Desain Pabrik Metanol dari Biogas

Karima, Miftahul and Santoso, Aulia Angitia (2026) Desain Pabrik Metanol dari Biogas. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5008221021-Undergraduate_Thesis (Rev).pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (9MB) | Request a copy

Abstract

Cadangan gas alam Indonesia terus menurun drastis setiap tahunnya, dari 144,06 TSCF pada tahun 2016 menjadi 54,76 TSCF pada tahun 2023, sementara impor metanol nasional pada tahun 2024 mencapai 1.186.237 ton/tahun dengan kapasitas produksi dalam negeri hanya 660.000 ton/tahun dari satu-satunya pabrik yang beroperasi di Indonesia (PT Kaltim Metanol Indonesia). Kondisi ini mendorong perlunya pendirian pabrik metanol berbahan baku alternatif terbarukan. Salah satu bahan baku alternatif yang memiliki prospek bagus adalah biogas, yang dapat dikonversi menjadi metanol melalui serangkaian proses kimia. Biogas yang digunakan dalam desain pabrik ini berasal dari limbah bioetanol (vinasse) PT Energi Agro Nusantara, Mojokerto, dengan kapasitas 1.000 Nm³/jam. Proses produksi metanol dari biogas terdiri dari lima tahap utama, yaitu H_2 S removal dengan adsorpsi soil laterite, pemisahan CH₄ dan CO₂ dengan water scrubbing, syngas synthesis dengan bi-reforming (katalis NiO-MgO), serta methanol synthesis dengan reaktor MGC Superconverter (katalis CuO/ZnO/Al2O3) dan diakhiri dengan methanol purification memanfaatkan fractional distillation. Diinginkan produk akhir metanol memiliki kemurnian >99,85% wt. Berdasarkan hasil kalkulasi neraca massa, didapatkan kapasitas produksi metanol sebesar 4.540,979 ton/tahun dengan kemurnian metanol 99,91%wt. Desain pabrik ini juga mencakup diagram instrumentasi dan perpipaan (P&ID) sederhana, studi bahaya dan operabilitas (HAZOP) awal, spesifikasi peralatan, dan analisis ekonomi. Pabrik didesain dengan masa konstruksi selama 2 tahun dan estimasi masa ekonomis pabrik selama 15 tahun. Hasil analisa ekonomi menunjukkan bahwasannya pabrik memerlukan CAPEX atau fixed capital investment sebesar Rp44,269,623,030 dan Total Production Cost sebesar Rp60.939.100.727. Berdasarkan studi kelayakan yang dilakukan, pabrik ini layak untuk didirikan karena mempunyai proyeksi tingkat pengembalian internal (IRR) sebesar 19,19%, net present value sebesar Rp28.829.587.930, dan diperkirakan memerlukan waktu selama 10 tahun hingga dapat mengembalikan investasi awal.
=====================================================================================================================================
Indonesia’s natural gas reserves have exhibited a drastic annual decline, dropping from 144.06 trillion Standard Cubic Feet (TSCF) in 2016 to just 54.76 TSCF in 2023. Concurrently, national methanol imports in 2024 reached 1,186,237 tons/year, starkly contrasting with a domestic production capacity of only 660,000 tons/year, which is entirely supplied by the sole operational facility in the country, PT Kaltim Metanol Indonesia. This widening supply demand gap underscores the urgent need to establish a methanol plant that utilizes a renewable alternative feedstock. Biogas, which can be converted into methanol through a series of chemical processes, presents a highly promising solution. The biogas employed in this design is sourced from vinasse from PT Energi Agro Nusantara in Mojokerto, with a feed capacity of 1,000 Nm³/hour. The production process comprises five main stages: H₂S removal via laterite soil adsorption, CH₄ and CO₂ separation using water scrubbing, syngas synthesis through bi-reforming over a NiO-MgO catalyst, methanol synthesis in an MGC Superconverter reactor utilizing a CuO/ZnO/Al₂O₃ catalyst, and final purification by fractional distillation. The design targets a final product purity of >99.85% wt. Based on mass balance calculations, the plant achieves a production rate of 4,540.979 tons/year, with an actual purity of 99.91% wt. The scope of this design also encompasses a simplified piping and instrumentation diagram (P&ID), a preliminary hazard and operability (HAZOP) study, detailed equipment specifications, and comprehensive economic analysis. The plant is scheduled for a 2-year construction period with an estimated economic lifespan of 15 years. The economic analysis results indicate that the proposed plant requires a CAPEX or fixed capital invesment of Rp44,269,623,030 and incurs a Total Production Cost of Rp60.939.100.727. The feasibility study confirms that the project is economically viable, as indicated by an internal rate of return (IRR) of 19,19%, a net present value (NPV) of Rp28,829,587,930, and a projected payback period of 10 years.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	biogas, bireforming, cadangan gas alam, metanol, Mojokerto, biogas, bi-reforming, methanol, Mojokerto, natural gas reserves.
Subjects:	T Technology > TP Chemical technology > TP155.5 Chemical plants--Design and construction
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Chemical Engineering > 24201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Miftahul Karima
Date Deposited:	24 Jul 2026 07:14
Last Modified:	24 Jul 2026 07:14
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/137149

Actions (login required)

View Item