Pra Desain Pabrik Gliserol Monostearat dari Gliserol dan Asam Stearat

Desmond, Nicolas Adventus and Fernand, James (2019) Pra Desain Pabrik Gliserol Monostearat dari Gliserol dan Asam Stearat. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02211540000146_02211540000140-Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Surfaktan adalah suatu senyawa kimia yang bersifat ampipilik dimana sifat hidropilik dan hidropobik ada dalam satu molekul surfaktan. Surfaktan dapat menurunkan tegangan permukaan suatu fluida sehingga dapat mengemulsikan dua fluida yang tidak saling bercampur menjadi emulsi sehingga surfaktan banyak diaplikasikan dalam berbagai industri luas, antara lain pengemulsi pada cat, farmasi, kosmetik, agrochemical, oil and gas, pengemulsi dan penstabil pada industri makanan, dan lain-lain.
Saat ini, industri yang memproduksi surfaktan di Indonesia masih menggunakan bahan baku yang berasal dari minyak bumi tak terbarukan (surfaktan sintetis) surfaktan sintetis ini tidak ramah lingkungan dan menimbulkan masalah kesehatan. Untuk itu perlu substitusi bahan baku surfaktan yang ramah lingkungan dan biodegradable, mengingat pemanfaatan surfaktan yang sangat luas dalam berbagai industri. Salah satu jenis surfaktan yang termasuk bahan alami terbarukan adalah monogliserida (glycerol fatty acid ester). Monogliserida merupakan salah satu jenis surfaktan nonionik, hasil dari reaksi antara asam lemak dan gliserol. Salah monogliserida yang paling penting dan banyak digunakan dalam industri adalah gliserol monostearat (GMS). GMS banyak diaplikasikan dalam industri makanan sebagai pengemulsi dan penstabil.
Pada tahun 2016 ditinjau dari aplikasi pengemulsi makanan, sebanyak 59,4% pengemulsi makanan digunakan dalam produksi bakery and confectionary. Sekarang ini, bakery tidak lagi dipandang sebagai makanan sampingan, melainkan sudah mendekati menjadi makanan pokok sebagian masyarakat Indonesia. Bahkan di kalangan remaja dan anak-anak, bakery sudah menggeser nasi sebagai sumber karbohidrat utama. Perubahan cara pandang dan pola konsumsi seperti ini membuat industri bakery berkembang sangat pesat. Roti telah menempati urutan ketiga setelah nasi dan mie sebagai makanan pokok masyarakat Indonesia. Pertumbuhan rata-rata periode (CAGR) 2010-2014, bisnis roti dan kue Indonesia naik 14%. Sedangkan proyeksi pertumbuhan CAGR periode 2014-2020 untuk bisnis roti dan kue 10%. Sampai 2020, targetnya potensi bisnis roti dan kue nilainya mencapai Rp 20,5 triliun (Jumantara, 2017) .
Berdasarkan analisa pasar yang dilakukan oleh Grand View Research (2017), ditinjau dari macam produk pengemulsi makanan, diprediksikan hingga tahun 2025 monogliserida menempati urutan pertama bahan pengemulsi dengan permintaan tertinggi karena kebutuhan pengemulsi berbasis bahan baku alami sangat dipertimbangkan untuk keuntungan jangka panjang.
Selain diaplikasikan di pabrik makanan, GMS juga diaplikasikan luas pada pabrik pabrik farmasi dan pabrik kosmetik. Industri kosmetik nasional mencatatkan kenaikan pertumbuhan 20% pada tahun 2018 atau empat kali lipat dari pertumbuhan ekonomi nasional pada tahun 2017, dan Kemenperin telah menempatkan industri kosmetik sebagai sektor andalan sebagaimana tertuang dalam Rencana Induk Pembangunan Industri Nasional (RIPIN) tahun 2015-2035. Sedangkan industri farmasi diprediksi akan tumbuh sekitar 6,46% pada tahun 2018. Hal ini berarti permintaan akan gliserol monostearat sebagai salah satu jenis monogliserida akan terus naik di masa mendatang dan merupakan peluang bisnis yang perlu dimanfaatkan.
GMS dapat dibuat dengan bahan baku gliserol dan asam stearate dengan proses esterifikasi atau dari gliserol dan dan trigliserida dengan proses transesterifikasi. Gliserol dan asam stearat merupakan salah satu jenis produk dari industri oleokimia sedangkan trigliserida didapatkan dari proses esterifikasi gliserol dengan fatty acid yang berasal dari industri oleokimia. Gliserol dapat diperoleh juga dari hasil olahan CPO menjadi oleokimia dan dari hasil produksi samping CPO menjadi biodiesel. .Kebutuhan bahan baku pembuatan gliserol monostearate dapat dipenuhi dari dalam negeri mengingat banyaknya jumlah olahan CPO menjadi oleokimia serta gliserol dari hasil samping produksi industri biodiesel yang sedang berkembang pesat.
Dari hasil seleksi proses, dipilih proses esterifikasi untuk memproduksi GMS dengan pertimbangan sebagai berikut : didapatkan konversi dan yield yang tinggi tanpa menggunakan proses lebih lanjut, rangkaian proses lebih sederhana karena tidak memerlukan separator di awal dan akhir proses, biaya investasi lebih rendah karena tidak memerlukan banyak alat dalam rangkaian proses, dan kondisi operasi lebih sederhana dan hasil samping lebih sedikit sehingga lebih aman dibanding proses yang lain.
Pabrik direncanakan beroperasi secara kontinyu 24 jam selama 300 hari per tahun dengan kapasitas produksi 6.000 ton/tahun dengan kebutuhan bahan baku asam stearat sebanyak 4.759,2 ton/tahun dan gliserol sebanyak 1.584 ton/tahun. Asam stearat yang digunakan memiliki kemurnian 92%, sedangkan gliserol memiliki kemurnian 99,8%. Keduanya diproduksi oleh PT Wilmar yang memiliki kapasitas produksi 132.000 ton/tahun. Selain itu, diperlukan juga H3PO4 sebagai katalis dalam produksi gliserol monostearat sebanyak 47,492 ton/tahun yang didapatkan dari PT. Petrokimia Gresik dengan kadar 85% dan NaOH sebagai penetral untuk menghilangkan katalis H3PO4 yang nantinya akan menghasilkan Na3PO4, sebanyak 2,827 ton/tahun dan didapatkan dari PT.Asahimas Chemical dengan kadar 48%.
Pabrik direncanakan didirikan di daerah Kabupaten Mojokerto, Jawa Timur pada tahun 2021 karena dekat dengan sumber bahan baku, memiliki posisi pemasaran yang strategis, memiliki akses jalan raya yang baik, dekat dengan pelabuhan, dekat dengan sumber air sungai sehingga kebutuhan air mudah terpenuhi, serta mudah dalam proses perizinan pendirian pabrik.
Proses pembuatan gliserol monostearat dibagi menjadi tiga tahapan proses utama di antaranya :
1.Tahap Pre-treatment yang terdiri dari proses pencampuran dan pemanasan bahan baku asam stearat, gliserol, serta H3PO4 untuk mencapai kondisi operasi reaktor.
2.Tahap Esterifikasi merupakan tahap reaksi antara asam stearat dan gliserol dengan katalis H3PO4 membentuk gliserol monostearat.
3.Tahap Pemurnian terdiri dari proses evaporasi, netralisasi, dan kristalisasi. Gliserol diuapkan pada tahap evaporasi untuk di-recycle. H3PO4 pada campuran produk dinetralkan pada tahap netralisasi dengan penambahan NaOH. Produk GMS keluar sebagai padatan dari proses kristalisasi.
Sumber dana investasi berasal dari modal sendiri sebesar 40% biaya investasi dan pinjaman sebesar 60% biaya investasi dengan bunga sebesar 9,75 % per tahun. Berdasarkan perhitungan analisa ekonomi, diperoleh biaya investasi total / Total Cost Investment sebesar Rp 88.382.383.286,57 dan total biaya produksi (TPC) sebesar Rp 156.131.312.366,96 ; interest rate sebesar 9,75 %; laju pengembalian modal / Internal Rate of Return (IRR) sebesar 34,84%, laju inflasi sebesar 3,2 % per tahun, waktu pengembalian modal / Pay Out Time (POT) sebesar 3,11 tahun; titik impas / Break Even Period (BEP) sebesar 39,24%; dan periode construction selama 24 bulan. Berdasarkan analisa BEP, POT, dan IRR, pabrik Gliserol Monostearat ini layak untuk didirikan.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Gliserol, Asam Stearat, Esterifikasi, Gliserol Monostearat
Subjects:	Q Science > QD Chemistry > QD251.2 Chemistry, Organic. Biochemistry Q Science > QD Chemistry > QD471 Chemical compounds - Structure and formulas
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Chemical Engineering > 24201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Nicolas Adventus Desmond Mahardika
Date Deposited:	21 Jul 2026 04:25
Last Modified:	21 Jul 2026 04:25
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/64872

Actions (login required)

View Item