PABRIK GLISEROL DARI COTTON SEED OIL DENGAN PROSES HIDROLISA KONTINYU

Transkripsi

1 PABRIK GLISEROL DARI COTTON SEED OIL DENGAN PROSES HIDROLISA KONTINYU Penyusun : Riyo Eko Prasetyo Wicaksono Ardi Nugroho Dosen Pembimbing : Ir. Elly Agustiani, M. Eng

2 SEJARAH Latar Belakang Gliserol pertama kali ditemukan oleh Scheele pada tahun Pada tahun 1811, Chevreul memberi nama hasil temuan Scheele ini dengan sebutan gliserin, kemudian pada tahun 1823, Chevreul Mendapatkan paten atas manufaktur gliserin. Metode Pembuatan gliserol dari pemanfaatan ulang (recovery) sabun alkali (soap lyes) dipatenkan di Amerika sejak tahun 1870, dan mengalami perkembangan pada tahun 1883.

3 ALASAN PENDIRIAN PABRIK Latar Belakang Kebutuhan Gliserol yang semakin meningkat Perancangan Pabrik Gliserol: Kapasitas1656 ton/tahun

4 LOKASI PENDIRIAN PABRIK Latar Belakang Kemudahan Transportasi Dekat dengan sumber bahan baku yang ada di Indonesia. Gresik, Jawa Timur

5 Dasar Teori Gliserol di alam jarang ditemukan dalam bentuk bebas dalam lemak, tetapi biasanya sebagai trigliserida yang berkombinasi dengan asam minyak seperti stearat, oleat, palmitat dan laurat, dan merupakan campuran atau kombinasi gliserida dari berbagai asam minyak. Gliserol dapat diproduksi melalui beberapa metode proses,yaitu: Saponifikasi minyak dengan soda kaustik.

6 Dasar Teori Proses hidrolisa atau fat splitting, ada 4 metode pemisahan (splitting) minyak yang diketahui yaitu Proses Twitchell, Proses Batch Autoclave, Proses Kontinyu, Proses Enzimatis. Transesterifikasi minyak dengan methanol. Proses khlorinasi propilena Reaksi pada proses hidrolisa: H H H C OOCR 1 H C OH HOOC R 1 H C OOCR 2 + 3HOH H C OH + HOOC R 2 H C OOCR 3 H C OH HOOC R 3 H H Trigliserida Air Gliserol Asam lemak

7 Kegunaan Gliserol Berikut ini adalah persentase pemakaian gliserol untuk keperluan industri, yaitu: 1. Alkyd resin 36% 2. Untuk kosmetik dan farmasi 30% 3. Industri tembakau 16% 4. bahan makanan/minuman 10% 5. Bahan peledak 2% 6. Untuk penggunaan lain 6%

8 Sifat Fisik dan Kimia Gliserol Melting point, o C : 18,7 Boiling point, o C, pada 3,975 mmhg : 14,9 9,975 mmhg : 166,1 99,975 mmhg : 224,4 759,75 mmhg : 290 Specific Gravity, 25/25 o C, pada : ~ vakum : 1,2617 ~ 100% glycerol di udara : 1,2620 ~ 95% glycerol di udara : 1,2491 n D (indeks refraktif) : 1,47399 Tekanan Uap, Pa - mmhg, pada : ~ 50 o C : 0,0025 ~100 o C : 0,195 ~150 o C : 4,2986 ~200 o C : 45,7614 Viskositas pada 20 o C, kg/m.s : 1,499 Specific Heat pada 26 o C, cal/g (glycerol 99.94%) : 0,5796 Heat of Vaporization, cal/mol, pada : ~ 55 o C : 21,061 ~ 195 o C : 18,169 Heat of Formation, kcal/mol : 159,608 Flash point, o C : ~ Cleveland cup (open) : 177 ~ Pensky - Matens Closed up : 199 Fire point, o C : 204 Density pada 25 o C, kg/m 3 : 1261,3

9 Macam Macam Proses Pembuatan Gliserol Gliserol dapat diproduksi melalui beberapa metode proses,yaitu: 1. Saponifikasi minyak dengan soda kaustik. 2. Proses hidrolisa atau fat splitting, ada 4 metode pemisahan (splitting) minyak yang diketahui yaitu Proses Twitchell, Proses Batch Autoclave, Proses Kontinyu, Proses Enzimatis. 3. Transesterifikasi minyak dengan methanol. 4. Proses khlorinasi propilena.

10 Seleksi Proses Pembuatan Gliserol pada Proses Hidrolisa Minyak JENIS PROSES KELEBIHAN KEKURANGAN Proses Twitchell ~ Biaya murah. ~ Instalasi dan operasi mudah. ~ Konsumsi steam / energi cukup besar. ~ kualitas produk rendah. ~ Menggunakan katalis. ~ Waktu reaksi cukup panjang (36 48 jam). Proses Batch Autoclave Proses Kontinyu Proses Enzimatis ~ Konversi + 95%. ~ Konversi mencapai +99%. ~ Waktu reaksi 2 3 jam. ~ Bisa tanpa menggunakan katalis. ~ Konversi + 98% ~ Waktu reaksi cukup lama (6 10 jam). ~ Menggunakan katalis. ~ Kondisi operasi sulit (tekanan 5000 Kpa dan suhu o C). ~ Konsumsi steam tinggi. ~ Biaya tinggi. ~ Waktu reaksi cukup lama (48 72 jam). ~ Masih dalam tahap eksperimental.

11 Seleksi Proses Pembuatan Gliserol JENIS PROSES KELEBIHAN KEKURANGAN Saponifikasi ~ Kandungan gliserol 10 25%. ~ Kemurnian produk akhir + 90%. ~ Bahan baku murah dan mudah didapatkan. ~ Produk gliserin merupakan produk samping industri sabun. ~ Membutuhkan tahap pemurnian dan bahan pembantu yang banyak. Hidrolisa Kontinyu ~ Kandungan gliserol 12-20% ~ Kemurnian produk akhir + 99%. ~ Hasil produk atas berupa asam lemak mempunyai nilai ekonomis. ~ Membutuhkan tahap pemurnian yang lebih singkat dari proses saponifikasi dan sedikit bahan pembantu. ~ Biaya awal cukup tinggi ~ Kondisi operasi pada tekanan dan suhu tinggi ( + 50 atm dan 250 o C).

12 Seleksi Proses Pembuatan Gliserol JENIS PROSES KELEBIHAN KEKURANGAN Transesterifikasi ~ Kandungan gliserol 25 30%. ~ Kemurnian produk akhir + 99%. ~ Menggunakan katalis. ~ Bahan baku mahal. ~ Produk gliserin merupakan produk samping industri metil ester. ~ Tahap pemurnian panjang dan mahal (dengan metode penukaran ion). Sintesa ~ Kemurnian produk akhir + 95%. ~ Bahan baku mahal. ~ Tahapan reaksi cukup panjang.

13 Seleksi Proses Ditinjau dari berbagai hal, maka pilihan proses pembuatan gliserol yang tepat adalah dengan proses Hidrolisa Kontinyu dengan bahan baku utama yaitu Cotton Seed Oil.

14 Diagram Proses Flash Tank I Storage Produk Asam minyak Air Proses, 60 O C; + 55 atm Kukus, 300 O C; + 55 atm Cotton Seed Oil 80 o C; + 55 atm : Menara Splitting C 3 H 5 (OOCR) H 2 O <=== > C 3 H O C; + 50atm; 2 3 jam + 3 RCOOH Vapor Kaustik Soda Flash Tank II Dekanter Tangki Netralisasi : 1. RCOOH + NaOH RCOONa + H 2 O 2. C 3 H 5 (OOCR) 3 + NaOH 3 RCOONa + C 3 H 8 O 3 Vapor Flash Tank III Asam minyak + FFA Evaporator I & II Centrifuge Vapor Bleachin Earth Air Sabun (RCOONa) Tangki Bleaching Filter Press Storage Produk Gliserin Cake

15 Neraca Massa

16 Neraca Panas

17 Spesifikasi Alat

18 Utilitas Air Sanitasi = 829,727 Kg/jam Air pendingin = 19849,823 Kg/jam Air Proses = 1357,881 Kg/jam Air Umpan Boiler = 3417,427 Kg/jam Air make up Make up air pendingin = 992,491 Kg/jam Make up air umpan boiler = 101,465 Kg/jam Total air yang diolah dan diambil dari sungai = 26548,814 Kg / jam / densitas air = 26548,814 Kg/jam / 995,68 Kg/m 3 = 26,664 m 3 /jam

19 KESEHATAN DAN KESELAMATAN KERJA SEBAB-SEBAB TERJADINYA KECELAKAAN KERJA : q Bahaya fisik q Bahaya mekanik q Bahaya kimia q Bahaya kebocoran q Bahaya kebakaran dan ledakan Untuk menghindari bahaya-bahaya tersebut maka dilakukan usaha-usaha pencegahan dan pengamanan yang sesuai dengan kebutuhan masing-masing unit, yaitu: q Bangunan fisik q Ventilasi q Perpipaan q Isolasi

20 ALAT-ALAT PELINDUNG DIRI : q Pelindung kepala q Pelindung mata q Pelindung telinga q Pelindung pernafasan q Pelindung tangan q Pelindung Kaki q Safety belt KARYAWAN : q Bimbingan dan pengarahan kepada para karyawan

21 PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI KIMIA Limbah yang terbentuk pada studi ini berupa limbah cair dan padat. Limbah cair berupa sabun yang terbentuk pada tahap netralisasi, sedangkan limbah padatnya berupa cake bleaching earth yang terbentuk pada tahap pemucatan. Limbah sabun ( soapstock ) dapat diolah dengan proses pengasaman, hingga dapat menghasilkan asam minyak untuk produksi sabun kualitas rendah. Sedangkan limbah bleaching earth dapat diregenerasi, agar dapat digunakan kembali.

22 Kesimpulan untuk bahan baku: minyak biji kapas = 3000 Kg/jam air proses = 1270 Kg/jam kukus = 480 Kg/jam dihasilkan produk sebesar 230,064 Kg/jam atau sebesar 1656 Ton/tahun. Dan produk samping : Gliserin 84% = 4,653 kg/jam Asam minyak = 76,20% 2486,688 kg/jam Sabun = 80,7013 kg/jam

23 Kebutuhan air utilitas : Untuk air sanitasi = 829,727 Kg/jam Untuk air pendingin =19849,823 Kg/jam Untuk air umpan Boiler = 3417,427 Kg/jam Untuk air proses = 1357,881 Kg/jam Untuk air make up = 1093,956 Kg/jam dan total kebutuhan air untuk unit pengolahan air adalah sebesar 26548,814 Kg/jam atau 26,664 m 3 / jam.

24 SEKIAN DAN TERIMA KASIH