Pra Desain Pabrik Gliserol Monostearat (GMS)

Rachmadani, Anisa and Aulia, Nurhusna (2019) Pra Desain Pabrik Gliserol Monostearat (GMS). Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02211540000056-02211540000154-Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Berdasarkan Peraturan Presiden No. 5/2006 tentang Kebijakan Energi Nasional menyebutkan kuota bahan bakar nabati (BBN) jenis biodiesel pada tahun 2011-2015 sebesar 3 persen dari konsumsi energi nasional atau setara dengan 1,5 juta kilo liter. Padahal kapasitas produksi biodiesel dalam negeri baru mencapai 680 ribu kilo liter. Target ketersediaan 1,5 juta kilo liter, produksi biodiesel di Indonesia masih kurang 820 ribu kilo liter. (Budiman, 2012). Dengan perkiraan rata-rata konversi biodiesel 90%, maka gliserol yang dihasilkan adalah 10% dari produksi. Sehingga akan dihasilkan gliserol yang akan terus bertambah disetiap tahunnya. Sebagai produk samping industri biodiesel, gliserol belum banyak diolah sehingga nilai jualnya masih cukup rendah. Untuk menaikan nilai jual dari gliserol ini maka gliserol diubah menjadi produk turunannya. Penelitian tentang proses produksi turunan gliserol dalam satu dekade ini telah mulai banyak dilakukan. Proses esterifikasi gliserol adalah salah satu metode yang banyak digunakan untuk memproduksi produk turunan gliserol. Dalam reaksi esterifikasi dihasilkan bermacam-macam ester yang mempunyai banyak kegunaan dan bernilai lebih tinggi. Produk dari konversi gliserol ini bersifat ramah lingkungan dan terbarukan karena bukan merupakan turunan dari minyak bumi. Salah satu produk turunan dari gliserol adalah Gliserol Monostearat (GMS).
Gliserol Monostearat (GMS) merupakan salah satu jenis surfaktan non-ionik yang banyak diaplikasikan dalam industri farmasi dan makanan, terutama industri bakery. Dalam industri bakery, gliserol monostearat digunakan sebagai pengemulsi yang bertujuan untuk menjaga kestabilan suatu emulsi (campuran zat yang berbeda polaritasnya atau tidak saling larut) dengan cara menurunkan tegangan permukaan sehingga dapat mencegah terpisahnya antara dua cairan yang berbeda, serta dapat memperbaiki tekstur produk pangan sehingga meningkatkan nilai jual dari produk pangan tersebut. Kegunaan gliserol monostearate dalam industri yang lain yakni sebagai pearlizing agent, emulsifier dan lation dalam shampoo. Pabrik Gliserol Monostearat ini memproduksi gliserol monostearat (GMS) yang diperuntukkan dalam industri makanan terutama bakery, yang memiliki kemurnian lebih besar dari 90%
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. Hal ini berarti permintaan akan gliserol monostearat sebagai salah satu jenis monogliserida akan terus naik di masa mendatang. Hal ini merupakan peluang bisnis yang perlu dimanfaatkan. Pabrik direncanakan beroperasi secara kontinyu 24 jam selama 330 hari per tahun dengan kapasitas produksi 10.000 ton/tahun dengan kebutuhan bahan baku utama berupa asam stearat sebanyak 9231,7 ton/tahun dan gliserol sebanyak 2835,36 ton/tahun. Asam stearat yang digunakan memiliki kemurnian 92%, sedangkan gliserol memiliki kemurnian 99,7%. Keduanya diproduksi oleh PT Wilmar yang berada di kota Gresik, yang memiliki kapasitas produksi 132.000 ton/tahun. Sedangkan untuk bahan baku pendukung menggunakan H3PO4 sebagai katalis, dan NaOH sebagai penetral produk. H3PO4 yang digunakan memiliki kemurnian sebesar 85%, sedangkan NaOH yang digunakan memiliki kemurnian sebesar 48%. H3PO4 yang digunakan sebanyak 92,3171 ton/tahun, sedangkan NaOH yang digunakan sebanyak 6,08652 ton/tahun. H3PO4 yang digunakan diproduksi oleh PT, Petrokimia Gresik, sedangkan NaOH yang digunakan diproduksi oleh PT. Asahimas Chemical yang berada di Cilegon, Banten. Pabrik direncanakan didirikan di daerah Gresik, Jawa Timur, tepatnya pada Kawasan Industri Gresik, pada tahun 2022. Pabrik didirikan di daerah Gresik karena dekat dengan sumber bahan baku, gliserol, asam stearat, di produksi oleh PT. Wilmar yang berada di Kota Gresik, dan juga H3PO4 di produksi oleh PT. Petrokimia Gresik, yang berlokasi di Kota Gresik; memiliki posisi pemasaran yang strategis, karena sebagaian besar konsumen dari Gliserol Monostearat sendiri berada di pulau Jawa; memiliki akses jalan raya yang baik; dekat dengan pelabuhan, Pelabuhan Tanjung Perak di Surabaya; dekat dengan sumber air sungai sehingga kebutuhan air mudah terpenuhi; serta mudah dalam proses perizinan pendirian pabrik, karena berada di kawasan industri, yaitu Kawasan Industri Gresik.
Proses pembuatan gliserol monostearat atau GMS 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 pada reaktor
2. Tahap Esterifikasi merupakan tahap reaksi antara asam stearat dan gliserol dengan katalis H3PO4 membentuk gliserol monostearat.
3.Tahap Pemurnian terdiri dari proses pemisahan dengan evaporator, netralisasi, dan kristalisasi. Gliserol diuapkan pada tahap evaporasi untuk di-recycle. H3PO4 pada campuran produk dinetralkan pada tahap netralisasi dengan penambahan NaOH. Produk gliserol monostearat 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 12,5 % per tahun. Berdasarkan perhitungan analisa ekonomi, diperoleh biaya investasi total / Total Cost Investment sebesar Rp 185.984.386.256,74 dan total biaya produksi (TPC) sebesar Rp 268.841.468.429,60; interest rate sebesar 12,5 %; laju pengembalian modal / Internal Rate of Return (IRR) sebesar 20,15 %, laju inflasi sebesar 3,5 % per tahun, waktu pengembalian modal / Pay Out Time (POT) sebesar 3,14 tahun; titik impas / Break Even Period (BEP) sebesar 27,41%; dan periode of construction selama 24 bulan. Berdasarkan analisa BEP, POT, dan IRR, pabrik Gliserol Monostearat ini layak untuk didirikan. 
==============================================================================================================================
Based on Presidential Regulation No. 5/2006 concerning National Energy Policy states that biofuels (biofuel) types of biodiesel in 2011-2015 amount to 3 percent of national energy consumption, equivalent to 1.5 million kilo liters. Even though the domestic biodiesel production capacity has only reached 680 thousand kilo liters. The target of availability is 1.5 million kilo liters, biodiesel production in Indonesia is still less than 820 thousand kilo liters. (Budiman, 2012). With an estimated average biodiesel conversion of 90%, the resulting glycerol is 10% of production. So that glycerol will be produced which will continue to increase every year. As a by- product of the biodiesel industry , glycerol has not been processed so much the selling value is still quite low.To increase the value of the sale of glycerol is that glycerol is converted into product derivatives . Research on the production of derivatives of glycerol in a decade this has started a lot done . The process of esterification of glycerol is one of the methods that many are used to produce products derived glycerol . In esterification reactions various kinds of esters are produced which have many uses and are of higher value . Products from the conversion of glycerol is nature friendly environment and renewable because it is not a derivative of oil earth . One of the products derived from glycerol is glycerol monostearate (GMS). Glycerol monostearate (GMS) is one of the types of surfactants non- ionic that many applied in industrial pharmacy and the food , especially the industrial bakery . In industrial bakery , glycerol monostearate is used as an emulsifier which aims to safeguard the stability of an emulsion ( a mixture of substances which is different polarity or not mutually soluble ) by way of lowering the voltage of the surface so as to prevent the separation between the two liquids are different , and can improve the texture of the products of food that increase the selling value of these food products . The usefulness of glycerol monostearate in industrial else that is as pearlizing agent , emulsifier and lation in shampoos. This Glycerol Monostearate plant produces glycerol monostearate (GMS) which is intended in the food industry, especially bakery, which has a purity greater than 90%
Based on market analysis conducted by Grand View Research (2017), in terms of the types of food emulsifying products, it is predicted that by 2025 monoglycerides will rank first as emulsifiers with the highest demand because the need for emulsifiers based on natural ingredients is highly considered for long-term benefits. This means that demand for glycerol monostearate as one type of monoglyceride will continue to rise in the future. This is a business opportunity that needs to be utilized. The plant is planned to operate continuously 24 hours for 330 days per year with a production capacity of 10,000 tons / year with the main raw material needs in the form of stearic acid as much as 9231.7 tons / year and glycerol as much as 2835.36 tons / year. Stearic acid used has a purity of 92%, while glycerol has a purity of 99.7%. Both are produced by PT Wilmar in the city of Gresik, which has a production capacity of 132,000 tons / year. Whereas for supporting raw materials use H 3 PO 4 as a catalyst, and NaOH as a product neutralizer. The H 3 PO 4 used has a purity of 85%, while the NaOH used has a purity of 48%. The H 3 PO 4 used is 92.3171 tons / year, while the NaOH used is 6.08652 tons / year. The H 3 PO 4 used is produced by PT, Petrokimia Gresik, while the NaOH used is produced by PT. Asahimas Chemical , located in Cilegon, Banten. The plant is planned to be established in the Gresik area, East Java, precisely in the Gresik Industrial Estate, in 2022. The plant was established in the Gresik area because it is close to the source of raw materials, glycerol, stearic acid, produced by PT. Wilmar, which is located in Gresik City, and also H 3 PO 4 , is produced by PT. Petrokimia Gresik, located in Gresik City, has a strategic marketing position, because most consumers of Glycerol Monostearate itself are on the island of Java, have good highway access, close to the port, Tanjung Perak Port in Surabaya, close to river water sources so that water requirements are easily fulfilled, as well as easy in the process of licensing the establishment of factories, because they are in industrial estates, namely the Gresik Industrial Estate. The process of making glycerol monostearate or GMS is divided into three main process stages including:
Pre-treatment stage which consists of mixing and heating the raw materials of stearic acid, glycerol, and H 3 PO 4 to achieve the operating conditions of the reactor
Esterification stage is the reaction step between stearic acid and glycerol with H 3 PO 4 catalyst to form monostearate glycerol.
The Purification stage consists of a separation process with evaporator, neutralization, and crystallization. Glycerol is evaporated at the evaporation stage to be recycled . H 3 PO 4 in the product mixture is neutralized at the neutralization stage by adding NaOH. The glycerol monostearate product comes out as solid from the crystallization process.
The source of investment funds comes from own capital of 40% investment costs and loans of 60% investment costs with an interest of 12.5% ​​per year. Based on the calculation of economic analysis, the total investment cost / Total Cost Investment was IDR 185,984,386,256.74 and the total production cost (TPC) was IDR 2 68 . 841 . 468 . 429 , 60 ; interest rate of 12.5%; the rate of return on capital / Internal Rate of Return (IRR) of 2 0 , 15%, inflation rate of 3.5 % per year, the payback period / Pay Out Time (POT) of 3.14 years; breakeven / Break Even Period (BEP) of 27.41 %; and the period of construction for 24 months. Based on the analysis of BEP, POT, and IRR, this Glycerol Monostearate plant is feasible to be established.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Asam Stearat, Biodiesel, Gliserol Monostearat, Monogliserida
Subjects:	Q Science Q Science > QD Chemistry T Technology > TP Chemical technology T Technology > TP Chemical technology > TP156 Crystallization. Extraction (Chemistry). Fermentation. Distillation. Emulsions.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Chemical Engineering > 24201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Anisa Rachmadani
Date Deposited:	22 Jul 2026 02:36
Last Modified:	22 Jul 2026 02:36
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/66089

Actions (login required)

View Item