Pra Desain Pabrik Sorbitol dari Sirup Glukosa (Dekstrosa) dengan Proses Hidrogenasi Katalitik

Istiqomah, Rizki Arief and Budianto, Muhammad Adrian (2019) Pra Desain Pabrik Sorbitol dari Sirup Glukosa (Dekstrosa) dengan Proses Hidrogenasi Katalitik. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02211540000053-Undergraduate_Theses.pdf Restricted to Repository staff only Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Sorbitol (C₆H₁₄O₆) adalah gula alkohol dalam bentuk alkohol polihidroksi (poliol) yang merupakan hasil reduksi dari glukosa. Semua atom oksigen pada gula alkohol terdapat dalam bentuk kelompok hidroksil (Sari, 2016). Sorbitol merupakan gula alkohol yang paling banyak digunakan sebagai pengganti sukrosa di Indonesia. Sebagai pemanis pengganti sukrosa, sorbitol memiliki keunggulan yaitu tingkat kemanisan yang lebih rendah jika dibandingkan dengan sukrosa. Tingkat kemanisan sorbitol sebesar 0,5 sampai dengan 0,7 kali tingkat kemanisan sukrosa dengan nilai kalori sebesar 2,6 kkal/g. Sorbitol tidak menimbulkan efek toksik sehingga aman dikonsumsi manusia, tidak menyebabkan karies gigi, serta sangat bermanfaat sebagai gula bagi penderita diabetes dan diet rendah kalori (Aini, 2016). Industri sorbitol sangat strategis karena sorbitol banyak dimanfaatkan di berbagai industri, seperti industri pangan, farmasi, kosmetik, kimia, serta bidang industri lainnya. Sehingga, bahan baku sorbitol secara tidak langsung sudah menjadi bagian dari kebutuhan sehari-hari. Produksi sorbitol yang mencukupi permintaan pasar menjadi salah satu kunci ketahanan dan kemandirian berbagai industri di Indonesia. Pada kenyataannya, ekspor sorbitol semakin menurun sedangkan impor semakin meningkat. Hal ini dikarenakan jumlah penduduk di Indonesia semakin meningkat sehingga kebutuhan dalam negeri pun meningkat. Menurut data dari BPS pada tahun 2010–2017, Indonesia mengalami penurunan jumlah sorbitol yang diekspor dengan jumlah ekspor terendah pada tahun 2017 sebesar 65.177.685,32 kg. Sedangkan untuk impor mengalami peningkatan dengan jumlah impor tertinggi pada tahun 2017 sebesar 4.265.773 kg. Menurut Kemenperin, pabrik sorbitol di Indonesia hanya ada tiga, yaitu PT Sorini Agro Asia Corporindo Tbk, PT Sorini Towa Berlian, dan PT Budi Starch and Sweetener. Apabila tidak ada upaya untuk peningkatan kapasitas produksi sorbitol seiring meningkatnya permintaan, maka diproyeksikan akan terjadi defisit neraca ekspor dan impor sorbitol. Selain itu, upaya peningkatan kapasitas produksi sorbitol juga dapat mengembalikan daya saing industri sorbitol nasional dan memperoleh devisa negara yang lebih besar.
Dalam perencanaan pembuatan pabrik sorbitol, dipertimbangkan beberapa faktor yaitu: (1) ketersediaan bahan baku, (2) jarak lokasi pasar dengan pabrik, (3) ketersediaan utilitas dan fasilitas, (4) transportasi, (5) ketersediaan sumber tenaga kerja, (6) hukum dan peraturan, serta (7) kondisi geografis, iklim, dan lapangan. Dengan menggunakan metode Analytical Hierarchy Process (AHP), disimpulkan bahwa lokasi pabrik sorbitol akan dibangun di Provinsi Banten, Kabupaten Serang, tepatnya di Kawasan Modern Cikande Industrial Estate (MCIE). Salah satu pertimbangan utama pemilihan lokasi ini adalah ketersediaan bahan baku dan tenaga kerja. Sorbitol dapat dibuat dengan beberapa cara dari berbagai jenis bahan baku, dengan kondisi operasi serta konversi yang berbeda. Pembuatan sorbitol berbahan sirup glukosa dapat dilakukan melalui dua macam proses pengubahan glukosa menjadi sorbitol, yaitu: (1) proses reduksi elektrolitik dan (2) proses hidrogenasi katalitik. Namun, pada pabrik ini dipilih proses hidrogenasi katalitik karena, khususnya dari segi ekonomi, metode reduksi elektrolitik kurang ekonomis akibat tingginya biaya peralatan dan biaya operasional untuk suplai listrik. Oleh karena itu, metode hidrogenasi katalitik dipilih sebagai proses pembuatan sorbitol. Terdapat empat proses utama dalam pembuatan sorbitol, yaitu Preparation Unit, Catalytic Hydrogenation Unit, Purification Unit, dan Finishing Unit. Pada Preparation Unit, bahan baku berupa sirup glukosa berkadar 50% ditampung dan dipanaskan (pre-heating) dari suhu 30°C menjadi 80°C menggunakan steam sebelum memasuki proses utama (Catalytic Hydrogenation Unit). Pada tahap ini, bahan baku dimasukkan ke dalam reaktor hidrogenasi pada suhu 140°C dan tekanan 125 atm. Di dalam reaktor tersebut terjadi reaksi hidrogenasi katalitik antara sirup glukosa dan gas H₂ dengan bantuan katalis Raney Nickel sehingga menghasilkan produk utama sorbitol dan produk samping maltitol. Produk yang keluar dari reaktor menuju tangki pendingin pada suhu 140°C, kemudian didinginkan hingga suhu 55°C untuk keperluan deodorizing dan decolorizing. Selanjutnya produk memasuki Purification Unit. Pada unit ini, produk dialirkan menuju tangki karbonasi untuk dicampur dengan karbon aktif guna menghilangkan bau dan warna produk yang sebelumnya tercampur katalis Raney Nickel. Setelah itu produk dialirkan menuju tangki penampung agar proses tetap berlangsung secara semi kontinu. Selanjutnya produk dialirkan menuju filter press untuk memisahkan sorbitol dari padatan berupa karbon aktif dan katalis Raney Nickel yang terbawa selama proses hidrogenasi dan karbonasi. Produk kemudian dialirkan menuju ion exchanger yang berfungsi memisahkan ion-ion pengotor seperti Al₂O₃ yang merupakan bagian dari katalis Raney Nickel. Ion exchanger terdiri atas dua tahap, yaitu penghilangan kation pada cation exchanger dan anion pada anion exchanger menggunakan resin organik. Resin dapat diregenerasi (backwash) apabila telah jenuh. Selanjutnya, sorbitol dari tangki penampung dipompa menuju double-effect evaporator dengan bantuan barometric condenser dan steam ejector. Tujuan proses evaporasi adalah memekatkan produk sorbitol dari kadar 50% menjadi 70%. Setelah itu produk siap dipasarkan dan ditampung pada tangki penyimpanan.
Dari hasil perhitungan, pabrik sorbitol ini direncanakan beroperasi secara semi kontinu selama 24 jam per hari dan 330 hari per tahun dengan spesifikasi sebagai berikut:
1. Kapasitas: 30.000 ton/tahun.
2. Jumlah tenaga kerja: 136 orang.
3. Kebutuhan bahan baku: 40.375,82 ton/tahun.
4. Produk: 3.790 kg/jam sorbitol dengan kadar 70%.
Pabrik sorbitol direncanakan mulai dibangun pada tahun 2019 di Provinsi Banten, Kabupaten Serang, kawasan Modern Cikande Industrial Estate (MCIE), dan direncanakan selesai pada tahun 2022. Lokasi tersebut dipilih karena dekat dengan sumber bahan baku. Sumber dana investasi berasal dari modal sendiri sebesar 60% dari total biaya investasi dan pinjaman jangka pendek sebesar 40% dengan bunga 9,75% per tahun. Berdasarkan hasil analisis ekonomi diperoleh:
1. Total modal investasi: Rp233.871.507.953.
2. Internal Rate of Return (IRR): 19,52%.
3. Pay Out Time (POT): 4,4 tahun.
4. Break Even Point (BEP): 30,67%.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Gula Alkohol, Hidrogenasi Katalitik, Reduksi Elektrolitik, Sorbitol
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:	Rizki Arief Istiqomah
Date Deposited:	22 Jul 2026 02:26
Last Modified:	22 Jul 2026 02:26
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/65518

Actions (login required)

View Item