Disusun Oleh :

Rahmania Fatimah 2310 030 007

Dika Prasetya 2310 030 019

Dosen Pembimbing Prof. Dr. Ir. Danawati Hari Prajitno, M. Pd

NIP. 19510729 198603 2 001

TUGAS AKHIR Pabrik Margarin Dari Biji Jagung Dengan Proses Wet Rendering Dan Hidrogenasi

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA

FTI – ITS

SURABAYA 2013

Latar belakang Kebutuhan margarin

Di Indonesia yang besar

namun produktifitasnya

rendah

Indonesia impor margarin

Penggunaan bahan Alternatif

yang melimpah

Bahan alternatif Jagung Jumlah yang

melimpah

Margarin Minyak Jagung

Dasar Teori

merupakan produk makanan berbentuk emulsi dengan tipe

emulsi air di dalam minyak

Nabati : biji jagung, kapas, wijen, kacang tanah, gandum, karet dan CPO

Margarin

Pembuatan margarin

Kandungan minyak biji jagung

Komponen Kadar (%)

Trigliserida 95.2

FFA 2.5

Fosfatida 1

Fitosterol 1.2

Tokoferol 0.1

Total 100

(Avenue. N.W, 2006)

Produk Utama • Sifat fisika dan kimia Margarin :

• Bentuk : padat

• Warna : kuning mentega

• Spesifik gravity : 0.64

• Melting point : 42oC

• Kandungan FFA : 0.03% max

• Moisture : 0.05% max

• Tidak larut dalam pelarut organik

• Bersifat plastis

Lokasi pendirian pabrik

Lokasi pabrik

margarin

Lokasi pabrik

margarin

Direncanakan pabrik didirikan tahun 2016 Di kerek-Tuban jawa timur

Kapasitas = 35 000 ton/tahun

Bahan baku = 55 ton/hari

Neraca massa Masuk (kg) Alat Keluar (kg)

584418.58 Digester 584418.58

584418.58 Expeller press 584418.58

115739.61 Tangki netralisasi 115739.61

107050.17 Tangki Bleaching 107050.17

107050.17 Filter press I 107050.17

105581.17 Tangki Hidrogenasi 105581.17

105589.94 Filter press II 105589.94

115717.51 Tangki Deodorasi 115717.51

106000.18 Tangki Emulsiikasi 106000.18

106000 Tangki Votator 106000

Neraca massa pada Digester

Neraca Panas Masuk (kcal) Alat Keluar (kcal)

25935589,10 Digester 25935589,10

3040542,97 Buffer Tank 3040542,97

3154291,76 Heater netralisasi 3154291,76

5078576,40 Tangki Netralisasi 5078576,40

7487842,32 Heater Bleching 7487842,32

12312105,87 Heater Hidrogenasi 12312105,87

177879585,04 Tangki Hidrogenasi 177879585,04

21787396,82 Tangki Deodorasi 21787396,82

15253000.97 Cooler 15253000.97

2978396.64 Tangki Votator 2978396.64

Nereca Panas pada Digester

Spesiikasi Alat

Tangki Hidrogenasi (R-230)

Fungsi :

Untuk menjenuhkan asam

lemak tak jenuh menjadi

asam lemak jenuh agar

margarin berbentuk padat

pada suhu kamar.

Kapasitas : 1444.5 ft3

Material : Carbon steel SA

212 Grade B

Bentuk : silinder tegak

berpengaduk dengan tutup

atas dan bawah berbentuk

langed and standart dished

head

•Diameter ( D ) : 132 in

•Tinggi ( H ) : 198 in

•Tebal tangki : 0.6 in

•Tebal tutup atas : 1.3 in

•Tebal tutup bawah : 1.3 in

• Jenis pengaduk : six blades open turbin

• Jumlah impeler : 1

•Diameter Impeler : 39.6 in

•Kecepatan putar : 120 rpm

•Daya motor : 419 hp

•Tebal jaket : 0.6 in

•Waktu tinggal : 4 jam

Flowsheet Proses

Proses Pemasakan dan Pemisahan

Tahap Netralisasi

Tahap Bleaching Tahap Hidrogenasi

Tahap Deodorasi

Tahap Emulsifikasi

Flowsheet Utilitas

Utilitas • Air yang digunakan adalah air sungai

• Kebutuhan air yang di gunakan :

- Air sanitasi : 132 m3/hari

- Air Pendingin : 798.749 m3/hari

- Air proses : 36.883 m3/hari

- Air umpan boiler : 98.956 m3/hari

- Make up water = 10% dari air pendingin + 20% dari air umpan boiler

= 10% x 798.749 + 20% x 98.956 = 99.665 m3/hari

• Total kebutuhan air = 1166.253 m3/hari

K3 Reaktor, Heat exchenger, Tangki Bahan Tambahan, Pompa dan Filter Press

• Memberikan alat kontrol dan pengendali berupa temperatur controller, pressure indicator dan level indicator controller agar proses dapat berjalan sesuai dengan kondisi operasi.

• Setiap satu tahun sekali dilakukan shut down untuk membersihkan kerak pada alat maupun pipa-pipa.

• Untuk para operator diwajibkan menggunakan alat pelindung kepala, alat pelindung tangan, alat pelindung kaki, dan alat pelindung badan, karena suhu di sekitar alat proses sangat panas.

• Setiap orang tidak boleh terlalu dekat dengan reaktor ataupun heat exchenger sehingga diberikan radius minimal bagi operator serta diberi pagar pembatas dan isolator pada alat.

• Disediakan hydrant disetiap plant (unit) untuk menanggulangi atau pencegahan awal pada saat terjadi kebakaran/ peledakan, dan tabung pemadam kebakaran di unit kerja

instrumentasi No. Nama Alat Instrumentasi

1. Digester (D-110) Flow control danTemperature control

2. Tangki penampung (F-116) Level indicator

3. Heater (E-212) Flow control dan Temperature control

4. Tangki Netralisasi (R-210) Temperature control

5. Tangki pelarutan NaOH (H-213) Flow control

6. Tangki penampung minyak (F-224) Level indicator

7. Tangki Hidrogenasi (R-320) Temperature control

8. Tangki H2 (F-235) Flow control

9. Tangki Deodorasi (D-310) Temperature control dan pressure control

10. Cooler (E-322) Temperature control

11. Tangki Emulsiikasi (H-320) Flow control danTemperature control

12. Tangki EFM (F-323) Flow control

13 Tangki EFMC (F-324) Flow control

14. Tangki Votator (H-330) Flow control dan Temperature control

15. Tangki penampung produk (F-332) Level Control

Pengolahan Limbah Industri Kimia

• LIMBAH PADAT

- Bungkil biji jagung - Nikel

- karbon aktif

• LIMBAH CAIR

- soap stock

• LIMBAH GAS

- gas H2

Kesimpulan

NaOH = 541.82 kg/hari Karbon aktif = 1574.83 kg/hari Nikel = 20.44 kg/hari

Gas H2 = 1159.79 kmol/hari Emulsi fase minyak = 786.64 kg/hari Emulsi fase cair = 541.79 kg/hari

Kapasitas pabrik = 35000 ton margarin/tahun = 106000 kg margarin/hari Bahan baku = 522.057 kg/hari

Reaksi hidrogenasi

H2

Ikatan tidak jenuh ikatan lemak jenuh

- CH = CH - - CH2 – CH2 - Ni

Reaksi penyabunan C18H36O2 + NaOH C18H35O2Na + H2O Asam Stearat Na Stearat

RCOOH + NaOH RCOONa + H2O FFA basa Sabun

C14H31 – CH = CH – COO – CH2 C14H31 – CH2–CH2–COO – CH2

C14H31 – CH = CH – COO – CH + 3H2 Ni C14H31 – CH2–CH2–COO – CH C14H31 – CH = CH – COO – CH2 C14H31 –CH2–CH2–COO – CH2 Trigliserida oleat Trigliserida Stearat

C10H23– CH= CH –CH = CH – CH =CH–COO – CH2 C14H31 – CH2– CH2 –COO –CH2

C10H23–CH= CH – CH = CH – CH =CH–COO – CH + 9H2 Ni C14H31 – CH2 –CH2–COO –CH

C10H23–CH = CH – CH = CH –CH =CH–COO – CH2 C14H31 – CH2–CH2– COO – CH2

Trigliserida linolanat Trigliserida Stearat

C12H27–CH = CH – CH = CH – COO – CH2 C14H31 – CH2– CH2 –COO –CH2

C12H27–CH = CH – CH = CH – COO – CH + 6H2 Ni C14H31 – CH2 –CH2– COO –CH C12H27 –CH = CH –CH = CH – COO – CH2 C14H31 – CH2–CH2– COO –CH2 Trigliserida linoleat Trigliserida Stearat

Emulsifikasi Bertujuan untuk mengemulsikan minyak dengan cara penambahan emulsifier.

Ada 2 tahap :

1. Proses pencampuran fase minyak

* menggunakan Lechitin,vitamin A & D

2. Proses pencampuran fase cair

* menggunakan garam,TBHQ,

natrium benzoat

Sumber : Ketaren

Tgs tersabunkan C17H33COO - CH2 HOCH2

C17H33COO - CH + 3 NaOH 3C17H33COO - Na + HOCH

C17H33COO - CH2 HOCH2

Trigliserida oleat Sabun Gliserol

NiO + 2HClNiCl2 + H2O

NiO + H2SO4NiSO4 + H2O

NiO + 2HNO3 Ni(NO3)2 + H2O

• Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 2 CaCO3 + 2 H2O

• Ca(OH)2 + Mg(HCO3)2 2 CaCO3 +Mg(OH)2 + 2H2O