Pra Desain Pabrik Triacetin dari Produk Samping Produksi Biodiesel (Crude Glycerol)

Wardaningrum, Dwi Arimbi and Fauzie, Muhammad Iqbal (2020) Pra Desain Pabrik Triacetin dari Produk Samping Produksi Biodiesel (Crude Glycerol). Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
02211640000003_02211640000093-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version
Restricted to Repository staff only

Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Biodiesel merupakan salah satu energi alternatif yang diharapkan dapat mengganti bahan bakar solar yang saat ini masih sangat banyak digunakan. Hal ini membuat pemerintah mengadakan Peraturan Presiden Nomor 5 Tahun 2006 tentang Kebijakan Energi Nasional yang menyebutkan pengembangan biodiesel sebagai energi terbarukan akan dilaksanakan selama 25 tahun (GAPKI, 2019). Biodiesel merupakan salah satu bahan bakar alternatif yang diperoleh dari reaksi transesterifikasi antara trigliserida dan alkohol. Selain biodiesel sebagai hasil utama, proses pembuatan biodiesel pada reaksi transesterifikasi trigliserida menghasilkan hasil samping yaitu gliserol (gliserin) kurang lebih 10% dari jumlah biodiesel yang dihasilkan (Khayoon dkk, 2011). Gliserol adalah produk samping dari proses produksi biodiesel dari reaksi transesterifikasi. Saat ini, gliserol belum banyak diolah sehingga masih memiliki nilai jual yang rendah. Oleh karena itu, pengolahan gliserol diperlukan agar dapat mengubah gliserol menjadi produk yang bernilai jual tinggi. Salah satu produk turunan gliserol yakni triacetin. Kegunaan triacetin sendiri cukup banyak di kalangan industri, baik industri makanan maupun non makanan. Kegunaan triacetin banyak digunakan sebagai penambah aroma, platisizer, pelarut, bahan aditif bahan bakar untuk mengurangi knocking pada mesin (menaikkan nilai oktan), serta dapat digunakan sebagai zat aditif untuk biodiesel (Khayoon dkk, 2011). Selain menghasilkan triacetin, produk lain yg dihasilkan dari proses esterifikasi gliserol dan asam asetat adalah diacetin. Diacetin ini pada umumnya digunakan untuk tambahan pada industri semen, cat, dan juga kosmetik. Permintaan akan triacetin akan terus meningkat dalam 5 – 10% per tahun (Kong dkk, 2016). Namun, di Indonesia sendiri belum ada yang mengembangkan triacetin ini. Di Indonesia masih belum ada pabrik triacetin sehingga nilai produksi dan ekspor triacetin kosong atau tidak ada. Oleh karena itu, digunakan nilai impor sebagai acuan penentuan kapasitas produksi kami sebagai substitusi impor triacetin Indonesia, yaitu sebesar 46.000 ton/tahun. Pabrik triacetin ini akan didirikan di Dumai Riau pada tahun 2021. Pemilihan lokasi ini didasarkan pada ketersediaan bahan baku, lokasi pemasaran, sumber energi listrik dan air, sumber tenaga kerja, serta aksesabilitas dan fasilitas transportasi. Produksi triacetin dari gliserol dilakukan melalui tiga tahap, yaitu pre-treatment, esterifikasi, dan purifikasi. Di bagian pre-treatment, crude glycerol dipanaskan hingga bersuhu 111°C. Kemudian memasuki flash tower. Crude glycerol yang mengandung kemurnian 96% dipanaskan hingga bersuhu 122°C. Kemudian, gliserol memasuki kolom distilasi untuk dimurnikan hingga 99,99%. Di bagian esterifikasi, gliserol dan asam asetat dialirkan menuju reaktor esterifikasi R-210. Reaksi yang terjadi dalam reaktor adalah reaksi esterifikasi antara gliserol dengan asam asetat berlebih membentuk monoacetin, diacetin, dan triacetin dengan menggunakan katalis Amberlyst-15. Jenis reaktor yang digunakan adalah Batch. Katalis yang berupa amberlyst-15 dan reaktan dimasukkan ke dalam reaktor yang dilindungi dengan jaket pendingin pada suhu 105°C dan tekanan 1 bar serta reaksi berlangsung secara eksoterm. Setelah 4 jam reaksi, dihasilkan konversi 100% dengan menghasilkan 2% monoacetin, 54% diacetin, dan 44% triacetin. Hasil reaksi esterifikasi diumpankan menuju proses selanjutnya yaitu decanter dan dua kolom distiliasi untuk dilakukan pemurnian dengan pemisahan menjadi produk utama triacetin dan produk samping diacetin. Karyawan yang dipekerjakan selama 84 jam tenaga kerja per hari untuk tahapan prosesnya. Jumlah pegawai total adalah 377 orang termasuk dewan komisaris dan direktur. Modal yang digunakan berasal dari modal sendiri sebesar 30% dan modal pinjaman sebesar 70%. Bentuk badan usaha yang digunakan adalah perseroan terbatas (PT). Berdasarkan analisa ekonomi yang dilakukan, diperoleh hasil sebagai berikut: •Internal Rate of Return : 16,53 % per tahun •Pay Out Time : 6,5 tahun •BEP : 29,57 % Ditinjau dari uraian di atas, maka secara teknis dan ekonomis, pabrik triacetin dari produk samping biodiesel (crude glycerol) layak untuk didirikan. ========================================================= Biodiesel was one of alternative energy expected that can substitute diesel fuel which is currently widely used. This made the government hold Presidential Regulation Number 5 of 2006 concerning the National Energy Policy which states that the development of biodiesel as a renewable energy would be carried out for 25 years (GAPKI, 2019). Biodiesel is an alternative fuel obtained from the transesterification reaction between triglycerides and alcohol. In addition to biodiesel as the main product, the process of making biodiesel in the triglyceride transesterification reaction produces a by-product of glycerol (glycerin) of approximately 10% of the amount of biodiesel produced (Khayoon et al, 2011). Glycerol is a by-product of the biodiesel production process of the transesterification reaction. At present, glycerol has not been processed much so that it still has a low selling value. Therefore, glycerol processing is needed in order to be able to convert glycerol into a high-selling product. One of glycerol derivative products is triacetin. The use of triacetin itself is quite a lot in the industry, both food and non-food industries. The use of triacetin is widely used as an aroma enhancer, platisizer, solvent, fuel additive to reduce knocking on the engine (increase the octane value), and can be used as an additive for biodiesel (Khayoon et al, 2011). Besides producing triacetin, another product produced from the esterification process of glycerol and acetic acid is diacetin. This diacetin is generally used for additives to the cement, paint and cosmetics industries. Demand for triacetin will continue to increase in 5-10% per year (Kong et al, 2016). However, in Indonesia, no one has developed this triacetin. In Indonesia there is still no triacetin factory, so the production and export value of triacetin is empty or absent. Therefore, the import value is used as a reference for determining our production capacity as a substitution of triacetin imports in Indonesia, which is 46,000 tons per year. The triacetin plant will be established in Dumai Riau in 2021. The selection of this location is based on the availability of raw materials, marketing locations, sources of electricity and water energy, sources of labor, and accessibility and transportation facilities. The production of triacetin from glycerol is carried out in three steps, namely pre-treatment, esterification, and purification. In the pre-treatment area, crude glycerol is heated to 111 ° C. Then enter the flash tower. Crude glycerol containing 96% purity was heated to 122 ° C. Then, glycerol enters the distillation column to be purified up to 99.99%. In the esterification section, glycerol and acetic acid flow into the R-210 esterification reactor. The reaction that occurs in the reactor is the esterification reaction between glycerol with excess acetic acid to form monoacetin, diacetin, and triacetin using the Amberlyst-15 catalyst. The type of reactor used is a batch. The catalyst in the form of amberlyst-15 and reactant is put into a reactor that is protected by a cooling jacket at 105 ° C and a pressure of 1 bar and the reaction takes place exothermic. After 4 hours of reaction, a 100% conversion resulted in 2% monoacetin, 54% diacetin, and 44% triacetin. The esterification reaction results are fed into the next process, namely a decanter and two distillation columns to be purified by separating into the main product triacetin and the by-product diacetin. Employees are employed for 84 labor hours per day for the stages of the process. The total number of employees is 377 people including the board of commissioners and directors. The capital used comes from own capital by 30% and loan capital by 70%. The form of business entity used is a limited liability company (PT). Based on the economic analysis conducted, the following results were obtained: • Internal Rate of Return: 16,53 % per year • Pay Out Time: 6,5 years • BEP: 29,57 % Judging from the description above, it is technically and economically feasible to establish a triacetin plant from biodiesel by-products (crude glycerol).

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: Esterifikasi, Gliserol, Triacetin
Subjects: T Technology > TP Chemical technology > TP669 Oils, fats, and waxes
Divisions: Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Chemical Engineering > 24201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: Dwi Arimbi Wardaningrum
Date Deposited: 18 Aug 2020 02:53
Last Modified: 18 Aug 2020 02:53
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/78854

Actions (login required)

View Item View Item