PABRIK GLISEROL DARI COTTON SEED OIL DENGAN PROSES HIDROLISA KONTINYU PDF

Preview

Summary

PABRIK GLISEROL DARI COTTON SEED OIL DENGAN PROSES HIDROLISA KONTINYU Penyusun : Riyo Eko Prasetyo 2307030067 Wicaksono Ardi Nugroho 2307030078 Dosen Pembimbing : Ir. Elly Agustiani, M. Eng 19580819 198503 2 003 Latar Belakang SEJARAH • Gliserol pertama kali ditemukan oleh Scheele pada tahun 1779. •...

Description

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 Kemudahan Transportasi Dekat dengan sumber bahan baku yang ada di Indonesia.

Gresik, Jawa Timur

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.

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 – C – OOCR1 H – C – OOCR2 + 3HOH H – C – OOCR3 H Trigliserida Air

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 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

Proses Twitchell ~ Biaya murah. ~ Konsumsi steam / energi cukup besar. ~ Instalasi dan operasi mudah. ~ kualitas produk rendah. ~ Menggunakan katalis. ~ Waktu reaksi cukup panjang (36–48 jam).

Proses Batch Autoclave

~ Konversi + 95%.

~ Waktu reaksi cukup lama (6 – 10 jam). ~ Menggunakan katalis.

Proses Kontinyu ~ Konversi mencapai +99%. ~ Waktu reaksi 2 – 3 jam. ~ Bisa tanpa menggunakan katalis.

~ Kondisi operasi sulit (tekanan 5000 Kpa dan suhu 250 – 260 oC). ~ Konsumsi steam tinggi.

Proses Enzimatis

~ Biaya tinggi. ~ Waktu reaksi cukup lama (48 – 72 jam). ~ Masih dalam tahap eksperimental.

~ Konversi + 98%

Seleksi Proses Pembuatan Gliserol JENIS PROSES

KELEBIHAN

KEKURANGAN

Saponifikasi

~ Kandungan gliserol 10 –25%. ~ Produk gliserin merupakan produk samping industri sabun. ~ Kemurnian produk akhir + 90%. ~ Membutuhkan tahap pemurnian dan ~ Bahan baku murah dan mudah didapatkan. bahan pembantu yang banyak.

Hidrolisa Kontinyu

~ Biaya awal cukup tinggi ~ Kandungan gliserol 12 - 20% ~ Kemurnian produk akhir + 99%. ~ Kondisi operasi pada tekanan dan suhu ~ Hasil produk atas berupa asam tinggi ( + 50 atm dan 250 oC). 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

~ Kandungan gliserol 25 – 30%. ~ Menggunakan katalis. ~ 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 2. C3H5(OOCR)3 + NaOH

RCOONa + H2O 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

– 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/ 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...