TUGAS AKHIR-Tugas Desain Pabrik Kimia-TK1374 PABRIK GLISEROL MONOOLEAT

Radiska Putra, Ivan and Yudicia, Dian (2019) TUGAS AKHIR-Tugas Desain Pabrik Kimia-TK1374 PABRIK GLISEROL MONOOLEAT. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02211540000132 _02211540000119-Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Surfaktan merupakan senyawa kimia yang memiliki aktivitas permukaan yang tinggi, sehingga sering juga disebut sebagai bahan aktif permukaan. Saat ini industri yang memproduksi surfaktan di Indonesia masih menggunakan bahan baku yang berasal dari minyak bumi tak terbarukan (surfaktan sintetis). Padahal 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. Surfaktan terdiri dari beberapa jenis, salah satunya adalah surfaktan nonionik. Gliserol monooleat (GMO) merupakan salah satu jenis surfaktan nonionik yang banyak diaplikasikan di dunia industri seperti industri makanan, tekstil, kosmetik, plastik, cat, oli, dan pengeboran minyak bumi. Namun, banyaknya kebutuhan gliserol monooleat di Indonesia tidak didukung dengan pasokan gliserol monooleat yang mencukupi sehingga Indonesia masih harus mengimpor gliserol monooleat dalam jumlah yang cukup besar tiap tahunnya. Gliserol monooleat (GMO) yang berfungsi sebagai emulsifier pada industri dapat dibuat dengan bahan baku gliserol dan asam oleat dengan proses esterifikasi atau dari gliserol dan trigliserida dengan proses transesterifikasi. Gliserol dan asam oleat merupakan salah satu jenis produk dari industri oleokimia. Sedangkan trigliserida didapatkan dari proses esterifikasi gliserol dengan fatty acid yang berasal dari industri oleokimia. Industri oleokimia menggunakan bahan baku Crude Palm Oil (CPO) dan Indonesia merupakan negara terbesar kedua penghasil CPO di dunia setelah Malaysia dengan produksi CPO yang terus meningkat setiap tahun. Mengingat besarnya potensi CPO yang dimiliki Indonesia dan masih sedikitnya yang diolah lebih lanjut di dalam negeri, maka bahan baku pembuatan GMO bisa didapat dari hasil pengolahan CPO. 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 untuk pengemulsi makanan, pengemulsi juga dibutuhkan untuk industri cat. Berdasarkan analisa pasar yang juga dilakukan oleh Grand View Research (2017,) diprediksikan hingga tahun 2025, produksi cat semakin meningkat untuk sektor arsitektur, industri, furnitur, otomotif, dll. Hal ini berarti permintaan akan gliserol monooleat sebagai zat pengemulsi untuk cat terus naik di masa mendatang. Dari data-data yang telah disebutkan di atas, dapat diprediksikan bahwa permintaan gliserol monooleat sebagai salah satu jenis monogliserida akan terus naik di masa mendatang. Pabrik ini didirikan untuk memenuhi kebutuhan gliserol monooleat dalam negeri, khususnya pada bidang industri cat dan makanan. Kedua industri tersebut merupakan yang paling strategis sehingga produk gliserol monooleat akan disesuaikan dengan spesifikasi bahan baku yang dibutuhkan oleh kedua industri tersebut. Untuk bidang cat, industri yang dituju adalah PT. Nippon Paint Indonesia yang terletak di Purwakarta, Jawa Tengah yang mampu memproduksi 100 juta kilogram per tahun untuk cat dekoratif dan 30-50 juta kilogram per tahun cat industri pada tahun 2017. Sedangkan konsumen yang dituju untuk bidang makanan adalah industri bakery yang ada di Indonesia, yaitu PT. Nippon Indosari Corpindo, Tbk yang merupakan pabrik roti terbesar di Indonesia yang mampu memproduksi 182.092.800 gram (182.092,8 kg) roti per hari Pabrik direncanakan beroperasi secara kontinyu 24 jam selama 330 hari per tahun dengan kapasitas produksi 15.000 ton/tahun dengan kebutuhan bahan baku asam oleat sebanyak 16.006,32 ton/tahun dan gliserol sebanyak 5.155,92 ton/tahun. Asam oleat yang digunakan memiliki kemurnian 75%, sedangkan gliserol memiliki kemurnian 99,7%. Keduanya diproduksi oleh PT Wilmar yang memiliki kapasitas produksi 2.615.000 ton/tahun. Pabrik direncanakan didirikan di daerah Dumai, Riau pada tahun 2022 karena dekat dengan sumber bahan baku, memiliki posisi pemasaran yang strategis, memiliki akses jalan raya yang baik, dekat dengan pelabuhan, dekat dengan sumber air laut sehingga kebutuhan air mudah terpenuhi, serta mudah dalam proses perizinan pendirian pabrik. Telah dijelaskan di atas bahwa gliserol monooleat dapat dibuat dengan proses esterifikasi ataupun transesterifikasi. Pada pendirian pabrik gliserol monooleat ini, dipilih proses esterifikasi dengan pertimbangan: kemurnian yang dihasilkan lebih tinggi, rangkaian proses lebih sederhana karena tidak memerlukan separator di awal proses, dan kondisi operasi relatif lebih safety. Proses pembuatan gliserol monooleat dibagi menjadi tiga tahapan proses utama di antaranya: 1. Tahap Pre-treatment yang terdiri dari proses pencampuran dan pemanasan bahan baku asam oleat dan gliserol untuk mencapai kondisi operasi reaktor. Bahan baku asam oleat, gliserol dan H3PO4 dicampur dalam perbandingan mol 1:1:0,07. Untuk gliserol dan asam oleat dipanaskan terlebih dahulu dengan coil pada tangki penyimpanan masing-masing. Semua bahan baku tersebut kemudian dicampur dalam mixing tank dan kemudian dipanaskan untuk mengurangi beban energi dalam reaktor esterifikasi. 2. Tahap Esterifikasi merupakan tahap reaksi antara asam oleat dan gliserol dengan katalis H3PO4 membentuk gliserol monooleat. Reaktor esterifikasi dioperasikan pada temperatur 250oC dan tekanan 2,85 atm. Untuk mencapai suhu 250oC, reaktor dilengkapi dengan jaket pemanas. Reaksi yang berlangsung di dalam reaktor adalah sebagai berikut.
C18H34O2 + C3H8O3 -> C21H40O4 + H2O
C18H36O2 + C3H8O3 -> C21H42O4 + H2O
C18H32O2 + C3H8O3 -> C21H38O4 + H2O
Konversi yang dihasilkan dari reaksi ini berada di rentang 8588 % 3. Tahap Pemurnian terdiri dari proses evaporasi, netralisasi, dan solidification. Produk keluar reaktor esterifikasi diuapkan pada tahap evaporasi pada tekanan vakum 0,07 atm dengan suhu 178°C. Produk atas evaporasi dimasukkan ke dalam flash tank untuk dipisahkan antara gliserol dan air, yang mana kemudian gliserol akan di-recycle ke feed awal. Sedangkan produk bawah evaporasi yang masih mengandung H3PO4 dinetralkan pada tahap netralisasi dengan penambahan NaOH. Kemudian dari proses solidification, produk gliserol monooleat akan keluar sebagai padatan. Produk akhir yang keluar memiliki kemurnian gliserol monooleat sebesar 85,53%. Sumber dana investasi untuk pendirian pabrik 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. 136.257.577.554 dan total biaya produksi (TPC) sebesar Rp. 435.203.723.329; interest rate sebesar 12,5%; laju pengembalian modal / Internal Rate of Return (IRR) sebesar 39,35%; laju inflasi sebesar 3,13 % per tahun; waktu pengembalian modal / Pay Out Time (POT) sebesar 5,13 tahun; titik impas / Break Even Period (BEP) sebesar 37,27%; dan periode construction selama 24 bulan. Berdasarkan analisa BEP, POT, dan IRR, pabrik gliserol monooleat ini layak untuk didirikan.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Aspen Technology, Inc. 2010. Aspen Physical Properties System. USA: Burlington. Atase Perdagangan KBRI. 2014. Fatty Alcohol. djpen.kemendag.go.id. Diakses pada hari Senin, 14 September 2018, pukul 11.00 WIB. Badan Pusat Statistik, Administrator. 2017. Komoditi Ekspor – Impor. http://www.bps.go.id/. Diakses pada hari Senin, 14 September 2018, pukul 11.30 WIB. Badan Pusat Statistik, Administrator. 2017. Upah Minimum Regional Indonesia. http://www.bps.go.id/. Diakses pada hari Senin, 14 September 2018, pukul 13.00 WIB. Bank Central Asia, Administrator. 2018. Suku Bunga Kredit Bank di Indonesia. http://bca.go.id. Diakses pada hari Rabu, 16 September 2018, pukul 12.00 WIB. Brownell, Lloyd E. 1979. Equipment Design. New Delhi: Wiley Eastern Ltd. Coulson & Richardson. 2001. Chemical Engineering Volume 6 3th Edition. Butterworth: Heinneman. Donald, Woods. 2007. Rules of Thumb in Engineering Practice. New York: John Wiley & Sons Inc. Geankoplis, Christie. 2003. Transport Process and Unit Operations 4th Edition. New Jersey: Prentice-Hall, Inc. Google, Administrator. 2018. Maps of Dumai, Riau. http://www.google.co.id/maps. Diakses pada hari Kamis, 20 September 2018, pukul 10.30 WIB. Grand View Research, Administrator. 2017. Food Emulsifiers Market Analysys. http://www.grandviewresearch.com. Diakses pada hari Kamis, 31 September 2018, pukul 14.20 WIB. GRUNDFOS, Management A/S. 2004. Pump Handbook. Grundfos Industry. Hambali, Suryani, & Rivai. 2013. Proses Pengembangan Teknologi Surfaktan MES dari Metil Ester Minyak Sawit untuk Aplikasi EOR/IOR: dari Skala Lab ke Skala Pilot. Bogor: IPB Hasenhuettl, Gerard L. 2008. Food Emulsifiers and Their Applications. Springer Science Business Media. Himmelblau, David M. 1989. Basic Princples and Calculations in Chemical Engineering. Texas: Prentice-Hall International, Inc. Hui, Y. 1996. Bailey's Industrial Oil and Fat Products Fifth Edition Volume 4 Edible Oil and Fat Products : Processing Technology. United States of America: John Wiley & Sons, Inc. KEMENPERIN RI. 2017. Profil Industri Oleokimia Dasar dan Biodiesel. Kern, Donald Q., 1965. Process Heat Transfer. International Edition, McGraw-Hill Book Company, Tokyo. Kusnarjo. 2010. Desain Alat Penukar Panas. Surabaya: itspress. Kusnarjo. 2010. Desain Bejana Bertekanan. Surabaya: itspress. Kusnarjo. 2010. Ekonomi Teknik. Surabaya : itspress. Larsson, K., & Krog, N. 1968. Phase Behaviour and Rheological Properties of Aqueous Systems of Industrial Distilled Monoglycerides. Chem. Phys. Lipids, 129-143. Larsson, K., & Krog, N. 1968. Phase Behaviour and Rheological Properties of Aqueous Systems of Industrial Distilled Monoglycerides. Chem. Phys. Lipids, 129-143. Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia. Administrator. 2018. Perkembangan Surfaktan Secara Besarbesaran. www.lipi.go.id/. Diakses pada hari Senin, 1 Oktober 2018, pukul 11.00 WIB. Levenspiel, Octave. 1999. Chemical Reaction Engineering 3rd Edition. New York: John Wiley & Sons. Ludwig, E. E. (1999). Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plants Vol 1 Third Edition. United State of America: Gulf Publishing Company. Matches, Administrator. 2019. Index of Process Equipment. http://www.matche.com. Diakses pada hari Jumat, 3 Januari 2019, pukul 18.00 WIB. McCabe, Warren L. 1993. Unit Operations of Chemical Engineering 5th Edition. New York: McGraw Hill, Inc. McKetta, J. J. 1984. Encyclopedia of Chemical Processing and Design. New York: Marcel Dekker Inc. Mordor Intelligence, Administrator. 2017. Asia Pacific Food Emulsifiers Market-Growth, Trends and Forecast. http://www.mordorintelligence.com.Diakses pada hari Jumat, 28 September 2018, pukul 09.00 WIB. Perry, Robert H. 1997. Perry’s Chemical Engineers’ Handbook 7th Edition. New York: Mc Graw Hill, Inc. Pfeiffer-Vacuum Pump. 2018. Basic Calculations of Vacuum Pump. Pfeiffer Vacuum GMBH. PT. Nippon Indosari Corpindo Tbk. (2017, November). Optimisme Sari Roti Dalam Industri Roti Nasional. http://www.sariroti.com/post/berita-pers/optimismesari-roti-dalam-industri-roti-nasional. Diakses pada hari Selasa, 25 September 2018, pukul 13.30 WIB. PT. Nippon Paint Indonesia. 2017. Produksi Cat Industri. www.nipponpaint-indonesia.com. Diakses pada hari Selasa, 25 September 2018, pukul 14.00 WIB. Pusat Data dan Sistem Informasi Pertanian. 2016. Produksi Crude Palm Oil di Indonesia. pusdatinsetjen.ppid.pertanian.go.id. Diakses pada hari Rabu, 12 September 2018, pukul 11.45 WIB. Smith, Robin. 2001. Chemical Process Design and Integration. USA: John Wiley & Sons Inc. Timmerhaus, Klaus D. 1981. Plant Design and Economics for Chemical Engineers. Singapore: Mc Graw Hill, Inc. Ulrich, Gael D. 1984. A Giude to Chemical Engineering Process Design and Economics. USA: John Wiley & Sons Inc. Van Ness, Smith. 2001. Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics. Singapore: Mc Graw Hill, Inc. Vilbrandt, Frank C. 1942. Chemical Engineering Plant Design. New York: Mc Graw Hill, Inc. Wilmar. 2015. Wilmar Oleochemicals Brochure. Netherlands : Wilmar Oleo B.V. Wuryaningsih. 2008. Kebutuhan akan Penggunaan Surfaktan di Indonesia. Jakarta: Puslit Kimia Lembaga Ilmu Pengetahan Indonesia.
Subjects:	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:	Ivan Fadillah Radiska Putra
Date Deposited:	21 Jul 2026 04:03
Last Modified:	21 Jul 2026 04:03
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/65430

Actions (login required)

View Item