Biodiesel - ULMeprints.ulm.ac.id/9613/1/1. BUKU TEKNOLOGI PRODUKSI... · 2020. 6. 19. · PART 2 Teknologi Proses Produksi Biodiesel Standar Proses Produksi Biodiesel

Gambar 4. Pemisahan Glycerine / Glycerine Separation

Perbedaan Phase ini memudahkan pemisahan kedua bahan tersebut, fase

ringan (Light Phase) akan di Overflow kan ke buffer tank / tangki penampung,

sedangkan fase berat (Heavy Phase) secara grafity akan mengalir ke bawah.

Glycerine bisa langsung diproses Glycerine atau di pakai lagi untuk reaksi

Transesterification, karena Glycerine ini masih mengandung Sodium Methylate.

Alur proses pada unit Glycerine separation adalah sebagai berikut:

Methylester di 163S1 terjadi settling sehingga terjadi 2 Phase yaitu fase ringan

(Light Phase) dibagian atas Methylester akan Overflow masuk ke vassel 163V3A

dan fase berat (Heavy Phase) bagian bawah Glycerine akan dipompakan 163P6A

masuk ke vassel 163V8 atau 163A2, Methylester di vassel 163V3A dipompakan

ke vassel 163V4 dengan menggunakan pompa 163P5.

Sebelum masuk ke vassel 163V4 Methylester tersebut akan masuk ke HE

163E1, di 163E1 Methylester tersebut dipanaskan dengan menggunakan steam 3

barg untuk menjaga temperatur Methylester 600C, kemudian masuk ke vassel

163V4. Methylester di vassel 163V4 dipompakan 163P13 ada yang masuk ke

8 Teknologi Produksi Biodiesel

Page 16: Teknologi Produksi Biodiesel - ULMeprints.ulm.ac.id/9613/1/1. BUKU TEKNOLOGI PRODUKSI... · 2020. 6. 19. · PART 2 Teknologi Proses Produksi Biodiesel Standar Proses Produksi Biodiesel

163E1 dan masuk ke vassel 163V7. Di 163E1 Methylester disirkulasi agar

diperoleh temperatur 58-650C dengan bantuan steam dengan tujuan menguapkan

Metanol yang masih terikut Methylester tersebut.

Metanol tersebut masuk ke 163E2 didinginkan menggunakan Water Cooler

dari Cooling Tower sebelum masuk ke vassel 163V2, Metanol tersebut setelah

didinginkan di 163E2 akan masuk ke tank vassel 160V2 dan akan digunakan

untuk proses produksi masuk ke reaktor 163A2, sedangkan Glycerine yang masuk

vassel 163V8 akan di proses di unit Glycerine proses.

Pemisahan Glyserin dari Biodiesel (Final Methylester Glycerine Centrifugation)

Pencucian dan pemisahan gliserin di Final methylester Glycerine

Cenrifugation Unit dapat dilihat pada Gambar 15 ditahap ini Methylester dicuci

menggunakan Phosphoric Acid (PA), untuk menghilangkan soap yang terikut

Methylester, setelah Methylester dicuci dengan PA terdapat 2 Phase yakni fase

ringan (Light Phase) dan fase berat (Heavy Phase), kemudian Phase tersebut

dipisahkan menggunakan separator dengan kecepatan putaran 4450 RPM, fase

berat (Heavy Phase) akan kebawah sedangkan fase ringan (Light Phase) akan naik

keatas, alur proses pada unit ini sebagai berikut:

9 Teknologi Produksi Biodiesel

Page 17: Teknologi Produksi Biodiesel - ULMeprints.ulm.ac.id/9613/1/1. BUKU TEKNOLOGI PRODUKSI... · 2020. 6. 19. · PART 2 Teknologi Proses Produksi Biodiesel Standar Proses Produksi Biodiesel

Gambar 5. Pencucian dan pemisahan glycerin dari biodiesel di final methylester glycerine centrifugation

Methylester dari vassel 163V4 ditransfer ke vassel 163V7 dengan

mengunakan pompa 163P13, setelah Methylester di vassel 163V7, Methylester

akan di washing dengan PA/CA dengan konsentrasi 20% sampai 25%, setelah

Methylester di washing di vassel 163V7 kemudian ditransfer ke 163S2 dengan

menggunakan pompa 163P7 secara kontinyu, sebelum Methylester tersebut masuk

ke 163S2, Methylester dipanaskan di 163E3A agar diperoleh temperature 55-750C

dengan menggunakan steam. Di 163S2 Methylester diseparasi agar terpisah antara

fase ringan (Light Phase) dan fase berat (Heavy Phase), fase berat (Heavy Phase)

berupa soap akan masuk ke vassel 166V2, untuk ditampung ditank vassel 163V9

dan fase ringan (Light Phase) akan masuk ke 163C1.

Pemurnian Biodiesel (Methylester Purification Flash of Metanol)

Pemurnian Biodiesel di Methylester Purification Flash of Metanol Unit

dapat dilihat pada Gambar 16 proses ini adalah proses destilasi dengan cara

10 Teknologi Produksi Biodiesel

Page 18: Teknologi Produksi Biodiesel - ULMeprints.ulm.ac.id/9613/1/1. BUKU TEKNOLOGI PRODUKSI... · 2020. 6. 19. · PART 2 Teknologi Proses Produksi Biodiesel Standar Proses Produksi Biodiesel

pemanasan pada Methylester dengan temperature 145-1550C untuk menguapkan

Metanol dan air yang terikut Methylester, proses ini mirip dengan destilasi.

Gambar 6. Pemurnian biodiesel dari metanol / methylester purification flash of methanol

Alur proses Methylester Purification Flash Of Metanol adalah sebagai

berikut: Methylester yaitu fase ringan (Light Phase) dari 163S2 akan masuk ke

163E4 untuk dipanaskan terlebih dahulu sebelum masuk ke 163C1, Methylester di

163E4 terjadi perpindahan panas antara Methylester yang keluar dari 163C3 dan

Methylester dari 163S2. Methylester yang berasal dari 163E4 dipanaskan lagi di

163E5 dengan menggunakan steam.

Methylester di 163C1 tersebut dipompa 163P14 ke 163E5 untuk

disirkulasikan agar diperoleh temperatur 140-160°C, tujuannya untuk

menguapkan air dan Metanol yang terikut pada Methylester tersebut. Di 163C1 air

dan Metanol menguap ke 163E6, kemudian Metanol dan air tersebut didinginkan

dengan mengguanakan Water Cooler yang berasal dari Cooling Water, setelah

didinginkan Metanol dan air tersebut akan masuk ke vassel 160V1 kemudian

11 Teknologi Produksi Biodiesel

Page 19: Teknologi Produksi Biodiesel - ULMeprints.ulm.ac.id/9613/1/1. BUKU TEKNOLOGI PRODUKSI... · 2020. 6. 19. · PART 2 Teknologi Proses Produksi Biodiesel Standar Proses Produksi Biodiesel

dilanjutkan di Unit Metanol proses.

Pendinginan Biodiesel (Cooling Biodiesel)

Pendinginan Biodiesel dilakukan sebelum Methylester di pompakan ke

tangki Maturation (pematangan), pendinginan dilakukan karena senyawa Sterol

Glucoside terbentuk di suhu atau temperature yang rendah. Suhu pendinginan di

setting 23 – 25°C dimana Sterol Glucoside (SG) akan terbentuk dengan maksimal

dan Methylester tidak membeku pada sehu tersebut, penentuan suhu

memungkinkan saat di Maturation Tank suhu Methylester tetap rendah dan Sterol

Glucoside (SG) cepat mengendap, sehingga pada proses pemisakan Methylester

dan Sterol Glucoside (SG) akan terpisah dengan maksimal.

Alur prosesnya, Methylester di 390E1A dan 390E1B Methylester tersebut

didinginkan lagi dengan menggunakan chiller sampai diperoleh temperatur 20-

40°C, setelah didinginkan di 390E1A dan 390E1B Methylester tersebut masuk ke

tank maturation dan Methylester ini disebut Crude Methylester (CME). Tujuan

pendinginan biodiesel, (Cooling Biodiesel) selain mendinginkan minyak /

Methylester sampai 23°C, adalah memaksimalkan terbentuknya Sterol Glucoside

(SG), sehingga Sterol Glucoside (SG) dapat mengendap saat di Tank Maturation

dan tidak terlalu banyak yang terikut Crude Methylester (CME) karena sebagian

sudah ada yang mengendap, gambaran proses dapat di lihat pada Gambar 17.

12 Teknologi Produksi Biodiesel

Page 20: Teknologi Produksi Biodiesel - ULMeprints.ulm.ac.id/9613/1/1. BUKU TEKNOLOGI PRODUKSI... · 2020. 6. 19. · PART 2 Teknologi Proses Produksi Biodiesel Standar Proses Produksi Biodiesel

Gambar 7. Pendinginan Biodiesel / Cooling Biodiesel

Penyimpanan Sementara Biodiesel (Maturation Tank)

Pematangan Crude Methyl Ester CME di Maturatin Tank, Maturation Tank

merupakan tangki penampungan produk setengah jadi yakni Crude Methyl Ester

(CME). Crude MethylEster (CME) didiamkan selama 12 jam sampai 24 jam agar

Sterol Glucoside (SG) dapat mengendap, dan temperatur Crude Methyl Ester

(CME) dalam tangki di jaga 230C agar Sterol Glucoside (SG) tetap menggumpal.

Tujuannya untuk mematangkan Crude MethylEster(CME), memaksimalkan

terbentuknya Sterol Glucoside (SG), dan agar Sterol Glucoside (SG) bisa

mengendap karena Sterol Glucoside (SG) dan MethylEster mempunyai Phase

yang berbeda yakni fase ringan (Light Phase) dan fase berat (Heavy Phase),

Sehingga tidak terlalu banyak yang terikut Crude MethylEster (CME) saat di

proses lebih lanjut, jika masih terikut pada Crude MethylEster (CME) pemisahan

Sterol Glucoside (SG) ini pun akan lebih mudah karena jumlah Sterol Glucoside

(SG) lebih sedikit.

13 Teknologi Produksi Biodiesel

Page 21: Teknologi Produksi Biodiesel - ULMeprints.ulm.ac.id/9613/1/1. BUKU TEKNOLOGI PRODUKSI... · 2020. 6. 19. · PART 2 Teknologi Proses Produksi Biodiesel Standar Proses Produksi Biodiesel

Pemisahan Sterol Glycoside / Final Methylester Clarification

Pemisahan Sterol Glucoside (SG) di Final methylester clarification dapat di

lihat pada Gambar 18 proses ini bertujuan memisahkan Sterol Glucoside (SG)

dengan Crude MethylEster (CME) pemisahaan ini akan menghasilkan Fatty Acid

Methylester (FAME) / Biodiesel.

Proses pemisahan ini menggunakan mesin separator dengan kecepatan

putaran 4850 RPM, sehingga Fatty Acid Methylester (FAME) yang merupakan

fase ringan (Light Phase) akan didorong keatas, sedangkan Sterol Glucoside (SG)

yang merupakan fase berat (Heavy Phase) akan turun kebawah, Alur proses Final

Methylester Clarification sebagai berikut:

Crude MethylEster (CME) dari Maturation Tank dipompakan dengan

pompa 1000P6A dan 1000P6B masuk ke 390S1, di 390S1 Crude MethylEster

(CME) dipisahkan antara Fatty Acid Methylester (FAME) dan Sterol Glucoside

(SG), dimana Fatty Acid Methylester (FAME) masuk ke vassel 390V2 dan Sterol

Glucoside (SG) masuk ke vassel 390V1.

Dari vassel 390V2 Fatty Acid Methylester (FAME) dipompakan 390P5, jika

produk out spac maka akan dikembalikan lagi ke Maturation Tank dan jika

produk in spac maka akan ditrasfer ke tangki Fatty Acid Methylester (FAME)

produk. Fatty Acid Methylester (FAME) yang akan ditranfer ke tank produk akan

melalui bag fillter 1 micron untuk menahan Sterol Glucoside (SG) yang terikut

Fatty Acid Methylester (FAME), produk yang telah masuk ke (Storage Tank)

tangki produk disebut Fatty Acid Methylester (FAME), sedangkan Fase berat

(Heavy Phase) yang berasal dari 390S1 yang berupa Sterol Glucoside (SG) masuk

14 Teknologi Produksi Biodiesel

Page 22: Teknologi Produksi Biodiesel - ULMeprints.ulm.ac.id/9613/1/1. BUKU TEKNOLOGI PRODUKSI... · 2020. 6. 19. · PART 2 Teknologi Proses Produksi Biodiesel Standar Proses Produksi Biodiesel

ke vassel 390V1, di vassel 390V1 Sterol Glucoside (SG) dipompakan 390P2 /

ditransfer ke penampungan sementara tangki 1000 kg.

Gambar 8. Pemisahan Sterol Glucoside / Final Methylester Clarification

Penyimpanan Biodiesel / Tank Storage

Fatty Acid Methylester (FAME) yang dihasilkan dari proses Final

Methylester Clarification dan spac nya dinyatakan in spac, Fatty Acid Methylester

(FAME) akan langsung ditransfer ke Storage Tank. Di Storage Tank Fatty Acid

Methylester (FAME) di aliri nitrogen untuk menjaga spac Moisture Fatty Acid

Methylester (FAME).

15 Teknologi Produksi Biodiesel

Page 23: Teknologi Produksi Biodiesel - ULMeprints.ulm.ac.id/9613/1/1. BUKU TEKNOLOGI PRODUKSI... · 2020. 6. 19. · PART 2 Teknologi Proses Produksi Biodiesel Standar Proses Produksi Biodiesel

DAFTAR PUSTAKA

Alhanash, A., Kozhevnikova, E.F., & Kozhevnikov, I.V. (2008). Hydrogenolysis of glycerol to propanediol over ru: Polyoxometalate bifunctional catalyst. Catalysis Letters, 120:307-311.

Athalye, S.K., Garcia, R.A., & Wen Z. (2009). Use of biodiesel-derived crude glycerol for producing eicosapentaenoic acid (EPA) by the fungus Pythium irregulare. J. Agric. Food Chem, 57:2739–2744.

Brown, R. (2007). Biodiesel co-product markets in wyoming for wyoming department of agriculture. Lakewood, co: International center for appropriate & sustainable technology.http://www.ams.usda.gov/AMSv1.0/getfile?dDocName=STELPRDC5064918

[BPEN] Blueprint Pengelolaan Energi Nasional. (2010). Proyeksi Target Produksi Biodiesel Sampai Tahun 2025. Jakarta.

Cerrate, S., Yan, F., Wang, Z., Coto, C., Sacakli, P., & Waldroupand, P.W. (2006). Evaluation of glycerine from biodiesel production as a feed ingredient for broilers. International Journal of Poultry Science, 5: 1001-1007.

Chiu, C.W., Dasari, M.A., Sutterlin, W.R., & Suppes, G.J. (2006). Removal of residual catalyst from simulated biodiesel's crude glycerol for glycerol hydrogenolysis to propylene glycol. Industrial & Engineering Chemistry Research, 45:791-795.

Dasari, M.A., Kiatsimkul, P.P., Sutterlin, W.R., & Suppes, G.J. (2005). Low-pressure hydrogenolysis of glycerol to propylene glycol. Applied Catalysis a-General, 281: 225-231.

DeFrain, J.M., Hippen, A.R., Kalscheur, K.F., & Jardon, P.W. (2004). Feeding glycerol to transition dairy cows: Effects on blood metabolites and lactation performance. Journal of Dairy Science, 87:4195-4206.

Demirbas, A. (2006). Biodiesel production via non-catalytic SCF method and biodiesel fuel characteristics. Energy Conversion and Management, 47(15-16):2271-2282.

Dharmadi, Y., Murarka, A., & Gonzalez, R. (2006). Anaerobic fermentation of glycerol by Escherichia coli: a new platform for metabolic engineering. Biotechnol. Bioeng. 94:821-829.

European Standart EN 14214-2003. GBEP. (2007). A review of the current state of bioenergy development in G8 þ 5

countries. Global Bioenergy Partnership. Available from : http://www.fao.org/docrep/010/a1348e/ a1348e00.htm [accessed 26.3.10].

[KESDM] Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia. (2015). Rencana Strategis Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral 2015-2019.

Gonzalez-Pajuelo, M., Meynial-Salles, I., Mendes, F., Andrade, J.C., Vasconcelos, I., & Soucaille, P. (2005). Metabolic engineering of clostridium acetobutylicum for the industrial production of 1,3-propanediol from glycerol. Metabolic Engineering, 7: 329-336.

Hambali, E., Mujdalipah, S, Tambunan, A.H., Pattiwiri, A.W., & Hendroko, R. (2007). Teknologi Bioenergi. PT Agromedia Pustaka. Jakarta.

16 Teknologi Produksi Biodiesel

Page 24: Teknologi Produksi Biodiesel - ULMeprints.ulm.ac.id/9613/1/1. BUKU TEKNOLOGI PRODUKSI... · 2020. 6. 19. · PART 2 Teknologi Proses Produksi Biodiesel Standar Proses Produksi Biodiesel

Hambali, E., Fifin, N.N., Arfie, T., Athin, N., & Wijaya, H. (2015). Potential of Biomass in Indonesia as Bioenergy Feedstock. Surfactant and Bioenergy Research Center (SBRC).

Hanh, H.D., Dong, N.T., Starvarache, C., Okitsu, K., Maeda, Y., & Nishimura. (2008). Methanolysis of triolein by low frequency ultrasonic irradiation. Energy Conversion and Management, 49(2):276-280.

Hariska, A., Suciati, RF., & Ramdja, AF. (2012). Pengaruh Metanol Dan Katalis Pada Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Jelantah Secara Esterifikasi Dengan Menggunakan Katalis K2CO3. Jurnal Teknik Kimia. 18 (1). Universitas Sriwijaya. ISSN: 2339-1960 (online).

He, B., Singh, A., & Thompson, J. (2006). A novel continuous-flow reactor using reactive distillation technique for biodiesel production. Trans. ASABE, 49(1):107−112.

He, B., Singh, A., & Thompson, J. (2005). Experimental optimization on a continuous-flow reactive distillation reactor for biodiesel production. Trans. ASABE, 48(6):2237–2243.

He, B., Singh, A., & Thompson, J. (2007). Function and performance of a pre-reactor to reactive distillation column for biodiesel production. Trans. ASABE, 50(1):123–128.

Holm-Nielsen, J.B., Lomborg, C.J, Oleskowicz-Popiel, P., & Esbensen, K.H. (2008). On-line near infrared monitoring of glycerol-boosted anaerobic digestion processes: Evaluation of process analytical technologies. Biotechnology and Bioengineering 99: 302-313.

Johnson, D.T., & Taconi, K.A. (2007) The glycerin glut: Options for the value-added conversion of crude glycerol resulting from biodiesel production. Environmental Progress, 26: 338-348.

Kinast, J.A., & Tyson, K.S. (2003). Production of Biodiesel from Multiple Feedstocks and Properties of Biodiesels and Biodiesel/diesel Blends. (NREL/SR-510-31460). National Renewable Energy Laboratory, United States Department of Energy Laboratory, Golden, Colorado. 3-10.

Kuncoro, D.M. (1993). Tanaman Yang Mengandung Zat Pengganggu. CV. Amalia. Jakarta.

Lammers, P.J., Kerr, B.J., Honeyman, M.S., Stalder, K., Dozier, W.A., Weber, T.E., Kidd, M.T., & Bregendahl, K. (2008). Nitrogen-corrected apparent metabolizable energy value of crude glycerol for laying hens. Poultry Science, 87: 104-107

Lee, P.C., Lee, W.G., Lee, S.Y., & Chang, H.N. (2001). Succinic acid production with reduced by-product formation in the fermentation of anaerobiospirillum succiniciproducens using glycerol as a carbon source. Biotechnology and Bioengineering, 72: 41-48.

Martawijaya, A., Kartasunana, I., Mandang, Y.I, Kadir, K., & Prawira, S.A. (2005). Atlas Kayu Indonesia Jilid I. Cetakan Ketiga. Badan Penelitian dan Pengembangan, Departemen Kehutanan, Bogor.

Mu, Y., Teng, H., Zhang, D.J., Wang, W., & Xiu, Z.L. (2006). Microbial production of 1,3-propanediol by klebsiella pneumoniae using crude glycerol from biodiesel preparations. Biotechnology Letters, 28: 1755-1759.

17 Teknologi Produksi Biodiesel

Page 25: Teknologi Produksi Biodiesel - ULMeprints.ulm.ac.id/9613/1/1. BUKU TEKNOLOGI PRODUKSI... · 2020. 6. 19. · PART 2 Teknologi Proses Produksi Biodiesel Standar Proses Produksi Biodiesel

Nilles, D. (2005). A glycerin factor. Biodiesel magazine august/september. Grand forks, nd: Bbi international. http://www.biodieselmagazine.com/articles/377/a-glycerin-factor/

Nurhayati, & Siregar, M.E. (1984). Penelitian Management Singkong Karet Sebagai Sumber Hijauan Pakan. Ilmu dan Peternakan, 1(7):277-278.

Ozorio, P.L., Pianzolli, R., Mota, M.B.S., & Mota, J.A. (2012). Reactivity of Glycerol/Acetone Ketal (Solketal) and Glycerol/Formaldehyde Acetals toward Acid-Catalyzed Hydrolysis. J. Brazilian Chemical Society, 23(5):931-937.

Papanikolaou, S., & Aggelis G. 2009. Biotechnological valorization of biodiesel derived glycerol waste through production of single cell oil and citric acid by Yarrowia lipolytic. Lipid Technol. 21:83–87.

Papanikolaou, S., Fakas, S., Fick, M., Chevalot, I., Galiotou-Panayotou, M., Komaitis, M., Marc, I., & Aggelis G. (2005). Biotechnological valorisation of raw glycerol discharged after bio-diesel (fatty acid methyl esters) manufacturing process: production of 1,3-propanediol, citric acid and single cell oil. Biomass Bioenergy. 2008;32:60–71.

Pyle D.J., Garcia R.A., Wen Z. (2008). Producing docosahexaenoic acid (DHA)-rich algae from biodiesel-derived crude glycerol: effects of impurities on DHA production and algal biomass composition. J. Agric. Chem, 56:3933–3939.

Saka, S., & Isayama, Y. (2009). A new process for catalyst-free production of biodiesel using supercritical methyl acetate. Fuel, 88(7):1307-1313.

Sarma, A.K., Sarmah, J.K., Barbora, L., Kalita, P., Chatterjee, S., Mahanta, P., & Goswami, P. (2008). Recent inventions in biodiesel production and processing - A review. Recent Patents on Engineering, 2(1):47-58.

Schröder, A., Südekum, K.H. (1999). Glycerol as a by-product of biodiesel production in diets for ruminants. In: Proceedings of the 10th international rapeseed conference. The regional institute, Ltd. Canberra, Australia.

Smith, J. M., Hendrick, C.V.N., & Michael, M.A. (2005). Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics. McGraw Hill Professional

SNI-04-7182-2006. Biodiesel. Sudarsono, Gunawan, D., Wahyuono, S., Donatus, A.I., & Purnomo. (2002).

Tumbuhan Obat II, Hasil Penelitian, Sifat-Sifat, dan Penggunaan. Pusat Studi Obat Tradisional UGM. Yogyakarta.

Suryaputra W., Winata I., Indraswati N., & Ismadji S. (2013). Waste capiz (amusium, cristatum) shell as a new heterogeneous catalyst for biodiesel production. Fuel, 50:795-799.

Standar internasional ASTM Provisional Spesification For Biodiesel Fuel (B100) Blend Stock for Distillate Fuels, ASTM Designation PS 121-99.

Teixeira, L.S.G., Assis, J.C.R., Mendonça, D.R., Santos, I.T.V., Guimarães, P.R.B., Pontes, L.A.M., Teixeira, J.S.R. (2009). Comparison between conventional and ultrasonic preparation of beef tallow biodiesel. Fuel Processing Technolog, 90(9):1164-1166.

Thompson, J.C, He, B.B. (2006). Characterization of crude glycerol from biodiesel production from multiple feedstocks. Applied Engineering in Agriculture, 22: 261-265.

18 Teknologi Produksi Biodiesel

Page 26: Teknologi Produksi Biodiesel - ULMeprints.ulm.ac.id/9613/1/1. BUKU TEKNOLOGI PRODUKSI... · 2020. 6. 19. · PART 2 Teknologi Proses Produksi Biodiesel Standar Proses Produksi Biodiesel

Thompson, J., & He, B. (2007). Biodiesel production using static mixers. Trans. ASABE, 50(1):161–165.

Van Gerpen, J., & Knothe, G. (2005). Basics of transesterification. In: The Biodiesel Handbook. pp. 26-41. G. Knothe, J. Krahl, and J. Van Gerpen, eds. AOCS Press, Champaign, Ill.

Van Gerpen, J. (2012). Waste Management in Biodiesel Production. Farm Energy. 1-8.

Van Gerpen, J. (2012). Transportation and Storage of Biodiesel. Farm Energy. 1-7. Van Kasteren, J.M.N., & Nisworo, A.P. (2007). A process model to estimate the

cost of industrial scale biodiesel production from waste cooking oil by supercritical transesterification. Resources. Conservation and Recycling, 50(4):442-458.

Wen, Z. (2012). New Uses for Crude Glycerin from Biodiesel Production. Farm Energy. 1-12.

19 Teknologi Produksi Biodiesel

Page 27: Teknologi Produksi Biodiesel - ULMeprints.ulm.ac.id/9613/1/1. BUKU TEKNOLOGI PRODUKSI... · 2020. 6. 19. · PART 2 Teknologi Proses Produksi Biodiesel Standar Proses Produksi Biodiesel

GLOSARIUM

Cooling Biodiesel Unit Pendinginan Methylester sebelum masuk atau di simpan di Maturation tank

CPO Crude Palm Oil. Minyak kelapa sawit (MKS) dari daging buah yang merupakan produk utama PKS

Free Fatty Acid (FFA) Kandungan asam lemak bebas dari suatu bahan Final Methylester Clarification Unit

Proses pemisahan Methylester dari Sterol Glycoside (SG)

Final Methylester Glycerine Centrifugation

Proses pembersihan Methylester dari sisa sabun (soap)

Glycerine Separation Unit Proses pemisahan Glycerin dari Methylester Maturation Tank Pengendapan Crude Methyl Ester (CME), dan

proses pemisahan Sterol Glycoside (SG) terbentuk dalam tangki sementara

Methylester Purification Flash Of Metanol Unit

Proses penguapan metanol dan air

Oil Drying Unit Pengeringan minyak (RBDPO) dari kadar air (moisture)

PKO Palm Kernel Oil. Minyak yang dihasilkan dari inti kelapa sawit

Storage Tank Tempat penyimpanan final produk Transesterification Unit Proses reaksi minyak (RBDPO) dan metanol

dengan bantuan katalis

20 Teknologi Produksi Biodiesel

Page 28: Teknologi Produksi Biodiesel - ULMeprints.ulm.ac.id/9613/1/1. BUKU TEKNOLOGI PRODUKSI... · 2020. 6. 19. · PART 2 Teknologi Proses Produksi Biodiesel Standar Proses Produksi Biodiesel

INDEKS

A AHP, 9, 10 ASTM, i, iii, 16, 17, 18, 19, 20, 48,

65

B BBN, 9, 10 biodiesel, iii, 2, 3, 4, 6, 9, 10, 11, 12,

13, 14, 15, 16, 17, 23, 30, 31, 44, 45, 46, 47, 48, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 59, 61, 62, 63, 64, 65, 66

Bioenergi, i, 1, 63 bioetanol, ii, 2, 9 biofuel, 1, 2 biogas, 2, 6, 59

C CPO, 5

E Eropa EN 14214-2003, 17 Esterifikasi, i, 14, 15, 63

F FAME, iii, 3, 16, 17, 18, 21, 34, 35,

38, 43 FFA, 11, 12, 21, 36

K katalis, 13, 14, 15, 16, 25, 44, 45, 47,

48, 54, 55, 57 Kelapa sawit, 4, 6

M Mimba, 7

N Nyamplung, iii, 6

P PKO, 5

R RBDPO, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 36 RBDPS, 21, 22

S Singkong karet, 8, 9 SNI 04-7182-2006, iv, 11, 19

T Transesterifikasi, 3, 12, 13, 15, 16,

25, 26, 36, 47, 48, 50, 57, 58

21 Teknologi Produksi Biodiesel

Page 29: Teknologi Produksi Biodiesel - ULMeprints.ulm.ac.id/9613/1/1. BUKU TEKNOLOGI PRODUKSI... · 2020. 6. 19. · PART 2 Teknologi Proses Produksi Biodiesel Standar Proses Produksi Biodiesel

1 Teknologi Produksi Biodiesel