uad-prarancangan pabrik biodiesel dari limbah cair pabrik kelapa

PRARANCANGAN PABRIK BIODIESEL
DARI LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT DAN METANOL
KAPASITAS 10.000 TON/TAHUN
PRELIMINARY PLANT DESIGN
FOR 10.000 TON/YEAR OF BIODIESEL
FROM PALM OIL MILL EFFLUENT AND METHANOL
Tugas Akhir
Untuk memenuhi persyaratan mencapai
derajat Sarjana Teknik
OLEH:
1. Natalia Pratiwi
(04020018)
2. Anjar Siti Mashitoh
(04020032)
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA S1
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS AHMAD DAHLAN
YOGYAKARTA
2009
INTISARI
Biodiesel atau fatty acid methyl ester adalah minyak nabati, atau lemak hewani yang
diubah melalui proses transesterifikasi. Biodiesel mempunyai sifat cair, berwarna kuning, dan
tidak dapat larut dalam air. Biodiesel dapat digunakan sebagai bahan bakar pada mesin diesel,
sebagai pelarut untuk cat, pelumas mesin, dan lain-lain.
Proses pembuatan biodiesel berlangsung dalam dua tahap, yaitu esterifikasi dan
transesterifikasi. Proses esterifikasi bertujuan untuk mereaksikan asam lemak bebas dengan
metanol menjadi biodiesel dengan katalis HCl, dan berlangsung dalam reaktor esterifikasi (R-01)
yang berupa reaktor alir tangki berpengaduk dengan kondisi operasi 60 oC dan 1 atm, dan dengan
waktu tinggal selama 2,5671 jam. Hasil reaksi esterifikasi berupa biodiesel, air, dan metanol,
trigliserida, gliserol, dan asam lemak bebas yang belum bereaksi, serta sisa katalis asam
dipisahkan dalam dekanter (D). Dalam dekanter (D), biodiesel, trigliserida dan asam lemak
bebas, katalis asam sebagai lapisan atas kemudian dialirkan ke reaktor transesterifikasi, dan air,
metanol, katalis asam, dan gliserol sebagai lapisan bawah dialirkan ke IPAL. Proses
transesterifikasi diawali dengan melarutkan natrium hidroksida dengan metanol dalam mixer
(M), hasil keluaran mixer (M) kemudian direaksikan dengan trigliserida yang belum bereaksi
dalam reaktor transesterifikasi (R-02) yang juga berupa reaktor alir tangki berpengaduk dengan
kondisi operasi 60 0C dan 1 atm dengan waktu tinggal selama 1,6944 jam. Hasil reaksi
transesterifikasi berupa biodiesel, gliserol, dan metanol, trigliserida, air, dan asam lemak bebas
yang belum bereaksi, serta sisa katalis natrium metoksida dan hidrogen klorida dialirkan ke
dalam netralizer (N). Dalam netralizer (N), sisa katalis natrium metoksida akan dinetralkan
dengan menambahkan hidrogen klorida dan air panas. Hasil akhir berupa biodiesel, trigliserida,
asam lemak bebas, metanol, dan sedikit gliserol dan air sebagai lapisan atas kemudian dialirkan
ke unit pemurnian biodiesel, serta air, metanol, natrium klorida dan gliserol sebagai lapisan
bawah kemudian dialirkan ke unit pemurnian gliserol. Pemurnian biodiesel berlangsung dalam
menara packing. Hasil atas berupa metanol, air dan trigliserida kemudian dialirkan ke tangki
penyimpanan metanol, sedangkan hasil bawah berupa biodiesel kemudian dialirkan ke tangki
penyimpanan produk (TP-03).
Pabrik biodiesel ini dirancang untuk kapasitas produksi 10.000 ton/tahun. Pabrik
direncanakan didirikan di daerah Siak, Riau. Dari hasil evaluasi ekonomi diketahui modal tetap
sebesar Rp.81.058.887.390, modal kerja sebesar Rp.16.206.377.440, biaya produksi sebesar
Rp.180.111.518.000 per tahun, keuntungan sebelum pajak sebesar Rp. 15.053.255.254,04 per
tahun, pay out time sebelum pajak 3,5 tahun, dan sesudah pajak 4,5 tahun, return on investment
sebelum pajak 18,58% dan sesudah pajak 13%. Discounted cash flow sebesar 29,14 %, break
event point sebesar 57% dan shut down point sebesar 34%. Berdasarkan syarat-syarat yang
ditentukan menurut Aries-Newton (1955), maka disimpulkan bahwa pabrik ini layak untuk
didirikan.