PABRIK BIO-OIL DARI JERAMI PADI DENGAN PROSES PIROLISIS CEPAT TEKNOLOGI DYNAMOTIVE Meiga Setyo Winanti 2308 030 09 Damas Masfuchah H. 2308 030 08
LATAR BELAKANG Cadangan Minyak Bumi di Indonesia semakin menurun Energi Alternatif dari Bahan baku terbarukan Solid BIOFUEL Liquid Gas Bio-briket Bio-diesel Bio-ethanol Bio-gas Bio-oil Biomassa Pirolisis cepat
Bahan bakar cair berwarna gelap, beraroma seperti asap, dapat diproduksi dari biomassa yangmengandung selulosa Bahan baku bio oil yang mengandung selulose contohnya: bagasse (35%), TKKS (36,8%), Jerami (42,36%)
Karakteristik Bio Oil Solar Angka setana 5 45-48 Flash Point >0 o C >50 o C Spesific Gravity (20 o C) 0,97 0,87 Sulfur (%) <0,06 0,35 Densitas (gram/cm 3 ),2 0,9 Viskositas (cp) 0-50 @50 o C 35-50 @40 o C
Kegunaan bio oil Subtitusi bahan bakar solar Bio oil Pengganti bahan bakar diesel
BAHAN BAKU BIO OIL Jerami No Komponen Nilai. Selulosa (%) 42,36 2. Hemiselulosa (%) 29,8 3. Lignin (%) 3,54 4. Abu (%),9 5. Zat Ekstraktif 2,38 Produksi jerami di Indonesia 20 juta ton/thn
Bahan Baku Pendukung N2 Sebagai fluidized gas Sifat fisik Fase Nilai Gas Titik didih, o K 77,36 Titik kritis, o K 26,2 Panas Peleburan, kj/kmol 0,72 Panas Penguapan, Kkal,336
Teknologi Pembuatan Bio-Oil Nama Perusahaan Ensyn Technology (989) Kapasitas (ton/ hari) 45 Juli 2004 Wellmant Plant 6,6 Fortum s Plant 9,3 Dynamotive Technology (July 2004) 00 Data : BFH, Hamburg Menggunakan Reaktor Fluidized Bed
Kapasitas Produksi Grafik Ekspor, Impor, Konsumsi, Produksi Solar di Indonesia 4000000 2000000 0000000 8000000 6000000 Konsumsi Ekspor impor Produksi 4000000 2000000 0 2000 2002 2004 2006 2008 200 202 204
Perhitungan Kapasitas Dari data diatas di dapat estimasi untuk ekspor, impor, produksi, dan konsumsi tahun 203. Impor = 4.525.000 ton Ekspor =.230.000 ton Produksi = 9.985.000 ton Konsumsi = [F (impor) + F (produksi)] - F (ekspor) = 3.280.000 ton Kapasitas produksi = 0,% x 3.280.000 ton = 3.280 ton/tahun 4.000 ton/tahun Beroperasi secara kontinyu, 24 jam selama 330 hari pertahun
Lokasi Pemilihan pabrik Ketersediaan bahan baku Sarana Transportasi, dan sumber air yang terpenuhi
GASIFIKASI BIO OIL Konversi bahan bakar yang mengandung karbon menjadi gas LAMBAT PIROLISIS SEDANG Proses pemanasan tanpa mengunakan oksigen CEPAT
Pirolisis Pirolisis adalah proses dekomposisi termal dari komponen organik tanpa kehadiran oksigen dalam prosesnya untuk menghasilkan cairan, gas dan arang.
PABRIK BIO OIL DARI JERAMI PADI DENGAN PROSES PIROLISIS CEPAT TEKNOLOGI DYNAMOTIVE CW TC Temperature Control 00 3 FC HW Flow Control Hot Water 350 CTW Cooling Tower Water 0 CW Cooling Water 30 450 9 450 7 400 8 H-220 400 9 H-230 350 E-23 D-30 K-39 TC L-320 SIMBOL Tekanan (bar) Suhu ( o C) Aliran massa (kg) KETERANGAN J-33 4 F-34 E-22 250 9 200 E-232 50 2 E-35 K-38 30 30 2 30 4 J-35 R-20 E-222 TC F-223 F-233 K-3 50 6 24 F-22 Tangki Nitrogen 23 F-39 22 E-37 Cooler 4 Tangki penampung bio oil F-0 30 J- C-20 30 2 30 2 J-2 C-30 5 30 H-3 3 30 4 30 J-32 30 6 500 8 Q-2 F-32 50 4 L-33 K-34 FC FC K-36 50 5 E-37 L-38 F-39 2 E-35 Cooler 3 20 9 8 7 5 6 F-32 D-30 F-233 E-23 H-230 F-223 Tangki Penampung sementara Spray Quencher Penampung Char 2 Cooler 2 Cyclone 2 Penampung Char 5 E-22 Cooler 4 H-220 Cyclone 3 G-22 Compresor 2 Q-2 Combuster R-20 Fluidized Bed Reaktor 0 J-35 Screw Conveyor 2 9 F-34 Hooper F-22 30 7 30 20 8 7 J-33 Bucket elevator J-32 Screw Conveyor 6 H-3 Screen 5 C-30 Disk Mill 4 J-2 Belt Conveyor 2 CTW 3 C-20 Rotary cutter 2 J- Belt Conveyor Udara HW F-0 Gudang penampung No KODE KETERANGAN JUMLAH Fuel DOSEN PEMBIMBING Dr. Ir. Niniek F.P, M.eng DIGAMBAR OLEH Meiga Setyo Winanti (2308 030 09) Damas Masfuchah Hanim (2308 030 08) FLOW SHEET Pabrik Bio Oil dari Jerami Padi dengan Proses Pirolisis Cepat Teknologi Dynamotive No Komponen Aliran Aliran 2 Aliran 3 Aliran 4 Aliran 5 Aliran 6 Aliran 7 Aliran 8 Aliran 9 Aliran 0 Aliran Aliran 2 Aliran 3 Aliran 4 Aliran 5 Aliran 6 Aliran 7 Aliran 8 D3 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA Selulose 25529, 25529, 26039,7 25529, 50,58 2 Hemiselulosa 797,2 797,2 8275,6 797,2 385,35 3 Lignin 840,9 840,9 8303,7 840,9 62,82 4 Abu 754,9 754,9 7297,9 754,9 43, 5 Zat Ekstraktif 382,8 382,8 40,5 382,8 27,66 6 Condensable gas/bio Oil 34457,67 34457,67 34457,67 68570,76 34457,67 34457,67 343,09 7 H2O 7966,57 7966,57 7966,57 5853,47 7966,57 7966,57 7886,90 8 Non Condensable Gas 8435,55 8435,55 8435,55 8435,55 9 Arang 9265,27 85,305 9079,97 85,305 0 N2 65343,9 Gas Panas 32864,35 2 Udara 24428,8 Total 6025,06 6025,06 6327,57 6025,06 202,5 65343,9 6025,06 5045,09 9079,97 50859,69 85,305 84424,23 8435,55 42424,24 42424,24 4999,99 24428,8 32864,35
Model reaksi pirolisis menurut broido Bio Oil BIOMASS (C 2 H 4 O 2, C 3 H 6 O 2, C 7 H 8 O 2, C 8 H 0 O 3, CH 2 O 2, C 0 H 2 O 3, C 6 H 6 O, C 7 H 8, C 5 H 4 O 2, C 6 H 6 ) Char, Gas Komponen Gas : CO 2, CO, CH 4, C 2 H 4, H 2, C 3 H 6, NH 3
Masuk (Aliran 4) Fluidized Bed Reaktor Massa (kg) Keluar (Aliran 7) Massa (kg) Selulose 25529, Gas Pirolisa 50859,79 Hemisellulose 797,2 Arang 9265,27 Lignin 840,9 Abu 754,8 Zat Ekstraktif 382,8 Total 6025,06 Total 6025,06
Neraca panas Fluidized Bed Reaktor Neraca Panas Fluidized Bed Reaktor (R-20) Masuk (kkal) Keluar (kkal) Aliran 4 : Aliran 7 : Q 4 85.664 Q 7 20.758.505 Η R 7.387.549 QN 2 5.398.479 Q 9 45.096 Q 8 8.30.909 Total 2.73.60 Total 2.73.60
Air Pendingin/air Proses D 240 20 D 240 Tangki kation anion exchanger 9 L 233 Pompa keluar bak air pendingin 8 F 230 B Bak air pendingin 7 L 232 Pompa keluar air sanitasi 6 F 23 Tangki desinfektan 5 F 230 A Bak air sanitasi 4 L 22 Pompa feed bak air sanitasi F 230 B 3 F 220 Bak air bersih 2 H 20 Sand filter L 42 Pompa feed bak air bersih L 233 0 F 4 Tangki Ca(OH)2 9 F 40 Tangki Penampung 8 F 32 Bak penampung lumpur 7 F 3 Dryer Bed 6 H 30 Clarifier 5 M 20 B Bak Flokulator F 23 4 F 2 Tangki tawas Al2(SO4)3.8H2O 3 M 20 A Bak Koagulator F 2 2 F 0 Bak penampung F 4 L Pompa air sungai No KODE NAMA ALAT JUMLAH H 20 DIRENCANAKAN OLEH DOSEN PEMBIMBING MEIGA.S. WINANTI 2308.030.09 F 230 A Air sanitasi DAMAS MASFUCHAH.H 2308.030.08 Dr.Ir. Niniek Fajar Puspita, M.Eng F 0 L 232 FLOW SHEET M 20 A M 20 B F 40 F 220 Utillitas Pabrik Bio Oil dari Jerami padi dengan Proses Pirolisis Cepat Teknologi Dynamotive D3 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI L H 30 F 3 L 42 L 22 INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2009 F 32 SUNGAI STRAINER
Utilitas Penggunaan air dalam pabrik ini meliputi: Air sanitasi =,806 m 3 /jam Air pendingin = 224.4 m 3 /jam Air make up = 22,44 m 3 /jam Total air yang harus disuplai = 248,65 m 3 /jam
Tangki Penampung Bio Oil : Spesifikasi Alat Fungsi : menampung bio oil yang keluar dari quencher Tipe : Silinder Vertikal Tegak dengan tutup atas Standar dished head dan tutup bawah berbentuk konis Bahan Konstruksi : Carbon Steel SA/283 grade C Macam las : Double Welded Butt Joint Kapasitas Liquid : 6,235 ft 3 - Tinggi tangki : 20,2 ft - Diameter : 33,2 inc - Tebal tangki : 3/6 inc - Tebal tutup atas : 3/6 inc - Tebal tutup bawah : 3/6 inc
Pengolahan Limbah Indutri Kimia Dalam pabrik bio oil ini menghasilkan zero waste yang artinya tidak ada limbah yang dibuang. Gas yang tidak terkondensasi akan dimanfaatkan sebagai bahan bakar pada combustor. limbah padat yang berupa arang dimanfaatkan sebagai produk samping yang dapat digunakan sebagai karbon aktif.
Kesimpulan. Kapasitas Produksi = 4.000 ton/tahun 42424,24 kg/hari Bahan baku = Jerami padi kering sebesar 6025,06 kg/hari 2. Utilitas Air sanitasi Air pendingin =,806 m 3 /jam = 224.4 m 3 /jam 3. Limbah yang dihasilkan pada pabrik Bio Oil ini yaitu Limbah padat dan limbah gas. Limbah padat yang berupa arang dimanfaatkan sebagai produk samping yang dapat digunakan sebagai karbon aktif, sedangkan untuk limbah gas (non condensable gas) dapat dimanfaatkan kembali sebagai bahan bakar pada combuster
T E R I M A K A S I H