pabrik gliserol dari cotton seed oil dengan proses

PABRIK GLISEROL DARI COTTON SEED OIL
DENGAN PROSES HIDROLISA KONTINYU
Penyusun :
Riyo Eko Prasetyo
Wicaksono Ardi Nugroho
2307030067
2307030078
Dosen Pembimbing :
Ir. Elly Agustiani, M. Eng
19580819 198503 2 003
Latar Belakang
SEJARAH
• Gliserol pertama kali ditemukan oleh Scheele pada tahun 1779.
• 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.
Latar Belakang
ALASAN PENDIRIAN PABRIK
Kebutuhan Gliserol
yang semakin
meningkat
Perancangan Pabrik Gliserol:
Kapasitas1656 ton/tahun
Latar Belakang
LOKASI PENDIRIAN PABRIK
ØKemudahan Transportasi
ØDekat dengan sumber bahan
baku yang ada di Indonesia.
Gresik, Jawa Timur
Dasar Teori
Ø 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.
Ø Gliserol dapat diproduksi melalui beberapa
metode proses,yaitu:
üSaponifikasi minyak dengan soda kaustik.
Dasar Teori
üProses hidrolisa atau “fat splitting”, ada 4 metode
pemisahan (splitting) minyak yang diketahui yaitu
Proses Twitchell, Proses Batch Autoclave, Proses
Kontinyu, Proses Enzimatis.
üTransesterifikasi minyak dengan methanol.
üProses khlorinasi propilena
Ø Reaksi pada proses hidrolisa:
H
H – C – OOCR1
H – C – OOCR2 + 3HOH
H – C – OOCR3
H
Air
Trigliserida
H
H – C – OH
H – C – OH +
H – C – OH
H
Gliserol
HOOC – R1
HOOC – R2
HOOC – R3
Asam lemak
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%
Sifat Fisik dan Kimia
Gliserol
Melting point, oC
Boiling point, oC, pada
3,975
9,975
99,975
759,75
mmHg
mmHg
mmHg
mmHg
Specific Gravity, 25/25oC, pada :
~ vakum
~ 100% glycerol di udara
~ 95% glycerol di udara
nD (indeks refraktif)
Tekanan Uap, Pa - mmHg, pada :
~ 50oC
~100oC
~150oC
~200oC
Viskositas pada 20oC, kg/m.s
Specific Heat pada 26oC, cal/g (glycerol 99.94%)
Heat of Vaporization, cal/mol, pada :
~ 55oC
~ 195oC
Heat of Formation, kcal/mol
Flash point, oC :
~ Cleveland cup (open)
~ Pensky - Matens Closed up
Fire point, oC
Density pada 25oC, kg/m3
:
:
:
:
:
18,7
14,9
166,1
224,4
290
:
:
:
:
1,2617
1,2620
1,2491
1,47399
:
:
:
:
:
:
0,0025
0,195
4,2986
45,7614
1,499
0,5796
:
:
:
21,061
18,169
159,608
:
:
:
:
177
199
204
1261,3
Macam –Macam
Proses Pembuatan Gliserol
Ø 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.
Seleksi Proses Pembuatan Gliserol
pada Proses Hidrolisa Minyak
JENIS PROSES
KELEBIHAN
KEKURANGAN
~ Konsumsi steam / energi cukup besar.
Proses Twitchell ~ Biaya murah.
~ Instalasi dan operasi mudah. ~ kualitas produk rendah.
~ Menggunakan katalis.
~ Waktu reaksi cukup panjang (36–48 jam).
Proses Batch
Autoclave
~ Konversi + 95%.
Proses Kontinyu ~ Konversi mencapai +99%.
~ Waktu reaksi 2 – 3 jam.
~ Bisa tanpa menggunakan
katalis.
Proses
Enzimatis
~ Konversi + 98%
~ Waktu reaksi cukup lama (6 – 10 jam).
~ Menggunakan katalis.
~ Kondisi operasi sulit
(tekanan 5000 Kpa dan suhu 250 – 260 oC).
~ Konsumsi steam tinggi.
~ Biaya tinggi.
~ Waktu reaksi cukup lama (48 – 72 jam).
~ Masih dalam tahap eksperimental.
Seleksi Proses
Pembuatan Gliserol
JENIS PROSES
KELEBIHAN
KEKURANGAN
Saponifikasi
~ Produk gliserin merupakan produk
~ Kandungan gliserol 10 –25%.
samping industri sabun.
~ Kemurnian produk akhir + 90%.
~ Membutuhkan tahap pemurnian dan
~ Bahan baku murah dan
bahan pembantu yang banyak.
mudah didapatkan.
Hidrolisa
Kontinyu
~ Biaya awal cukup tinggi
~ Kandungan gliserol 12 - 20%
~ Kemurnian produk akhir + 99%. ~ Kondisi operasi pada tekanan dan suhu
tinggi ( + 50 atm dan 250 oC).
~ Hasil produk atas berupa asam
lemak mempunyai nilai
ekonomis.
~ Membutuhkan tahap pemurnian
yang lebih singkat dari proses
saponifikasi dan sedikit bahan
pembantu.
Seleksi Proses
Pembuatan Gliserol
JENIS PROSES
KELEBIHAN
KEKURANGAN
Transesterifikasi
~ Menggunakan katalis.
~ Kandungan gliserol 25 – 30%.
~ Kemurnian produk akhir + 99%. ~ 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.
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.
Diagram Proses
Flash Tank I
Storage Produk
Asam minyak
Air Proses, 60 OC; + 55 atm
Kukus, 300 OC; + 55 atm
Cotton Seed Oil 80 oC; + 55 atm :
Menara “Splitting”
C3H5(OOCR)3 + 3 H2O <=== > C3H803 + 3 RCOOH
O
+ 250 C; + 50atm; 2 – 3 jam
Flash Tank II
Vapor
Flash Tank III
Vapor
Vapor
Kaustik Soda
Tangki Netralisasi :
Dekanter
1. RCOOH + NaOH à RCOONa + H2O
2. C3H5(OOCR)3 + NaOH à 3 RCOONa + C3H8O3
Asam minyak +
FFA
Evaporator I & II
Air
Centrifuge
Sabun (RCOONa)
Bleachin Earth
Tangki Bleaching
Filter Press
Cake
Storage Produk
Gliserin
Neraca Massa
Neraca Panas
Spesifikasi Alat
Utilitas
•
•
•
•
•
Air Sanitasi
Air pendingin
Air Proses
Air Umpan Boiler
Air make up
=
829,727 Kg/jam
= 19849,823 Kg/jam
= 1357,881 Kg/jam
= 3417,427 Kg/jam
= 992,491 Kg/jam
– Make up air pendingin
– 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/m3
= 26,664 m3/jam
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
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
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.
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
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 m3/ jam.
SEKIAN
DAN
TERIMA KASIH