Pra Rencana Pabrik Biodiesel Dari Minyak Jarak Dengan Proses Transesterifikasi

PRA RENCANA PABRIK BIODIESEL DARI MINYAK JARAK DENGAN PROSES TRANSESTERIFIKASI

TUGAS AKHIR Disusun sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Kimia (ST)

Disusun oleh: Albertus Wisang Koli

NIM 0205010001

LEMBAR PERSETUJUAN

Menyetujui,

Dosen pembimbing I

Dosen pembimbing II

Ir. Bambang Poerwadi, MS Tanggal……………………

Ir. Taufik Iskandar Tanggal……………......

Mengetahui, Dekan Fakultas Teknik

Ketua Program Studi Teknik Kimia

LEMBAR PENGESAHAN

Pra Rencana Pabrik Pabrik Biodiesel dari Minyak Jarak dengan dengan Proses Transesterifikasi Transesterifikasi

Oleh : Albertus Wisang Koli

0205010001

Telah dipertahankan dihadapan dihadapan dan telah diterima Tim Penguji Fakultas Teknik Jurusan Teknik Kimia Universitas Tribhuwana Tunggadewi Malang

Tim Penguji 1. Ir. Bambang Poerwadi, MS

: …………………..

PERNYATAAN

Kami yang bertanda tangan dibawah ini : Nama

: Albertus Wisang Koli

NPM

: 020.501.0001

Program Studi : Teknik Kimia Menyatakan bahwa Skripsi dengan judul Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Minyak Jarak dengan Proses Transesterifikasi merupakan karya tulis yang

saya buat sendiri menurut pangamatan serta kayakinan saya. Skripsi ini tidak mengandung bagian Skripsi atau karya tulis yang pernah diterbitkan atau ditulis oleh orang lain, kecuali kutipan referensi yang dimuat dalam rangka Skripsi ini. Apabila kenyataan kenyataan dikemudian hari pernyataan pernyataan saya ini tidak benar, saya sanggup menerima sanksi akademik berupa apapun dari Universitas Tribhuwana Tunggadewi Malang.

KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan Rahmatnya serta bimbinganNya kami dapat menyelesaikan Skripsi dari yang berjudul Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari

Minyak Jarak Jarak dengan

Proses Transesterifikasi

Pada kesempatan ini pula tak lupa kami mengucapkan mengucapkan limpah terima kasih kepada: 1. Bapak Nawir Rasidi, ST.,MT, selaku Dekan Fakultas Teknik. 2. Ibu S.P Abrina Anggraini, ST.,MT, selaku Ketua Program Studi Teknik Kimia. 3. Bapak Ir. Bambang Poerwadi, MS, selaku Dosen Pembimbing Utama 4. Bapak Ir. Taufik Iskandar, selaku Dosen Pembimbing Kedua 5. Ibu Susy Yuniningsih, ST.,MT, selaku Kepala Lab UNITRI 6. Kedua Orang Tua yang telah bersusah payah dan mengorbankan waktu mereka hingga terselesainya skripsi ini.

DAFTAR ISI

Halaman HALAMAN JUDUL ………………………………………………..………

i

LEMBAR PERSETUJUAN……………………………………………………… ii LEMBAR PENGESAHAN……………………………………………………… iii SURAT PERNYATAAN…………………………………………………….

iv

KATA PENGANTAR ……………………………………………………………. v DAFTAR ISI ……………………………………………………………………

vi

viii DAFTAR GAMBAR………………………………………………………………. DAFTAR TABEL ……………………………………………………………… xi ABSTRAK …………………………………………………………….…………. x

BAB XII KESIMPULAN ……………………………………….

XII – 1

DAFTAR PUSTAKA APENDIKS A NERACA MASSA …………………………… ..…………………. A – 1 APENDIKS B NERACA PANAS …………………………… ...…………………. B – 1

APENDIKS C SPESIFIKASI PE RALATAN …………………….………………. C – 1 APENDIKS D UTILITAS ……………………………………… ...………………. D – 1 APENDIKS E ANALISIS EKONOMI …………………………………………… E – 1

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Reaksi Esterifikasi menjadi Metil ester…………………………

II-1

Gambar 2.2 Reaksi Transesterifikasi menjadi Metil ester Asam lemak………. II-2 Gambar 2.3 Proses Flow Diagram Pabrik minyak jarak …………………….

II-9

Gambar 9.1 Peta Indonesia.. …………………………………………...………IX-7 . Gambar 9.2. Peta Nusa Tenggara Timur……………………………………

IX-8

Gambar 9.3. Peta Kabupaten Ende………………………………………….

IX-8

Gambar 9.4. Peta Kecamatan Ende Selatan…………………………………. IX-9 Gambar 9.5. Tata Letak Pabrik Minyak Jarak………………………………….IX-9 Gambar 9.6. Tata Letak Alat Pabrik Minyak Jarak………………………..

IX-13

Gambar 10.1. Stuktur Organisasi Perusahaan……………………………… X-24

DAFTAR TABEL

I – 2 – 2 Tabel 1.1 Ketersediaan Energi Energi Fosil di di Indonesia ………………………………. Tabel 1.2. Tanaman Penghasil Minyak Nabati di Indonesia……………….

I – 5 – 5

Tabel 1.3. Potensi Lahan Pengembang Tanaman Jarak………………….

– 6 I – 6

– 11 Tabel 1.4. Luas Lahan Tanaman Jarak……………………………………… I – 11 Tabel 1.5. Komposisi Minyak Jarak……………………………………….

– 16 I – 16

Tabel 1.6. Komposisi Asam Lemak Minyak Jarak………………………..

– 17 I – 17

Tabel 1.7. Data Perusahaan Biodiesel di Indonesia……………………….

I – 27 – 27

Tabel 1.8. Data Konsumsi di Indonesia…………………………………..

I – 28 28

Transest erifikasi……….......................... Tabel 2.1. Perbandingan Perbandingan Reaksi Transesterifikasi………..........................

II – 16 – 16

Tabel 7.1. Instrumentasi Peralatan Pabrik………………………………..

VII – VII – 5 5

ABSTRAK

Biodiesel dari minyak jarak merupakan minyak yang telah melalui proses transesterifikasi secara konversi dari trigliserida menjadi alkyl alkohol melalui reaksi dengan alkhol menghasilkan produk samping yaitu gliserin menjadi kandidat sumber gugus alkil adalah methanol sebagai pereaksi, NaOH sebagai katalis, HCL sebagai penetral PH metal ester, activated carbon sebagai bleabcing agent pada gliserin. Adapun kondisi reaksi yang mempengaruhi konversi serta perolehan biodiesel melalui transesterifikasi adalah sebagai berikut pengaruh air dan asam lemak bebas, perbandingan molar alkohol dengan bahan mentah, jenis alkohol, jenis katalis, metalisis crude dan refined minyak nabati, temperatur serta dapat digunakan sebagai bahan bakar pengganti solar untuk mesin putaran cepat seperti mobil. Utilitas merupakan salah satu bagian yang sangat penting untuk menunjang jalannya proses proses produksi yang yang diperlukan pada pada pabrik minyak jarak ini yaitu air = 4044,0509 kg/jam, steam 1148,02804 kg/jam, listrik 110,635 kWh, bahan bakar

I-1

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia yang bermula adalah net-exporter di bidang bahan bakar minyak (BBM) kini telah menjadi net-importer BBM sejak tahun 2000. Hal ini sungguh ironis karena terjadi pada saat saat harga minyak dunia tidak stabil dan dan cenderung mengalami peningkatan. Pada periode bulan Januari - Juli 2006 yang lalu, produksi BBM Indonesia hanya mencapai sekitar 1,3 juta barel per hari sehingga terdapat deficit BBM sebesar 270.000 barel yang harus dipenuhi melalui i mpor. Dengan harga minyak dunia mencapai USD 70 per barel, untuk memenuhi deficit sebesar 270.000 barel tersebut Indonesia harus menyediakan budget setiap harinya USD 18.900 per hari (sekitar Rp 170 miliar per hari). Tingginya harga

I-2

total penggunaan energi. Padahal menurut data ESDM (2006), cadangan minyak bumi Indonesia hanya sekitar 500 juta miliar barel per tahun. Ini artinya jika terus dikonsumsi dan tidak ditemukan teknologi cadangan minyak baru atau tidak ditemukan teknologi baru untuk mengingkatkan recovery minyak bumi, diperkirakan cadangan minyak bumi Indonesia akan habis dalam waktu dua puluh tiga tahun mendatang. Sudah saatnya Indonesia mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil dengan mengembangkan sumber energi alternatif terbarukan. Pengembanagn Pengembanagn bioenergi diharapkan dapat mensubtitusi kebutuhan BBM di Indonesia yang tahun 2007 diperkirakan mencapai 30,4 juta kiloliter (kl) untuk premium. Andi Nur Alam Syah,2006 ( Andi ).

Tabel 1.1 Ketersediaan energi fosil Indonesia

Enegi Fosil

Minyak Bumi

Gas

Batu bara

I-3

hasil penemuan dan ciptaannya, yaitu mesin atau motor diesel. Motor atau mesin diesel pertama di dunia itu dijalankan dengan bahan bakar dari minyak kacang dan minyak perasan biji hemps/ganja ( Cannabissativa) Dua tahun kemudian, saat berpidato dalam acara pendaftarkan paten mesin hasil karyanya itu, Diesel menyatakan “ Pemakaian minyak nabati sebag ai bahan bakar untuk saat ini akan menjadi penting sebagaimana penggunaan minyak bumi dan produktir batu bara sekarang”. Kata – kata kata di atas tadi diucapkan lebih dari 90 tahun silam, ketika masalah-masalah lingkungan hidup seperti krisis energi, perubahan iklim, pemanasan global dan penipisan lapisan ozon sama sekali belum disinggung seperti tiga dasawarsa terakhir ini. Prakarsa yang dilakukan Diesel tersebut digagalkan sehingga m esin diesel yang kita jumpai sampai saat ini justru digerakan oleh BBM konvensional Petro Diesel. Rangkaian riset yang tergabung dalam kelompok Roma Lester Brown

I-4

produksi cadangan baru, dan peralihan ke sumber-sumber energi alternatif terbarukan), cadangan sumber energi bahan bakar fosil dunia, khususnya minyak bumi diperkirakan hanya akan cukup untuk 30-50 tahun lagi. Sebenarnya, ancaman kelangkaan cadangan minyak bumi satu-satunya masalah yang ditimbulkan tetapi dampak dari penggunaannya penggunaannya jauh lebih berbahaya. ( Andi Nur Alam Syah,2006).

Indonesia mempunyai potensi yang sangat besar sebagai penghasil biodiesel karena sumber daya alam sumber minyak nabatinya yang melimpah. Namun belum banyak investor yang tertarik untuk menanamkan modal pada industri ini. Peningkatan kebutuhan bahan bakar diesel dan menipisnya sumber minyak bumi, maka untuk itu perlu didirikan pabrik biodiesel di Indonesia. Indonesia. Pengembangan minyak dari tanaman jarak melalui pendekatan ilmiah di Indonesia dipelopori oleh Dr. Robert Manurung dari Institut Teknologi Bandung

I-5

bekerja sama untuk pengembangan minyak jarak sebagai bahan bakar minyak alternatif ini. Tabel 1.2 Menunjukan tanaman-tanaman penghasil minyak nabati di Indonesia yang berpotensi berpotensi untuk diolah menjadi biodiesel. biodiesel. Tabel 1.2 Tanaman penghasil minyak nabati serta sifatnya di Indonesia Minyak

Massa Jenis 0 (20 C), Kg/Liter

Viskositas Kinematika 0 (20 C),cSt

DHc, MJ/Kg

Angka Sentane

Titik Awan/ 0 Kabut, C

Titik 0 Tuang, C

Kelapa

0,915

30

37,10

40-42

28

23-26

Sawit

0,915

60

36,90

38-40

31

23-40

Kapas

0,921

73

36,80

35-50

-1

2

Jarak

0,920

77

38,00

23-41

2

-3

Sumber : Vaitilingom et.al.,1997

Berdasarkan pertimbangan ekonomi, minyak nabati yang digunakan sebagai bahan baku biodiesel harus mudah didapat, mudah dibudidayakan di

I-6

Daerah- daerah yang akan diikutkan dalam program budi daya jarak diantaranya Nusa Tenggara Timur, Gorontalo, Nanggroe Aceh Darissalam (NAD), Jakarta dan Banten, Jawa Jawa Barat, Jawa Tengah, dan dan Jawa Timur. Timur. Dari program ini ditargetkan penanaman jarak pagar sebanyak 2.500 ha pada tahun 2005, 100.000 ha pada tahun 2006, 1 juta ha pada tahun 2007, 5 juta ha pada tahun 2008, dan 10 juta ha pada tahun 2009. Tabel 1.3. Potensi lahan yang sesuai untuk pengembangan jarak pagar Propinsi NAD Sumut Sumbar Riau Jambi Sumsel Bengkulu Lampung Babel Jabar

S1 180.139 215.393 215.393 4.269 218.284 530.207 718.823 156.319 231.011 494.630

S2 160.746 66.023 445.022

S3 836.001 1.390.475 781.189 1.600.844 993.134 3.229.784 602.022 706.931 947.881 306.989

Jumlah (Ha) 1.176.904 1.605.868 785.458 1.681.562 1.211.418 3.759.991 602.022 1.491.777 1.491 .777 1.104.200 983.022

I-7

Provinsi Nusa Tenggara Timur sangat cocok untuk mengembangkan tanaman jarak pagar karena merupakan tanaman tahunan yang tahan kekeringan. Tanaman ini mampu tumbuh dengan cepat dan kuat dilahan yang beriklim panas,tandus, dan berbatu seperti di Nusa Tenggara Timur. Tumbuhan ini sangat toleran terhadap kondisi kering dan dapat di daerah yang curah hujan rendah yaitu 200-1.500 mm/tahun. Sebagian besar dari tanah tersebut mempuyai solum dangkal ini berarti ini berarti dari aspek teknis produksi minyak jarak dapat dikembangkan dan diproduksi secara luas hampir diseluruh wilayah di Nusa Tenggara Timur. Tujuan dari pengembangan dari tanaman minyak jarak antara lain : 

Memberikan kontribusi terhadap pemenuhan kebutuhan jarak sebagai bahan baku penghasil sumber alternatif.



Meningkatkan pendapatan petani melalui optimasi pemanfaatan lahan

I-8



Mendorong

dan

menggerakan

partisipasi

masyarakat

dalam

mengembangkan tanaman jarak dengan menggunakan seoptimal mungkin potensi yang dimiliki. 

Mengembangakan teknologi produksi dengan menitik beratkan pada penyediaan penyediaan benih bermutu serta peningkatan produktivitas dan kualitas produksi.



Memfasilitasi pengembangan kemitraan usaha, kelembangaan usaha, dan investasi.

Factor-faktor pengembangan pengembangan tanaman jarak : a. Faktor- faktor pengembangan tanaman jarak : 

Deklerasi para menteri tanggal 12 oktober 2005 tentang Gerakan Nasional Penanggulangan Kemiskinan dan krisis BBM melalui rehabilitasi dan reboisasi 10 juta hektarlahan

I-9



Tersedianya lahan di Nusa Tenggara Timur yang berpotensi untuk pengembangan tanaman jarak.



Penelitian Perguruan Tinggi (Undana) menjukan bahwa lahan di Nusa Tenggara Timur yang berpotensi untuk mengembangakan tanaman jarak.



Dukungan Pemerintah Provinsi dan Kabupaten/Kota yang ditandai dengan adanya perjanjian kerjasama dengan calon investor di bidang pembibitan.

b.Kendala yang menjadi penghambat dalam pengembangan tanaman jarak : 

Trauma

masyarakat

terhadap

program

pengembangan

perkebunan di Nusa Tenggara Timur dimasa lalu yang kurang memberikan keuntungan secara ekonomi bagi masyarakat petani.

I-10



Terbukanya lapangan kerja bagi petani Nusa Tenggara Timur.



Memanfaatkan lahan kritis yang selama ini tidak dikelola.

Sedangkan potensi untuk pengembangan tanaman jarak di Nusa Tenggara Timur cukup luas dan diproyeksikan lahan yang sesuai untuk pengembangan tanman jarak seluas 2.190.406 Ha yang terbesar pada kabupaten/kota di Nusa Tenggara Timur. Peluang pengembangan pengembangan jarak pagar di Nusa Tenggara Timur : 

Tersedianya lahan seluas 2.177.456 Ha.



Masyarakat Nusa Tenggara Timur telah lama mengenal tanaman jarak sebagai bahan untuk penerangan dan obat tradisional.



Tanaman jarak cocok di kembangkan di Nusa Tenggara Timur karena tahan terhadap kekeringan dan dan dapat

I-11



Adanya kecenderungan minat investor untuk berinvetasi dibidang tanaman jarak yang ditandai dengan kehadiran investor (PT. Amarta Trans Nusantara dan PT. Rajawali Nasional Indonesia).

Pelaksanaan pengembangan tanaman jarak di Nusa Tenggara Timur dalam hal ini Pemerintah Propinsi Nusa Tenggara Timur telah mentindaklanjuti deklerasi para Menteri Kabinet Indonesia Bersatu tanggal 12 Oktober 2005 dan Instruksi Presiden Nomor 5 tahun 2006 dengan langkah-langkah kongkrit sebagai berikut : Tabel 1.4. Luas lahan tanaman jarak yang dikembangkan oleh Pemerintah Nusa Tenggara Timur pada tahun 2006 No

1. 2. 3. 4.

Kabupaten/Kota

Kupang TTS TTU Belu

2006 90 130 500 100

2007 7.650 7.650 6.050 6.050

Satuan Areal (ha) 2008 2009 2010 Total 16.650 22.050 22.050 68.450 7.650 7.050 7.050 29.530 6.450 6.650 6.650 26.300 6.450 6.650 6.650 25.900

I-12



Sosialisasi kebijakan penanaman modal tahun 2005 dengan sub tema tanaman jarak sebagai energi alternatif pengganti BBM yang dihadiri akedemisi,investor lainnya serta jajaran Pemerintah Propinsi, Kabupaten/Kota. Kabupaten/Kota.



Kajian akademis bekerja sama dengan lembaga perguruan tinggi negeri (Undana) dalam menyusun profil komoditi unggulan daerah diantaranya tanaman jarak.



Penyediaan lokasi pabrik pengolahan minyak jarak kepada PT.Amarta Trans Nusantara.



Pemetaan/maping lokasi potensi perkebunan pada kawasankawasan-kawasan kawasan-kawasan perkebunan di Nusa Tenggara Timur.



Surat Gubernur Nusa Tenggara Timur Nomor BU.515 /06/BKPMD/2006 tentang Sosialisasi Kebijakan Bahan

I-13

Peranan investasi dalam mengembangkan tanaman jarak dalam hal ini pemprosesan pemprosesan minyak jarak antara lain : a. PT.Amarta Trans Nusantara Dalam rangka mendukung kebijakan Pemerintah dalam pengembangan tanaman jarak sebagai tanaman penghasil biodiesel maka dunia usaha dalam hal ini PT.Amarta Trans Nusantara telah menunjukan dengan perolehnya Surat Persetujuan Penanaman Modal Nomor 73/I/PMDN/2006 tanggal 14 juli 2006 dengan bidang usaha Industri Kimia Dasar Organik yang bersumber dari hasil pertanian. Kegiatan yang dilakukan oleh PT.Amarta Trans Nusantara bersama PT.Biochem Internasional antara lain : 

Pembibitan anakan tanaman jarak di Desa Neolbaki Kabupaten

I-14

Biodiesel adalah bahan bakar dari minyak nabati yang dapat digunakan pada semua jenis mesin diesel tanpa harus dimodifikasi terlebih dahulu. Biodiesel dapat dibuat dari semua jenis minyak termasuk minyak yang dihasilkan langsung dari pengepresan biji tumbuhan ( virgin oil ) seperti minyak kedelai, minyak biji bunga matahari, minyak kanola, minyak kelapa, dan minyak biji jarak bahkan biodiesel dapat dibuat dari minyak goreng bekas dan minyak dari lemak hewan. 1.3 PENGGUNAAN

Rinicus communis) Minyak jarak dihasilkan dari tanaman jarak ( Rinicus

merupakan semak atau pohon yang tahan terhadap kekeringan sehingga tahan hidup

di

daerah

dengan

curah

hujan

rendah.

Tanaman

dari

keluarga

Euphorobiaceae ini banyak ditemukan di Afrika Tengah dan Selatan, Asia

Tenggara dan India. Awalnya, tanaman ini kemungkinan didistribusikan oleh

I-15

daunnya digunakan sebagai obat batuk dan antiseptic pasca melahirkan. Bahan yang berfungsi meredakan luka dan peradangan juga telah diisolasi dari bagian tanaman jarak pagar menunjukkan sifat antimoluksa, anti serangga dan anti jamur. Phorbol ester dalam jarak pagar diduga merupakan salah satu racun utamanya. Proses minyak jarak yang berhubungan dengan pemanfaatan jarak ,antara lain perbaikan genetika tanaman, pengendalian pestisida biologis, ekstraksi minyak dengan enzim, fermentasi anaerob dan dari bungkil, pengisolasian bahan anti peradangan dan enzim pereda luka. Keuntungan lain dari penggunaan biodiesel dari tanaman jarak ( Rinicus communis)

antara lain :

1. Sebagai pemanas berbahan bakar diesel, penerangan dan kompor. Dapat juga menggantikan kerosene pada lampu dan kompor kemah. 2. Sebagai pengganti bahan bakar model pesawat dalam mesin model

I-16

1.4Spesifik 1.4 Spesifik Bahan Baku dan Produk 1.4.1

Bahan Baku Utama

a. Minyak Jarak

Minyak jarak mempunyai rasa asam dan dapat dibedakan dengan trigliserida lainnya karena bobot jenis, viskositas dan bilangan asetil serta kelarutannya dalam alkohol nilainya relatif tinggi. Minyak jarak larut dalam etanol 95% pada suhu kamar serta pelarut organik yang polar dab sedikit larut dalam golongan hidrokarbon alifatis. Nilai kelarutan dalam petroleum eter relatif rendah dan dipakai untuk membedakan dengan golongan trigliserida lainnya. Kandungan tokoferol kecil ( 0,05%), serta kandungan asam lemak esensial yang sangat rendah menyebabkan minyak jarak tersebut berbeda dengan minyak nabati Kateren,1986). lainnya. ( Kateren,1986).

I-17

Abu

0,25

Protein

18,00

TOTAL

100,00

( Sumber : Keteren S . )

Minyak jarak mempunyai kandungan asam lemak dengan komposisi sebagai berikut : Tabel 1.6 Komposisi Asam Lemak Minyak Jarak Komposisi Jumlah ( % )

Asam risinoleat

89,5

Asam linoleat

4,2

Asam oleat

3,0

Asam stearat

1,0

Asam dihidroksi stearat

0,7

Asam linolenat

0,3

I-18

Sifat Kimia :

Pada daftar bahan yang berbeda dari biji jarak yang dihitung berdasarkan bahan kering. Racun utama dari bungkil biji jarak yang disebut dengan curcain ditemukan pada tahun 1913. Bungkil biji jarak diproses dengan pemanasan dan kimia untuk menghilangkan racunnya, yang terdiri atas lectin tidak aktif secara total, sedangkan phorbol ester hanya dapat dikurangi kadar racunnya hingga 50 ppm melalui proses kimia. Bungkil jarak yang telah didektoksifikasi ini memiliki kandungan protein dari kedelai sehingga cocok dijadikan sebagai bahan pakan ternak dari bungkil jarak yang cukup mahal. b. Natriumhidroksida ( NaOH )

Natriumhidroksida disebut juga soda kaustik. Bahan kimia ini paling banyak digunakan sebagai basa kuat dalam pembuatan tekstil, t ekstil, kertas dan deterjen.

I-19

0

Titik leleh

: 318 C

Tekanan uap

: 1 mmHg pada 739 C

Densitas uap

: N.A.

Bentuk

: padat

Warna

: putih

0

c. Metanol ( CH3OH )

Metanol atau metil alkohol yang disebut juga alkohol kayu, merupakan alkohol paling sederhana dengan karekteristik berbentuk cairan dengan volatilitas yang tinggi, tidak berwarna, mudah terbakar, dan beracun. Metanol juga merupakan zat anti beku, pelarut, bahan bakar dan denaturant untuk etil alkohol. Pada pembuatan biodiesel, metanol bereaksi dengan trigliserida minyak nabati menghasilkan ester dan gliserol. Reaksi ini disebut reaksi trans-esterifikasi. Katalis biasanya digunakan untuk mempercepat reaksi trans-esterifikasi ini.

I-20

(http://avogrado.chem.iastate.edu/MSDS)

1.4.1.1 Bahan Baku Pembantu a. Hydrochloric Acid (HCI)

Rumus molekul

: HCI.H2O

Berat molekul

: 36,4610

Specific gravity

: 1,0-1,2

Viskositas

:N.A

Titik didih

: 81,5-110 C pada 760 mmHg

Titik leleh/beku

: -74 C

Tekanan uap

: 5,7 mmHg pada 0 C

Densitas uap

: 1,26 g/cm

Bentuk

: cair jernih

Warna

: tidak berwarna, agak kekuningan

0

0

0

3

I-21

1.4.3 Produk a. Biodiesel

Spesifikasi produk biodiesel yang dihasilkan adalah sebagai berikut : Rumus molekul

: CHO3.C = O.R (R adalah rantai karbon asam lemak)

Berat molekul (rata-rata)

: 310.625 (metil ester minyak jarak)

Flash point (mangkok tertutup)

: 150 C

Air dan sediment

: 0,05%-volume, maks. 0

Viskositas kinematik pada 40 C

0

2

: 6 mm /s

Ramsbottom carbon carbon residue, residue, % mass : 0,10 Abu tersulfat

: 0,02 % by mass, maks.

Sulfur

: 0,05 % by mass, maks.

Copper strip corrosion

: No. 3, maks.

I-22



Viskositas :

Viskositas adalah tahanan yang dimiliki fluida yang dialirkan dalam pipa kapiler terhadap gaya gravitasi biasanya dinyatakan dalam waktu yang diperlukan untuk mengalirkan jarak dalam waktu tertentu. Jika viskositas semakin tinggi maka tahanan untuk mengalir semakin tinggi. Karekteristik ini sangat penting karena mempengaruhi kenerja injector pada mesin diesel. Atomisasi bahan bakar sangat bergantung pada viskositas tekanan injeksi serta ukuran lubang injector

(Sherve,1956 )

Pada umumnya bahan bakar harus mempuyai viskositas yang lebih rendah agar dapat mudah mengalir dan teratomisasi. Hal ini dikarenakan putaran mesin yang cepat membutuhkan injeksi bahan bakar yang cepat pula. Namun tetap ada batas minimal karena diperlukan sifat pelumasan yang cukup baik untuk mencegah terjadi keausan akibat gerakan piston yang

I-23

Angka sentana yang tinggi menunjukan bahwa bahan bakar dapat menyala pada temperature yang rendah dan sebaliknya angka sentana yang rendah menunjukan bahak bakar yang baru dapat menyala pada temparatur yang relatif tinggi. Penggunaan bahan bakar mesin diesel yang mempunyai angka sentana yang tinggi dapat mencegah terjadinya knocking karena begitu bahan bakar diinjeksikan dalam silinder pembakaran maka bahan bakar akan langsung terbakar dan terakumulasi. 

(Sherve,1956 )

Berat Jenis :

Berat jenis menunjukan perbandingan berat persatuan volume karekteristik ini berkaitan dengan nilai kalor dan daya yang dihasilkan oleh mesin diesel per satuan volume bahan bakar. Berat jenis bahan bakar diesel diukur dengan menggunakan metode ASTM D287 atau ASTM D1298 dan mempunyai satuan 3

kilogram per meter kubik (kg/m ).

I-24

Nilai kalor =

8100 C 3400 ( H 100 100

O / 8)

kkal

Nilai kalor H, C, dan O dinyatkan dalam persentase berat setiap unsur yang terkandung dalam satu kilogram bahan bakar. 

(Sherve,1956 )

Volatilitas :

Volatilitas adalah sifat kecenderungan bahan bakar untuk berubah fasa menjadi fasa uap. Tekanan uap yang tinggi dan titik didih yang rendah menandakan tingginya volatilitas. 

(Sherve,1956 )

Kadar Residu Karbon :

Kadar residu karbon menunjukan kadar fraksi hidrokarbon yang mempunyai titik didih yang lebih tinggi dari range bahan bakar. Adanya fraksi hidrokarbon ini menyebabkan menumpuknya residu karbon dalam ruang pembakaran yang dapat mengurangi kinerja mesin. Pada temperatur tinggi deposit karbon ini dapat membara sehingga menaikkan temperatur silinder pembakaran.

I-25

sebagai waktu yang diperlukan untuk bahan bakar agar dapat menyala di ruang pembakaran dan diukur setelah penyalaan terjadi. cara menentukkan indeks diesel darisuatu bahan bakar mesin diesel dapat dihitung dengan menggunakan rumus di bawah ini : 0

Indeks Diesel =

TitikAnilin( F ) xAPIGravi xAPIGravit t y 100 100

Dari rumus di atas dapat diketahui bahwa nilai indeks diesel dipengaruhi oleh titik aniline dan berat jenisnya. 

(Sherve,1956 )

Titik Embun

Titik embun adalah suhu dimana mulai terlihatnya cahaya yang berwarna suram relatif terhadap cahaya sekitarnya pada permukaan minyak diesel dalam proses pendinginan. Karekteristik ini ditentukan dit entukan dengan menggunakan menggunakan metode ASTM D97.

I-26



Titik Nyala (Flash point )

Titik nyala adalah titik temperatur terendah dimana bahan bakar dapat menyala. Hal ini berkaitan dengan kemanan dan penyimpanan dan penanganan bahan bakar.

(Sherve,1956 )

b. Gliserin

Pada proses pembuatan biodiesel dihasilkan produk samping yaitu gliserin dengan spesifikasi sebagai berikut : Rumus molekul

: CH2OH.CHOH.CH2OH

Berat molekul

: 92,098

Titik leleh

: 171 C

Specific gravity

: 1,258 pada 25 C

Tekanan uap

: 0,001 mmHg pada 25 C

Densitas uap

: 3,1

0

0

0

I-27

perhitungan perhitungan perhitungan ditentukan sebagai beikut beikut : Import + kapasitas lama + kapasitas baru = (0.5 x Kapasitas Baru) + konsumsi RUMUS : M 1 + M2 + M3 = M4 + M5

Dimana : Input = Output Input terdiri dari: 

jumlah impor ( M1 )



jumlah produksi (M2)



Kapasitas produksi ( M 3 )

Output terdiri dari: 

Jumlah ekspor ( M 4 )



Perkiraan jumlah konsumsi ( M 5 )

Dibawah ini adalah data-data perusahaan penghasil biodiesel di Indonesia yang terbesar :

I-28

Tabel 1.8 eksport kerosene di Indonesia Tahun

Volume (ton)

2000

14366,6

2001

12636,3

2002

12112,7

2003

13651,7

2004

15645,3

Tabel 1.9 import kerosene di Indonesia Tahun

Volume (ton)

2000

6019,5

2001

5471,8

2002

6525,8

I-29

Tabel 1.11 konsumi kerosene di Indonesia Tahun

Volume (ton)

2000

12455,2

2001

12227,9

2002

11678,3

2003

11753,1

2004

11846,1

Sumber : badan pusat statistik , annual Report Oil and Gas in Indonesia

Dari tabel 1.8 : kenaikan rata-rata rata-rata ekport per tahun = 13,68% Dari tabel 1.9 : kenaikan rata rata import per tahun = 74,72 % Dari tabel 1.10 : kenaikan rata rata produksi produksi per tahun = 52,38 % Dari tabel 1.11 : kenaikan rata-rata konsumsi konsumsi per tahun = 56,91 % RUMUS : M 1 + M2 + M3 = M4 + M5

I-30

i

=

% kenaikan rata-rata

n

=

Rencana pendirian pabrik (dihitung dari data terakhir)

a. Perkiraan import karosene pada tahun 2004 F

= Po (1 + i)

n

= 11732,0 (1 + 74,72) = 11732,0 ( 75,72)

5

5

= 292.028,4 ton/tahun Penurunan import karena adanya pendirian pabrik baru diasumsikan sebesar 3,0 %. Jadi jumlah import karosene karosene tahun 2009 2009 (M3) diperkirakan sebesar 282.683,4 ton/tahun b. Perkiraan jumlah produksi tahun 2004 (M 2) F

= 56,912 (1 + 52,38)

5

= 433.620,4 ton /tahun

I-31

M3

= (M1 + M5) – (M4 + M2) = (M1 + M5) – (0,35M3 + M2)

M3

= (282.683,4 + 772.718,4) – (0,35 M3 + 433.620,4) = 2072602,3 ton/tahun

Jadi, kapasitas pabrik pabrik biodiesel yang akan didirikan didirikan pada tahun 2009 diperkirakan sebesar 200.000 ton/tahun, karena pertibangan bahan baku, pangsa pasar dan pemenuhan terhadap import, eksport.

II-1

BAB II SELEKSI DAN URAIAN PROSES

2.1 Macam-macam Proses Biodiesel dapat diperoleh melalui reaksi esterifikasi asam lemak bebas dilihat dari kualitas minyak nabati yang digunakan sebagai bahan baku dan transesterifikasi trigliserida. 1. Esterifikasi : Esterifikasi adalah tahap konversi dari asam lemak bebas menjadi metil ester. Esterifikasi mereaksikan minyak lemak dengan alcohol. Katalis-katalis yang cocok adalah zat berkarakter asam kuat dank arena ini asam sulfat, asam sulfonoat organic atau resin penukar kation asam kuat merupakn katalis-katalis yang biasa terpilih dalam praktek industrial. Untuk mendorong agar reaksi bias berlangsung ke konversi yang sempurna pada temperatur rendah (misalnya paling tinggi

II-2

diumpankan ke tahap tranesterifikasi air dan bagian terbesar katalis asam yang dikandungnya harus disingkirkan terlebih dahulu. 2. Trans-esterifikasi : Transesterifikasi (biasa disebut dengan alkoholisis) adalah tahap konversi dari trigliserida (minyak nabati) menjadi alkyl ester melalui reaksi dengan alkohol dan menghasilkan produk samping yaitu gliserin. Di antara alkohol-alkhol monohidrik yang menjadi sumber pemasok gugus alkyl metanol adalah yang umum digunakan karena harganya murah dan reaktifitasnya paling tinggi (sehingga reaksi disebut metanolisis). Jadi, disebagian besar dunia ini biodiesel praktis indentik dengan ester metil asam-asam lemak (Fatty Acids Metil Ester, FAME). Reaksi transtesterifikasi trigliserida menjadi metil ester dapat dilihat pada gambar 2.2. O CH2-O-C-R1

O CH3-O-C-R1

II-3

lambat. Katalis yang biasa digunakan ada beberapa jenis untuk mendapatkan produk biodiesel terbaik. Reaksi trans-esterifikasi sebenarnya berlangsung pada 3 tahap yang ditampilkan berikut ini : 1) Trigliserida (TG) +CH3OH

katalis

Digliserida (DG) + R1COOCH3

2) Digliserida (DG) + CH3OH

katalis

Monogliserida (MG) + R2COOCH3

3) Monogliserida (MG) + CH3OH katalis Glierin (GL) + R3COOCH 3 Produk yang diingikan dari reaksi trans-esterifikasi adalah metil ester asam lemak adapun beberapa cara agar kesetimbangan lebih kea rah produk, yaitu : a. Menambahkan metanol berlebih dalam reaksi b. Memisahkan gliserin c. Menurunkan eksoterem)

temperatur

reaksi

(trans-esterifikasi

merupakan

reaksi

II-4

Adapun tinjauan lain mengenai proses produksi pembuatan biodiesel antara lain : 1. Proses Biox : Proses BIOX adalah proses produksi biodiesel berkualitas ASTM D6751 atau EN 14214 yang dapat menggunakan feedstock ataupun (minyak tumbuhan, minyak biji-bijian, limbah lemak hewan, bahkan daur ulang sisa minyak masak),dan dengan biaya produksi yang dapat bersaing dengan petroleum diesel (www.bioxcorp.com www.bioxcorp.com)) . Proses pembuatan metal ester yang umum adalah dengan mereaksikan metanol dan trigliserida. Pada proses ini akan berbentuk 2 fasa, yaitu fasa methanol dan fasa trigliserida dimana reaksi hanya berlangsung pada fasa metanol. Reaksi ini berlangsung dengan laju reaksi yang lambat pada temperatur ruang mencapai beberapa jam dan konversi yang tidak maksimal. Professor David Boocock dari University of Toronto menemukan bahwa reaksi berlangsung

II-5

2. Proses Lurgi Proses lurgi adalah proses produksi biodiesel yang juga menggunakan feedstock apapun (minyak tumbuhan, minyak biji-bijian, limbah lemak hewan, bahkan daur ulang sisa minyak masak). Proses lurgi ini dilakukan secara kontinu dengan tahap esterifikasi dan tahap transesterifikasi. Tahap transeseterifikasi pada proses lurgi ini dilakukan dengan 2 tahap dalam 2 reaktor yang terpisah. Masingmasing reaktor terdiri dari bagian pengaduk dan bak penampung yang berfungsi sebagai dekanter. Minyak mentah yang mengadung kadar asam lemak bebas yang cukup tinggi diesterifikasi terlebih dahulu untuk mengkonversi asam lemak bebas menjadi metal ester. Setelah asam lemaknya dikonversi menjadi metal ester. Minyak mentah akan dimasukan bersamaan ke dalam reaktor pertama dengan sebagian besar jumlah metanol dan katalis total yang digunakan sedangkan sisa metanol

II-6

Tabel 2.1 Perbandingan Reaksi Trans-esterifikasi No

Parameter

1.

Katalis

2.

Konversi reaksi Temperatur reaksi Tekanan operasi Waktu reaksi

3. 4. 5.

Trans-esterifikasi Trans-esterifikasi basa NaOH/KOH

Trans-esterifikasi asam H2SO4

Konversi minyak nabati H2SO4 /HCL

98 %

97 %

90 %

80 C

100 C

210-230 C

1 atm

> 1 atm

1 atm

1-3 jam

1-3 jam

1-3 jam

( Swern,2:130-133, kirk Othmer 9:306-308)

Dari perbandingan di atas dipilih trans-esterifikasi dengan katalis basa dengan alasan sebagai berikut : 1. Konversi reaksinya paling besar yaitu 98 %. 2. Tekanan operasi rendah. 3. Temperatur reaksi rendah.

II-7

2.2.2 Tahap Proses Utama

Minyak jarak dari storage ( F-104 ) dialirkan ke dalam reaktor I ( R-110) untuk direaksikan dengan natriummetoksida dari mixer ( M-103) dengan konversi reaksi 90 %. Reaksi yang terjadi sebagai berikut : O

O

CH2-O-C-R1

CH3-O-C-R1

O

O

CH-O-C-R2 + 3 CH3OH

CH3-O-C-R2

CH2-OH + CH-OH

( NaOH ) O

O

CH2-O-C-R2 Trigliserida

CH2-OH

CH2-O-C-R2 Metanol

Metil ester

Gliserin

II-8

dalam metil ester dan sabun yang terbentuk selama proses trans-esterifikasi. Air pencuci ini dipisahkan dalam dekanter III (H-211).. Metil ester yang sudah bersih ini dialirkan ke tangki adsorpsi (M-230) dan dikontakan dengan kalsiumklorida untuk mengurangi kandungan air pencuci dari metil ester dengan filter press I (P232). Kemudian metil ester murni dialirkan ke storage produk (F-234) untuk siap dipasarkan. Produk samping berupa gliserin dari dekanter I (H-111), dekanter II (H121), dan air pencuci yang masih mengandung sedikit gliserin dari dekanter III (H-211) dikumpulkan dalam tangki gliserin (F-301). Campuran ini dialirkan ke tangki asidulasi (M-310) untuk dicampur dengan asam klorida untuk menetralkan sisa katalis yang terkandung dalam gliserin. Selanjutnya sabun dan asam lemak bebas yang terkadung dalam gliserin dipisahkan dengan dekanter IV (H-311). Kemudian gliserin bersih dialirkan ke

II-9

Proses Flow Diagram

Minyak Jarak 0 30 C, 1 atm

NaOH 30 C, 1 atm 0

Transesterifikasi 0 1 Jam, 60 C, 1 atm

Pemisahan 1 Jam, 1 atm

Na-metoksida Metanol 0 30 C, 1 atm Gliserin 0 30 C, 1 atm

Pencucian I 0 70 C, 1 atm

Pemisahan 1 jam, 1 atm

Pencucian II 0 70 C, 1 atm

CH3OH 0 30 C, 1 atm

Asidulasi 0 30 C, 1 atm

Pemisahan 30 menit, 1 atm

Air Pencuci + gliserin 0 30 C, 1 atm

Evaporasi 0 96,675 C, 1 atm

III-1 BAB III NERACA MASSA

1. MIXER (M-103)

Fungsi : Mereaksikan metanol dengan NaOH Reaksi yang terjadi : CH3OH + NaOH

CH3ONa + H2O

Storage minyak jarak

Mixer

M-103

Reaktor I Massa masuk (kg/jam)

Massa keluar (kg/jam)

III-2 2. REAKTOR I (R-110)

Fungsi : mereaksikan minyak jarak dengan natriummetoksida menjadi metil ester Reaksi : Trigliserida + metanol FFA + CH3ONa

Metil ester + Glierin Sabun + H2O

Storage minyak jarak

Mixer

R-110

Dekanter I

Massa masuk (kg/jam)

Massa keluar (kg/jam) Output ke dekanter I :

III-3 3. DEKANTER 1 (H-111)

Fungsi : memisahkan gliserin dari metil ester Reaktor II

Reaktor I

H-111

Tangki Gliserin Massa masuk (kg/jam)


Input dari reaktor I :

Output dari reaktor II :

Metil ester = 27527,52753


Gliserin = 2720,568993

Gliserin = 136,0284496

Trigliserida = 276,8557364


Unsaponificable = 419,4783885


III-4 CH3OH (40%) = 881,9923102 Total = 3602,505471 Total input = 33497,9344 kg/jam

Total output = 33435,33952 kg/jam

4. REAKTOR II (R-120)

Fungsi : mereaksikan minyak jarak dengan natriummetoksida menjadi metil ester Dekanter I

Mixer

R-120

Dekanter I I

III-5 CH3OH = 1322,988465

CH3OH = 357,96288

Input dari mixer : CH3OH = 553,4619 CH3ONa = 11,18634 H2O = 3,72936 Total = 28244,87816 Total input = 29343,06013 kg/jam


5. DEKANTER II (H-121)

Fungsi : memisahkan sabun dan FFA dari gliserin Washing column

Reaktor II

H-121

III-6 H2O =12,21521393

H2O = 0,122152139

CH3OH = 357,96288

CH3OH =268,47216 Total = 28539,28577 Output ke tangki gliserin : Gliserin ( 95 % ) = 7,636142514 Sabun (95 % ) = 139,2554091 H2O

( 99 % ) = 12,09306179

NaOH ( 95 % ) = 410,2123115 CH3OH ( 25 % ) = 89,49072 Total = 658,6876449 Total input = 29197,97342 kg/jam

6. WASHING COLUMN (D-210)


III-7 Massa masuk (kg/jam)


Input dari dekanter II :

Output ke dekanter III :



Gliserin = 8,038044751

Gliserin = 8,038044751





FFA = 13,98261295

FFA = 13,98261295

NaOH = 21,59012166

NaOH = 21,59012166

Sabun = 7,329232059

Sabun = 7,329232059

H2O = 0,122152139

H2O = 0,122152139

CH3OH =268,47216

CH3OH =268,47216

Total = 28539,28577

NaCl = 3209,464334

Input dari tangki air asam :



Input dari dekanter III III :

Output ke tangki adsorpsi :

Metil ester = 27777,77778 Gliserin = 8,038044751 Trigliserida = 27,68557364 Unsaponificable = 414,2881 FFA = 13,98261295 NaOH = 21,59012166 Sabun = 7,329232059 H2O = 0,122152139 CH3OH =268,47216 NaCl = 3209,464334

Metil ester = 27777,77778 Gliserin = 8,038044751 Trigliserida = 27,68557364 Unsaponificable = 414,2881 NaOH = 21,59012166 Sabun = 0,366461603 H2O = 0,006107607 CH3OH = 13,423608 Total = 28233,54763 Output ke tangki gliserin : Gliserin = 8,038044751

III-9 8. TANGKI ADSORPSI (M-230)

Fungsi : memurnikan gliserin

Metil ester + Gliserin

CaCl2

M-230

Metil ester + Air + Adsorben



Input dari dekanter III III

Output ke filter press :



Gliserin = 8,038044751


III-10 9. FILTER PRESS I (P-232)

Fungsi : memisahkan spent kalsiumklorida dari metil ester Metil ester + adsorben H-231

Metil ester

Adsorben Massa masuk (kg/jam)


Input dari tangki adsorpsi :

Output ke storage metil ester :




Trigliserida= 27,63020249



H O = 0,122152139

H O = 0,122152139

III-11

Kemurnian produk yang dihasilkan =

27722 ,22222 x 100 100 % 28163 ,31805

= 98,43%

10. TANGKI GLISERIN (F-301)

Fungsi : menampung gliserin Dekanter I Dekanter II Dekanter III Dekanter IV F-301

Tangki asidulasi



Input dari dekanter I :

Output ke tangki asidulasi :

III-12 CH3OH = 89,49072 Total = 658,6876449 Input dari dekanter III: Sabun = 6,962770456 H2O = 0,116044532 NaCl = 3209,464334 FFA = 13,98261295 CH3OH = 255,048552 Total = 3493,612358

Total input = 7754,805474 kg/jam

11. TANGKI ASIDULASI (M-310)




Input dari tangki gliserin :

Output ke dekanter IV :

Gliserin = 2600,21473

Gliserin = 2600,21473

Sabun = 274,6299016

Sabun = 274,6299016

H2O = 19,77000217

H2O = 19,77000217

CH3OH = 1226,531582

CH3OH = 1226,531582

NaOH = 410,2123115

NaOH = 410,2123115

NaCl = 3209,464334

NaCl = 3209,464334

FFA = 13,98261295

FFA = 13,98261295

Input larutan HCl = 1037,936756 Total input = 8542,072582 kg/jam

12. DEKANTER IV (H-221)


III-14 H2O = 19,77000217

H2O = 19,77000217

CH3OH = 1226,531582

NaCl = 3209,464334

NaOH = 410,2123115

Total = 7055,980648

NaCl = 3209,464334

Output ke tangki storage sabun dan FFA

FFA = 13,98261295

Sabun = 274,6299016 FFA = 13,982261295 Total = 288,6125146

Total input = 7344,593163 kg/jam


13. EVAPORATOR (V-320)

Fungsi : memekatkan gliserin Filter Press II

III-15 14. FILTER PRESS II (P-342)

Fungsi : memisahkan bahan bleaching dari gliserin bersih

Storage Gliserin

Tangki Bleaching

V-230

Pengolahan Limbah



Input dari tangki bleaching :

Output ke storage gliserin :

Gliserin = 2600,21473

Gliserin = 2600,21473

NaCl = 3209,464334

Output ke pengolahan limbah :

IV-1

BAB IV NERACA PANAS

Suhu referensi

0

= 25 C

Basis perhitungan : ∆H = kkal/jam 0

Cp = kkal/kg. C 0

T = C 1. REAKTOR I ( R-110 )

Fungsi : mereaksikan minyak jarak dengan natriummetoksida menjadi metil ester 0

T2 = 30 C ∆H2 Qloss Qloss

IV-2

Overall heat balance : ∆H1 = ∆H1 + ∆H2 + Q = ∆H3 + Qloss ∆H1 = panas yang dibawa minyak jarak ∆H2 = panas yang dibawa katalis (NaOH ) ∆H3 = panas output produk ∆HR = panas reaksi

Q = panas yang diberikan steam Q loss = heat loss Panas masuk (kkal/jam)

Panas keluar(kkal/jam)

∆H1 = 74225,78468

∆H3 = 614211,3276

∆H2 = 15492,45821

Q loss = 26962,4790

∆HR = 12205,98364

Q = 539249,5801

IV-3

2. REAKTOR II ( R-120 )

Fungsi : mereaksikan sisa trigliserida 0


∆HR

∆H1 0 T1= 60 C

∆H3 0 T3= 60 C

Q steam Overall heat balance : ∆H1 = ∆H1 + ∆H2 + Q = ∆H3 + Qloss ∆H = panas yang dibawa minyak jarak

IV-4

Panas masuk (kkal/jam) ∆H1 =

497597,1486

∆H2 =

5768,719677

Panas keluar(kkal/jam) ∆H3 =

715183,7209

Q loss = 11131,92975

∆HR = 311,1875

Q = 2225638,5949 Total = 726315,6507 kkal/jam

Total 726315,6507 726315,6507 kkal/jam

3. WASHING COLUMN ( D-210 )

Fungsi : menetralkan sisa katalis basa dan memisahkan sabun dengan penambahan HCl Qloss

IV-5

Panas masuk (kkal/jam)


∆H1 =

292045,8333

∆H2 =

72125,03569

∆H3 =

0

∆H4 =

74818,5059

Q loss = 145102,2917 145102,2917 Total = 292045,8334

Total = 292045,8334


Fungsi : memekatkan gliserin dengan memisahkan H 2O dan CH 3OH Vapor V,T1,YV,HV 0

96,675 C

0

50 C

IV-6

yv = fraksi berat uap Hv = entalpi uap Overral heat balance : F.HF + S. λ = L.H L + V.HV ( Geankoplis. Pers 8.4-7 hal 497 ) 0

F.HF = panas yang dibutuhkan feed untuk memastikan suhunya dari 50 C menjadi 0

96,675 C S. λ = panas yang diberikan dib erikan steam L.HL = panas steam yang diambil oleh liquid V.HV = panas steam yang diambil oleh uap Panas masuk (kkal/jam)


F.HF = 346589,7671

L.Hl = 0

S.λ = 3417963,0970 3417963,0970

V.Hv = 3071373,562

Total =3071373,562 =3071373,562

Total =3071373,562 =3071373,562

IV-7

∆H1 =

0

panas yang dibawa gliserin masuk, = 96,675 C 0

∆H2

= panas yang dibawa gliserin keluar, = 40 C

∆H3

= panas yang dibawa air pendingin masuk, = 30 C

∆H4 =

0

0

panas yang dibawa dibawa air pendingin keluar, = 50 C

Overall heat balance : ∆H1 + ∆H3 = ∆H2 + ∆H4 ∆H1 = ∆H2 +

Qc

Qc = panas yang diserap oleh air pendingin Panas masuk (kkal/jam) ∆H1

= 509423,6404

∆H3 =

118654,8457

Total = 628078,4861

Panas keluar(kkal/jam) ∆H2

= 34507,24245

∆H4 =

593571,2416

Total = 628078,4861 628078,4861

V-1

BAB V SPESIFIKASI PERALATAN

Seleksi, spesifikasi dan desain peralatan harus dilakukan terhadap setiap unit operasi agar dapat melakukan proses yang telah ditetapkan dengan baik. Dasar pemilihan spesifikasi dan desain peralatan yang digunakan dalam pabrik biodiesel dari minyak jarak ini diuraikan di bawah ini : 1. STORAGE METANOL (F-101)

Fungsi

Untuk menyimpan metanol dan menampung recovery metanol dari evaporator

Tipe

Silinder tegak dengan tutup atas berbentuk standard dished dan tutup bawah berbentuk konical.

V-2

Tebal tutup atas ( tha )

3/8 in

Tinggi tutup atas ( Ha )

2,0209 ft = 24,2514 in

Tinggi tutup bawah ( thb )

3/8

Tinggi tutup bawah ( Hb )

3,4519 ft = 41,4228 ft

2. POMPA SENTRIFUGAL (L-102)

Fungsi

Untuk mengalirkan metanol dari storage metanol ke mixer

Tipe

Pompa sentrifugal

Jumlah

1 buah

Bahan konstruksi

Cast Iron

Densitas metanol

47,08628571 lb/ft

3

V-3

3. MIXER (M-103)

Fungsi

Membuat larutan Na-metoksida dengan mencampur metanol dengan katalis NaOH

Tipe

Silinder tegak dengan tutup atas berbentik standard dished dan tutup bawah konical dilengkapi dengan pengaduk 1 buah

Jumlah

Carbon Steel

Bahan konstruksi

30 menit

Waktu tinggal

5683,7766 kg/jam

Input massa

47,08628571 lb/ft

Densitas campuran

120,4482 ft

3

3

V-4

Jumlah impeller

1,65625 ft = 19,875 in

Diameter impeller ( Da )

0,28156 ft = 3,37872 in

Lebar blade ( W )

0,21875 ft = 2,625 in

Panjang blade ( L )

1,25 rps ( rotasi per detik )

Kecepatan rotasi ( N )

0,5 HP

Power

4. STORAGE MINYAK JARAK (F-104)

Fungsi

Untuk menyimpan minyak jarak

Tipe

Silinder tegak dengan tutup atas standard dished dan tutup bawah datar

Jumlah

2 buah

V-5


7/8 in


68,0417 in


Fungsi

Untuk

mereaksikan

minyak

jarak

dengan larutan natrium metoksida Tipe

Pompa sentrifugal

Jumlah

1 buah

Bahan konstruksi

Cast Iron

Densitas minyak jarak

60,43224 lb/ft

Input massa

5115,3984 kg/jam = 11277,40731lb/jam

Rate volumetric

23,2509 gal/min

3

V-6

Waktu tinggal

Carbon Steel

Massa masuk

60 menit

Densitas campuran

90972,6864 kg/jam=200558,3844lb/jam kg/jam=200558,3844lb/jam

1. Bagian silinder

57,03657143 lb/ft

Diameter luar (do)

180 in

Diameter dalam (di)

179,625 in

Tinggi silinder ( Ls)

275,2027 in

Tebal silinder (ts)

3/16

Tebal tutup atas (tha)

3/16

Tinggi tutup atas (ha)

3,9941 in

Tebal tutup bawah (thb)

3/16 in

Tinggi tutup bawah (hb)

53,3532 in

3

V-7

Panjang poros

261,2093 in

3. Nozzle a. Nozzle pemasukan minyak jarak

Diameter dalam (di)

1,610 in

Diameter luar (do)

1,90 in

Schedule

40

Luas (A)

2,04 in

b.Nozzle pemasukan Na-Metoksida

Diameter dalam (di)

4,029 in

Diameter luar (do)

4,50 in

Schedule

40

Luas (A)

12,7 in

V-8

4. Coil Pemanas

Diameter dalam

3,60 in

Diameter luar

3,068 in

Jumlah lilitan

14 buah

Tinggi coil

88 in

5.Bolting

Bahan konstruksi

Low Alloy Steel SA 193 Grade B 16

Tensile strength minimum

75000 psia

Ukuran baut

1 in

Jumlah baut

23 buah

Bolting circle diameter

185,0309 in

Edge distance

1 1/16

V-9

Tebal flange

0,01803 in

Diameter dalam (Di),flange

180 in

Diameter luar (Do),flange

185,0309 in

Type flange

Ring flange loose type

8. Penyangga

Jenis

I beam

Ukuran

12 x 5

Berat (W )

5,7 lb

Luas penyangga

9,26 in

Tinggi ( h )

12 in

Lebar penyangga ( b )

5,0 in

Jumlah penyangga

4 buah

2

V-10

Nut dimension

3 7/8 in

Max filled radius

1 3/16 in

10. Lug dan Gusset Lug

Lebar

9,5 in

Tebal

0,5494 in

Tinggi

11,0988 in

Gusset

Lebar

9,5 in

Tebal

0,2060 in

Tinggi

10 in 11. Pondasi

V-11

7. DEKANTER I (H-111)

Fungsi

Untuk memisahkan gliserin dari metil ester

Tipe

Dekanter horizontal

Jumlah

1 buah

Bahan konstruksi

Carbon Steel

Waktu tinggal

60 menit

Input massa campuran

29832,83405 kg/jam

Massa gliserin

2720,56889 kg/jam

Massa metil ester

27527,52753 kg/jam

Densitas campuran

917,3539044 kg/m

3

Densitas gliserin

1272,676254 kg/m

3

V-12


Fungsi

Untuk mengalirkan metil ester dari dekanter I ke dekanter II

Tipe

Pompa sentrifugal

Jumlah

1 buah

Bahan konstruksi

Cast Iron

Densitas campuran

55,7229 lb/ft

Viskositas campuran

11,4844 cP

Input massa

33497,9344 kg/jam

Rate volumetric

164,9112 gal/menit

Power

0,5 HP

3

V-13

Volume liquid

55,7229 lb/ft

Volume tangki

1178,6310 ft

3

Diameter dalam ( di )

1473,2888 ft

3

Diameter luar ( do )

125,625 in = 104,4688 ft

Tinggi tangki ( H )

126 in = 20,4945 ft

Tebal tangki ( ts )

3/16 in


3/16 in


1,7692 ft = 21,2304 in

Tebal tutup bawah ( thb )

3/16 in


3,0221 = 15,7032

Jenis impeller

Turbin dengan 6 flat blade

Jumlah impeller

2 buah

V-14


Fungsi

Untuk memisahkan gliserin dari metil ester

Tipe

Dekanter horizontal

Jumlah

1 buah

Bahan konstruksi

Carbon Steel

Waktu tinggal

60 menit

Input massa campuran

2934,0613 kg/jam

Massa gliserin

160,7609 kg/jam

Massa metil ester

27777,77778 kg/jam

Densitas campuran

891,9809284 kg/m

3

Densitas gliserin

1272,676254 kg/m

3

V-15


Fungsi

Untuk mengalirkan metil ester dari dekanter II ke kolom pencuci metil ester I

Tipe

Pompa sentrifugal

Jumlah

1 buah

Bahan konstruksi

Cast Iron

Densitas campuran

55,15084714 lb/ft

Viskositas campuran

7,2058 cP

Input massa

28559,28577 kg/jam

Rate volumetric

141,9295 gal/menit

Power

80 HP

3

V-16

Densitas campuran

8387,961583 kg/jam

Volume liquid

64,328 lb/ft

Volume tangki

7,7165 ft


47,625 in = 3,96875 ft


89,6456 ft = 7,4704 in

Tinggi tangki ( H )

7,5943 ft = 91,1316 in

Tebal tangki ( ts )

3/16 in


3/16 in


0,6707 ft = 8,0484 in


3/16 in


1,1457 ft = 13,7484 in

3

3

V-17

Volume liquid

2541,6664 ft

Volume tangki

3177,083 ft


156 in = 1872 ft


159,7392 in = 19,9674 ft

Tinggi tangki ( H )

23,8365 ft = 286,038 in

Tebal tangki ( ts )

3/16 in


3/16 in


26,3004 in = 2,1917 ft


3/16 in


26,3004 in = 2,1917 ft

14. DEKANTER III (H-211)

3

V-18

Densitas metil ester

886,0404301 kg/m

Volume liquid

883,1786 ft

Volume tangki

1039,0337 ft


101,625 in = 8,46875 ft


102 in = 1224 ft

Tinggi dekanter ( H )

18,3687 ft = 220,4244 in

Tebal dekanter ( ts )

3/16 in

Tebal tutup atas

3/16 in

Tinggi tutup atas

1,4312 ft = 17,1744 17,1744 in

3

3


Fungsi

Untuk mengalirkan metil ester dari

V-19

16. TANGKI ADSORPSI (M-230)

Fungsi

Untuk

mengurangi

kandungan

air

dalam metil ester Tipe

Silinder

tegak

standard

dished

dengan dan

tutup tutup

konical dilengkapi pengaduk Jumlah

1 buah

Bahan konstruksi

Carbon steel

Waktu tinggal

15 menit

Input massa

28233,54763 lb/ft3

Densitas campuran

55,13282 lb/ft3

Volume liquid

281,6553 ft3

atas

bawah

V-20


1,9896 ft = 23,8752 in

Lebar impeller ( W )

0,3382 ft = 4,0584 in

Panjang blade ( L )

0,6632 ft = 7,9584 in

Kecepatan rotasi ( N )

1,25 rps

Power

1 HP


Fungsi

Untuk mengalirkan metil ester dari tangki adsorpsi ke filter press I

Tipe

Pompa sentrifugal

Jumlah

1 buah

Bahan konstruksi

Cast Iron

V-21

Bahan konstruksi

Cast Iron

Input massa

28233,54763 kg/jam 6243,6791 lb/jam

Densitas campuran

56,58892 lb/ft

Kapasitas filter press

1099,9269 ft

Ukuran plate

30 in

Area size

101,1 ft

Kapasitas phate dan frame

0,42 cm.ft/in

Jumlah phate

90 buah

3

3

2

19. POMPA SENTRIFUGAL ( L-233)

Fungsi

Untuk mengalirkan metil ester dari

V-22

20. STORAGE METIL ESTER (F-234)

Fungsi

Untuk menyimpan produk metil ester

Tipe

Silinder

tegak

standard

dished

dengan dan

konical Jumlah

8 buah

Bahan konstruksi

Carbon Steel

Waktu tinggal

15 hari

Input massa

28163,31805 kg/jam

Densitas campuran

55,20114286 lb/ft

Volume liquid

404074,0235 ft

3

Volume tangki

475381,2041 ft

3

3

tutup tutup

atas

bawah

V-23

21. TANGKI PENAMPUNG GLISERIN (F-301 )

Fungsi

Untuk menampung gliserin

Tipe

Silinder

tegak

standard

dished

dengan dan

konical Jumlah

1 buah

Bahan konstruksi

Carbon Steel

Waktu tinggal

30 menit

Input massa

7754,805474 kg/jam

Densitas campuran

66,16971429 lb/ft

Volume liquid

128,9153 ft

Volume tangki

58,4538 in = 701,

3

3

tutup tutup

atas

bawah

V-24


Fungsi

Untuk mengalirkan gliserin mentah dari tangki gliserin menuju tangki asidulasi

Tipe

Pompa sentrifugal

Jumlah

1 buah

Bahan konstruksi

Cast Iron

Densitas campuran

79,53942857 /ft

Viskositas campuran

10,1438 cP

Input massa

7754,805474 kg/jam

Rate volumetric

26,7521 gal/menit

Power

1 HP

3

V-25

Volume liquid

67,5681 ft3


41,625 in = 3,46875 ft


44,733 in = 536,796 ft

Tinggi tangki ( H )

6,7906 in = 81,4872 ft

Tebal tangki ( ts )

6,7906 ft = 81,4872 in


3/16 in


3/16 in


0,5862 ft = 7,0344 in

Impeller

3/16 in


Turbin dengan 6 flat blade


1,0813 ft = 12,0161 in

Lebar blade ( W )

1,15625 ft = 13,875 in

V-26

Massa gliserin

2600,21473 kg/jam

Massa FFA + sabun

424,1949 kg/jam

Densitas campuran

1263,916536 kg/m

3

Densitas gliserin

1272,676254 kg/m

3

Volume liquid

34,1301 ft

3

Volume tangki

40,1931 ft

3


33,625 ft = 2,8021 ft


34,5426 in = 414,5112 ft

Tinggi tangki ( H )

6,657 ft

Tebal tangki ( ts )

3/16 in


3/16 in

Tinggi tutup atas ( Ha

0,4736 ft = 5,6832 in

V-27

Rate volumetric

29,2657 gal/menit

Power

1,5 HP


Fungsi

Untuk mengalirkan sabun dan FFA dari dekanter IV menuju storage soap dan fatty acid

Tipe

Pompa sentrifugal

Jumlah

1 buah

Bahan konstruksi

Cast Iron

Densitas campuran

47,14914286 lb/ft

Viskositas campuran

2,1563 cP

3

V-28

Bahan konstruksi

Carbon Steel

Waktu tinggal

30 hari

Input massa

288,6125146 kg/jam

Denistas campuran

47,14914286 lb/ft3

Volume tangki

5703,5809 ft3

Volume liquid

4848,0438 ft3


191,625 in = 15,96875 ft


192 in = 2304 ft

Tinggi tangki ( H )

31,2616 ft = 375,1392 in

Tebal tangki ( ts )

3/16 in


3/16 in


2,6987 ft = 32,3844 in

V-29

Volume liquid

115,6827

Volume tangki

136,0973 ft3


53,625 in = 4,46875 ft


54 in = 48 ft

Tinggi tangki ( H )

8,3503 ft = 104,9796 in

Tebal tangki ( ts )

3/16 in


3/16 in


0,7552 ft = 9,0624 in


3/16 in


1,2900 ft = 15,48 in

V-30

29. COOLER (E-335)

Fungsi

Untuk

mendinginkan

gliserin

dari

evaporator sebelum masuk ke filter press II Tipe

Shell and tube

Jumlah

1 buah

Bahan konstruksi

Carbon steel

Tipe HE

1-2

Shell

Tube

Dls = 8 in

0,75” DO BWG 16

n’ = 4

di = 0,870”

V-31

30. POMPA ROTARY (L-341)

Fungsi

Untuk

mengalirkan

gliserin

evaporator menuju cooler Tipe

Pompa rotary

Jumlah

1 buah

Bahan konstruksi

Cast Iron

Densitas campuran

79,53942857 lb/ft

Viskositas campuran

108,1438 cP

Input massa

10525,68113 kg/jam

Rate volumetric

36,3128 gal/menit

Power

1,5 HP

2

dari

V-32

Kapasitas plate dan frame

289,7717 ft

Jumlah plate

23 buah

32. POMPA ROTARY (L-34)

Fungsi

Untuk

mengalirkan

gliserin

evaporator menuju cooler Tipe

Pompa rotary

Jumlah

1 buah

Bahan konstruksi

Cast Iron

Densitas campuran

80.08 lb/ft

Viskositas campuran

106,2361 cP

Input massa

10525,68113 kg/jam

2

dari

V-33

Waktu tinggal

15 hari

Input massa

10525,68113 kg/jam

Denistas campuran

80,08 lb/ft

Volume liquid

104100,143 ft

Volume tangki

122470,7565 ft


203,625 ft = 16,96875 in


204 in = 2448 ft

Tinggi tangki ( H )

32,50545 ft = 390,0654 in

Tebal tangki ( ts )

3/16 in


3/16 in


2,8061 ft = 33,6732 in


3/16 in

3

3

3

VI-1

BAB VI PERANCANGAN ALAT UTAMA

Nama alat

: Reaktor

Kode

: R-110

Fungsi

: Sebagai tempat untuk bereaksinya trigliserida ( minyak jarak) dengan metanol

dan

NaOH

membentuk

metil

ester

dengan

proses

transesterifikasi. Type

: Mixed Flow Reaktor dengan tutup atas standard dished dan tutup 0

bawah berbentuk conical dengan sudut puncak 120 C dan dilengkapi pengaduk 4 blade dan coil pemanas. Direncanakan: -

Bahan konstruksi reaktor Plate Steel SA 240 Grade M type 316

VI-2

Perlengakapan

: pengaduk, coil pemanas

Kondisi operasi

: temperatur = 60 C = 140 F

0

0

tekanan = 1 atm waktu operasi = 60 menit fase = liquid – liquid – liquid liquid ρ camp = 57,03657143 lb/ft Bahan konstruksi

3

: Carbon Steel. SA 135 grade B ( f = 12750 ) ( Brownell & Young, App.D-1 hal 335)

Jenis pengelasan

: Single welded but joint ( E = 0,85 )

Faktor korosi

: 1/16 in

6.1. Menentukan Dimensi Reaktor

Massa masuk

= 90972,6864 kg/jam = 200558,3844 lb/jam

VI-3

3

3

Volume coil dan pengaduk

= 10% x 3516,312068 ft /jam = 351,6312068 ft /jam

Jadi volume total

= V.liquid + V.ruang kosong + V. (Coil dan Pengaduk ) 3

3

3

= 3516,312068 ft + 703,2624136 ft + 3516,312068 ft 3

= 4571,205688 ft b. Menentukan vol.liquid dalam shell ( Vs )

V liquid dalam shell = v.liquid – v. Tutup bawah  .di

= 351,6312068 -

24tg1 / 2  .(15,06227869 )

= 3516, 312068 -

24tg 60 3

= 3434,088466 ft

c. Menghitung tinggi liquid dalam shell 

3

3

VI-4

=

 ( H  1)

144 144

+

57,03657143 (19,28237229  1) 144 144

= 0,7214 psi Poperasi = 1 atm = 14,7 psia Pdesign = P operasi + P hidrostatik = ( 14,7 + 0,7214 ) psi = 15,4214 psi e. Menentukan tebal silinder ( ts )

Berdasarkan Brownell &Young, App D Hal 342, bahan yang digunakan Plate Steel SA 240 Grade M type 316, dengan f = 12750, E = 0,85, C = 1/16 ts

=

pi.di

2( f . E  0,6. pi)

+C

15,4214 x180 180 ,7473443

+ 1/16

VI-5

Dengan pendekatan ke atas diperoleh do = 180, maka berdasarkan Brownell &Young , Tabel 5-7, Hal 89 diperoleh : Do = 180 Icr = 11 r = 170 Menentukan harga di baru di

= do – 2 ts = 180 – 2 (3/16) = 179,625 in = 14,96875 ft

Cek hubungan antara Ls dengan di Volume total =

.di3



24tg1 / 2

+

.di 2



4

3

.Ls + 0,0847 ( di )

VI-6

tha

-

icr = 1 7/8 in

( Brownell & Young table 5.6 hal 89 )

-

sf = 1,5 in

( Brownell & Young table 5.6 hal 88 )

=

=

0,885 885 xPixr ( fxE  0,1 xPi)

+CB

( Brownell & Young Pers 13.12 hal 258)

0,885 885 x15,4742 x179 179 ,625 625 (18750 .0,8)  (0,1 x15,9942 )

+ 1/16

= 0,2270 x 16/16 + 1/16 =

4,63216

≈ ¾ in

16

Tinggi tutup atas ( ha ) a = di/2 =

179 179 ,625 625 2

= 89,8125 in = 7,484375 ft

AB = a – icr = (89,8125 – 1 7/8 ) = 88,9375 in = 7,41145833 ft BC = r = icr = ( 30 3 0 1 7/8 ) = 29,125 in = 2,427083333 ft

VI-7

=

154214 x179 179 ,625 625 2(12750 .0,85  0,6.154214 ) cos 60

+

1 16

= 0,25582 x 16/16 + 1/16 in =

0,07849 16

≈

3 16

in

Dari Brownell & Young, tabel 5.6 hal 88 untuk ts 3/16 maka sf 1,5-2 diambil harga sf = 1,5 in Tinggi tutup bawah ( hb ) : b=

1 / 2di tg1 / 2

=

1 / 2(179 179 ,625 625 ) 120 tg1 / 2.120

= 51,85327 in

hb = b + sf = 51,85327 + 1,5 = 53,3527 in Dari perhitungan diatas, maka diperoleh dimensi reaktor seba gai berikut : do = 30 in

tha = 3/16 in

VI-8

6.3. Menentukan perhitungan pengaduk

Perencanaan pengaduk : Digunakan pengaduk jenis axial turbin dengan 4 buah blade Bahan kontruksi impeller dari SA 240 Grade M type 316 Bahan yang digunakan unituk kontruksi poros pengaduk adalah Hot Rolled Steel SAE 1020 Data-data dari jenis pengaduk (Brown,fig 477, Hal 507) sesuai dengan perancangan: Dt/Di = 2,4 – 3,0 ZL/Di = 0,4 – 0,5 Zi/Di = 2,4 – 3,0 W/Di = 0,125 L/Di = 0,25

VI-9

a. Menentukan Diameter Impeller

Dt/Di Di

= 3,0 = Dt/3 = 179,625 = 59,875 in = 4,989583 ft

b. Menentukan Tinggi Impeller dari Tangki

Zi/Di

= 0,5

Zi

= 0,4 x 59,875 in = 2,49479 ft

c. Menentukan Panjang Impeller

L = ¼ x Di = ¼ x 59,875 in = 14,96875 in = 1,24739 ft d. Menentukan Lebar Daun impeller

W/Di = 0,125

VI-10

g. Menentukan Daya Pengaduk 3

P=

 x  xn xDi

5

gc

Dimana: P = Daya pengaduk (lbf. ft/dtt) ft/dtt) =

Power number dengan menghitung bilangan Reynold (Nre).

gc = 32,2 lbm.ft/lbf ( Geankolis App A1-5, Hal 851) ρ = Densitas bahan = 57,03657 lb/ft

3

µ Bahan = 0,03623 lb/ft detik n = Putaran pengaduk = 75 rpm = 1,25 rps Menghitung NRe: NRe =

1,25( 4,98958 ) 2 x57,03657 0 03623

(Geankolis pers 3.4.1, Hal 144)

VI-11

-

Transmission System Lossess ( kebocoran belt atau gear ) diperkirakan 20% dari daya masuk

Sehingga daya yang dibutuhkan : P yang dibutuhkan

= ( 0,1 + 0,2 ) P + P = ( 0,1 + 0,2 ) 23,34351 + 0,00285 = 27,34656 Hp ≈ 0,5 Hp

Jadi digunakan pengaduk dengan daya 0,5 Hp h. Perhitungan Poros Pengaduk

Menentukan Diameter poros dengan rumus: T=

xSxD



Keterangan:

16

2

(Hesse, persamaan 16-2 hal 465)

VI-12

Maka didapatkan diameter poros pengaduk ( D ) :

 16 xT  1/3    xS 

Dp = 

420 ,16667  1/3  16 x420  = 0,66737 in 3 , 14 x 7200  

Dp = 

i. Menentukan Jumlah Pengaduk

Sg =

=



62,43lb / ft 3

57,03657143 lb / ft 3 62,43lb / ft 3

= 0,91360 N =

tinggiliquid

x Sg =

hl

x Sg

VI-13

Jadi panjang poros pengaduk : L = (279,1468 + 12 ) - 29,9375 = 261,2093 in Kesimpulan : 0

Type = axial turbin 4 blades sudut 45 angle Di

= 59,875 in

J = 14,96875

Zi

= 29,9375 in

n = 1 buah

W

= 7,484375 in

daya = 23,5 Hp

L

= 261,2093 in

diameter poros = 0,66737 in

Panjang poros = 261.2093 in 6.4. Perhitungan Nozzle

Perencanaan : Nozzle pada tutup atas standard dishead

VI-14

Dasar perhitungan a) Nozzle pemasukan minyak jarak

Bahan masuk

= 5115,3984 kg/jam = 11277,40731 lb/jam

ρ minyak jarak

= 60,15429 lb/ft

3

Rate Volumetrik =

11277 ,40731 lb / jam ja m 60,15429 lb / ft 3 3

3

= 187,4746974 ft /jam = 0,05208 ft /detik 0,45

Dopt = 3,9 Q

x ρ0,13 0,45

= 3,9 (0,05208 )

x (60,15429)

0,13

= 1,75740 in

Dari Geankoplis App A5 hal 892, maka dipilih pipa 1 ½ in IPS Sch 40 dengan ukuran : di = 1,610 in do = 1,90 in

VI-15

Dari Geankoplis App A5 hal 892, maka dipilih pipa 3/4 in IPS Sch 40 dengan ukuran : di = 4,029in do = 4,50in A = 12,7in = 0,08819 ft c) Nozzle pemasukan dan pengeluaran steam pemanas

Rate steam masuk = 1011,6672 kg/jam = 2230,32150 lb/jam ρ steam

3

= 62,16 lb/ft

Rate Volumetrik =

2230 ,32150 62,16 3

= 35,88033 ft /jam 3

= 0,00997ft /detik 0,45

0,13

VI-16

Rate Volumetrik =

73849 ,54618 57,03657 3

= 1249,77534 ft /jam 3

= 0,35965 ft /detik 0,45

Dopt

= 3,9 Q

0,13

xρ

= 3,9 (0,35965

0,45

x (57,03657)

0,13

= 4,1634 in Dari Geankoplis App A5 hal 892, maka dipilih pipa 4 in IPS Sch 40 dengan ukuran : di = 4,026in do = 4,50 in 2

2

A = 12,7 in = 0,08819ft

Dari Brownell & Young Hal 221 Fig 12-2 didapatkan dimensi flange untuk semua

VI-17

Nozzle C = Untuk pemasukan dan pengeluaran steam Nozzle D = Untuk pengeluaran produk NPS

= Ukuran nominal pipa (in)

6.5. Perhitungan Coil Pemanas

Dasar perancangan : Reaksi yang terjadi dalam tangki netralisasi adalah reaksi endotermis dan beroperasi 0

0

pada suhu 60 C =140 F 0

0

Steam masuk pada suhu 230 F dan keluar pada suhu 230 F Tekanan operasi = 1 atm Digunakan coil pemanas berbentuk spiral dengan konstruksi High Alloy Stell SA 240 grade C tipe 347 a. Menentukan Suhu Kalorik

VI-18

c. Mencari Panjang Pipa

NRe =

L2 xNx   x 2,42

Kecepatan putar = N =

puta ran 150 150 putaran

1menit

x

1menit 60 det ik

puta ran / det ik  2,5 putaran

L = 1/3 diameter silnder = 1/3 x 14,96875 = 4,98958 ft NRe =

4,98958 2 x 2,5 x55,68514286 0,0005213 x 2,42

= 27506,59175 Dari Kern 834 didapat jh = 510 Dimana k = 0,666 = 0,00658 lb/ft.det = 23,688 lb/ft.jam Cp = 1,0512 Dari Kern 835 didapat hio = 1450

VI-19

L=

A a"

=

4,5236 0,05125

= 88,2662

Jumlah lilitan coil n=

L Dco il  Dcoil

.

Jika pengaduk < d coil < d bejana, maka : d pengaduk = 4,98958 ft d bejana = 10,4688 ft Dirancang d coil = 1 ft Jumlah lilitan ( n ) =

88,2662 3,13 x1

= 14,0551 ≈ 14 buah

Do = 3,50 in, jarak antara coil = 3 in Tinggi coil

= ( n-1 ) x ( do + jarak antar coil ) + do

VI-20

Tipe Flange

= Ring Flange

(Brownell App D, Hal 342 )

b. Bolting Bahan = Low Alloy Steel SA 193 Grade B 16 Tensile Strength Minimum

= 75000 psi

Allowed Stress

= 15000 psi

(Brownell, tabel 13-1, Hal 252)

c. Gasket Bahan = Flate Metal, Asbestos Filled Gasket faktor

= 3,75 psi

Minimum design seating stress = 9000 psi

Brownell, fig fig 12-11, Hal 228) 228) ( Brownell,

Menentukan Tebal Gasket

Dari Brownell & Young persamaaan 12.2, hal 226 didapatkan: do

=

y  pm

VI-21

- do

= 1,00082 x di = 1,00082 x 180 = 180,144 in

Lebar gasket gasket minimal (n) n=

do  di

2

=

180 180 ,144 144  180 180 2

= 0,072 ≈ 1/16 = 0,0625 in

Diameter rata-rata rata-rata gasket gasket (G): G

= di + n = 180 + 0,072 = 180,072 in = 15,006ft

Menentukan Jumlah dan Ukuran Baut a. Perhitungan beban baut/beban gasket

- Beban supaya gasket tidak bocor (Hy) ( Brownell Brownell & Young, Pers.12.88 Pers.12.88 Hal 240 240 ) Wm = Hy

bx

GxY

VI-22

- Beban agar baut tidak bocor (Hp) H

=2xbxπxGxmxp

Brownell & Young, Pers. Pers. 12.89, Hal Hal 240) ( Brownell

= 2 x 0,0366 x 3,14 x 180,072 x 3,75 x 14,7 = 2244,1761 lb karena tekanan tekanan dalam (H) - Beban karena H=

=



4

3,14 4

2

(Brownell & Young, Pers. 12.89, Hal 240)

xG x P)

2

x (180,072 x 14,7 = 374178,9637 lb

- Total berat pada kondisi operasi (Wm 1 ) Wm1 = H + Hp

(Brownell & Young, Pers. 12.91, Hal 240 )

= 374178,9637 + 2244,1761 = 376423,1398lb b. Perhitungan Luas Minimum Bolting Area

VI-23

Jumlah bolting optimum =

Am2 RootArea RootArea

=

12,2132 0,551 551

= 22,16551 ≈ 23 buah

Bolting circle diameter (C): C = IDshell + 2 (1,4159 q o+ R) Dimana qo = Tebal shell = 3/16 in, IDshell = 179,625 in C = 179,625 + 2 x (1,4159 x 3/16 + 11/8) = 182,9095 in Diameter luar flange OD = C + 2 E = 182,9095 + 2 x (1 1/16) = 185,0309 in = 15,4192ft - Cek lebar gasket Ab aktual = Jumlah baut x Root area = 23 x 0,551 = 12,673 in gasket minimal - Lebar gasket

VI-24

Jarak radikal dari beban gasket yang bereaksi terhadap bolt circle (hG) adalah: (Brownell & Young, Pers. 12.94, Hal 242)

hG

=1/2 (C-G)

hG

= 1/2 (182,9095 + 180,072) = 181,48895 in

flange (Ma) - Moment flange Ma

= W x hG = 186646,5 in x 181,48895 = 33874277,31 in.lb

keadaan operasi operasi - Dalam keadaan W =Wm2 = 37623,1398 lb Hydrostatik dan Force pada daerah dalam flange (HD): 2

HD = 0,785 x B x P Dimana: B = OD shell = 180 in

(Brownell & Young, Pers. 12.96, Hal 242 )

VI-25

Perbedaan antara baut flange dengan gaya hidrostatik total(HG): total(HG): HG = W – H = Wm2 – H

(Brownell & Young, Pers. 12.98 Hal 242 )

= 376423,1398 – 374178,9637 = 2244,1761in komponen (M G ) - Moment komponen MG

= HG x hG


= 2244,1761in x 181,48895 = 407293,64 in.lb Perbedaan antara gaya hidrostatik hidrostatik total dengan gaya gaya hidrostatik dalam area flange: HT

= H – HD = 374178,9637 – 373879,8 = 299,1637 lb


VI-26

- Perhitungan tebal flange YxM

t=

Jika: K =


fxB A

B

Dimana: A = Diameter luar flange = 185,0309 in B = Diameter luar shell = 180 in K=

185 185 ,0309 180 180

= 1,0279

Dari Fig. 12.22 Hal 238 Brownell & Young, diperoleh: y = 70 Mmax = 3387,4277,31 lb in

VI-27

Berat coil pemanas a. Menghitung Berat Silinder 

Ws =

4

2

2

– di ) x H x ρ x (do – di

Dimana: Ws = Berat silinder reaktor, (lb) do = Diameter luar silinder = 180 ft H = Tinggi silinder = 275,2027 in = 22,9336 ft ρ = Densitas bahan kontruksi = 489 lb/ft

3

3-95)

di = Diameter dalam silinder = 179,625 in = 14,96875 Maka:

(Perry ed. 6 Tabel 3-118, Hal

VI-28

Rc = Crown Radius = 180 in = 15 ft h = Tinggi tutup standart dishead head = 3,9441 ft Maka: 3

A = 6,28 x 15 x 3,9441 = 371,5342 ft Sehingga: Wd

= 371,5342 x 0,1875 x 489 = 34065,04196 lb = 15451,8017 kg

c. Menghitung Berat Tutup Bawah

Wc = A x t x ρ Dimana: Wc = Berat tutup conical (lb) 2

A = Luas tutup bawah bentuk conical (ft ) t = Tebal tutup conical = 3/16 in = 0,1875 ft

VI-29

Sehingga: Wc

= 2656,3432 x 0,1875 x 489 = 243553,465 lb = 110475,127 kg

d. Berat Larutan

Wt = m x t Dimana: m = Berat larutan larutan dalam reaktor = 90972,6864 kg/jam = 200558,3844 lb/jam t = Waktu tinggal tinggal dalam reaktor = 1 jam, Maka: Wt = 90972,6864 x 1 jam = 90972,6864 lb = 200558,3844 kg e. Menghitung Berat Poros Pengaduk 2

Wp = 0,785 x D x L x ρ

VI-30

Wi = Berat impeller (lb) 3

V = Volume total dari blades (ft ) 3

= Densitas bahan kontruksi = 489 lb/ft

ρ

V

= 6 (P x L x T)

Dimana: P = Panjang 1 kupingan blade (ft) = Di/2 = 2,4918 ft L = Lebar 1 kuping blade = 0,6237 ft T = Tebal 1 kuping blade = 1,2474 ft Maka: V

= 6 (2,4918 x 0,1422645 x 0,0697) = 11,6458 ft

Sehingga: Wi

= 11,6458 x 489 = 5694,78495 lb = 2583,1375 kg

VI-31

Maka: Wcoil =

3,14 4

2

2

((0,2917) -(0,2557) )) x 88,2662 x 489 = 850,5710 lb = 385,8165 kg

h. Menghitung Berat Attachment

Berat attachment meliputi seluruh perlengkapan seperti nozzle dan sebagainya, Rumus: Wa = 18 % x Ws

(Brownell & Young, Hal 157)

Dimana: Wa = Berat attachment (lb) Ws = Berat silinder tangki = 505,81210 lb Maka: Wa = 18 % x 8244,5964 = 1484,0269 lb = 673,1502 kg i. Berat total

Wt = Ws + Wd + Wc + Wt + Wp + Wi + Wcoil + Wa = 8244,5964 + 34065,04196 + 243553,46516 + 200558,3844 + 4740,7775 +

VI-32

Dimana: P

= Beban tiap kolom (lb)

Pw = Total beban permukaan karena angin (lb) H = Tinggi vessel dari pondasi (ft) L = Jarak antara vessel vessel dengan dasar pondasi pondasi (ft) db = Diameter bolt circle (ft) n

= Jumlah support (buah)

∑w = Berat total (lb) Tangki diletak dalam ruangan, sehingga Pw = 0 Maka: Rumus: P =

W

n

=

498380 ,7461 4

- Tinggi kolom penyangga

= 124595,1865 lb

VI-33

2

Area of section (A)

= 9,26 in

Depth of beam (h)

= 12 in

Width of flange (b)

= 5,0 in

I1-1

= 215,8

 1-1

= 4,83

L

=

225 225 ,500 500 4,83



= 46,6874 in

Karna L/r antara 20-60 maka, digunakan fc aman = 15000 psia Fc aman =

A

=

P

=

A

20000 1  (l 2 / 20000 b 2

P Fcaman

=

124595 ,186516 15000

(Brownell & Young pers 4.22, Hal 67)

2

= 8,3064 < 9,26 in

Karena A < A tersedia maka ukuran 12 x 5 in memadai

VI-34

2

Abp = Luas base plate (in ) P

= Beban Beban dari tiap-tiap base plate plate = beban tiap-tiap kolom = 124595,1865 lb

fpb = Stress yang yang diterima oleh pondasi (bearing capacity ) yang terbuat dari 2

Beton = 600 lb/in

(Hesse, Tabel 7-7 Hal 162)

Maka: Abp =

124595 ,186156 600 600

2

= 207,65864in

- Panjang dan lebar base plate Rumus: Abp = P x l Dimana: P

= Panjang base plate (in) = 2m + 0,95 h

l

Lebar base plate (in)

VI-35

2

0 = 4m + 30,8 m + 162,05864 2

4m + 30,8 m – m – 162,05864 162,05864 a = 4,

m1.2

=-

b

=-

b = 30,8

(b) 2

– 162,05864 c = – 162,05864

 4ac

2a

30,8  (30,8) 2

 (4 x 4 x  162 162 ,05864 )

2 x 4

m1 = 11,28889 in m2 = - 3,5888in Diambil m1 = 11,28889 in, Sehingga: Panjang base plate (P) (P) = 2m + 11,28889 h = (2 x 11,28889) + (0,95 x 12) = 32,17778 in ≈ 33 in

VI-36

Dimana: 2

F = Bearing capacity (lb/in ) P = Beban tiap kolom (lb) 2

A = Luas base plate (m ) Kesimpulan: F < fpb maka dimensi base plate memenuhi Base plate 33x32 in dapat digunakan dengan aman karena beban yang harus ditahan 3117,9879 < 600 psi (harga stress maksimum) - Peninjauan terhadap harga m dan n - Panjang base plate: p = 2 m + 0,95 h 33 = 2 m + 11,4 m = 10,8

VI-37

m

= 1,3 in

117 ,9879 (10,8) 2 = 1,4348 in tbp = 1,5 x10 4 x117 in = 1 ½ in m. Menentukan Ukuran baut

Rumus: Pbaut =

=

P nbaut

=

P

4

124595 ,186156 4

= 31148,7965 lb/baut

Fbaut = Stress baut maksimum 12000 lb/in A baut =

Pbaut Fbaut

=

31148 ,7965 12000

2

2

= 2,5957in = 2 ½ in

Brownell & Young tabel 10-4, hal 188 Dari Brownell

Ukuran baut ½ in dengan dimensi baut: Ukuran baut

2

= 2 ½ in

VI-38

6.8. Perhitungan Lug dan Gusset Perencanaan Dasar Perhitungan :

Dari gambar 10.6, hal 191, Brownell diperoleh : a. Lebar Lug

A = lebar lug = ukuran + 9 in = 2 ½ + 9 in = 11, 5 in B = jarak gusset = 2 ( lebar kolom – 0,5 x ukuran baut ) = 2 ½ + 8 in = 10,5 in b. Lebar Gusset

VI-39

= 1,9375 in c. Pondasi

Beban tiap kolom ( W ) = 124595,186156) Wbp = p x l x t x ρ Dimana : Dimana: p = Panjang base plate = 33 in= 2,75 ft l = Lebar base plate = 32 in = 2,67 ft t = Tebal base plate = 1,5 in = 0,125 ft  =

Wbp

Densitas gaya = 489 lb/ft

3

= 2,75 x 2,67 x 0,125 x 489 = 448,8103 lb = 203,5792 kg

d. Beban Kolom Penyangga

VI-40

Dianggap hanya ada gaya vertikal dari berat kolom itu sendiri yang bekerja pada pondasi, Maka diambil: 2

Luas atas= 20 x 20 in

2

Luas bawah

= 40 x 40 in

Tinggi pondasi = 20 in Luas permukaan tanah rata-rata A=

20 2



40 2

2



1000 in2

Menentukan volume pondasi V=Axt = 1000 x 20 3

3

= 20.000 in =11,574077 ft Menentikan berat pondasi

VI-41

P=

10ton 2

ft

x

2240 lb ton

x

1 ft 144 144 in

2

2

= 155,56 lb/in

Tekanan pada tanah: P=

W A

Dimana : E = Berat beban total + berat pondasi 2

A = Luas bawah pondasi = 1600 in P=

125446 ,2617  1666 ,66608 1600

2

2

= 79,4456 lb/ in <155,56 lb/ in

Karena tekanan yang diberikan tanah lebih kecil dari kemampuan tanah menahan pondasi, maka pondasi dengan ukuran 20 x 20 in luas atas 40 x 40 in luas bawah dengan tinggi pondasi 20 in dapat digunakan (aman).

VI-42

1. Bagian silinder

Diameter luar (do)

= 180 in

Diameter dalam (di)

= 179,625 in

Tinggi silinder ( Ls)

= 275,2027 in

Tebal silinder (ts)

= 3/16 in

Tebal tutup atas (tha)

= 3/16 in

Tinggi tutup atas (ha)

= 3,9441 in

Tebal tutup bawah (thb)

=3/16 in

Tinggi tutup bawah (hb)

= 53,3532

Tinggi reaktor (H)

= 331,00007 in

Bahan konstruksi

= Carbon stell SA 135 grade B

2. Bagian Pengaduk

VI-43

3. Nozzle a. Nozzle pemasukan minyak jarak Diameter dalam (di)

= 1,610 in

Diameter luar (do)

= 1,90 in

Schedule

= 40

Luas (A)

= 2,04 in

b. Nozzle pemasukan Na-Metoksida Diameter dalam (di)

= 4,029 in

Diameter luar (do)

= 4,50 in

Schedule

= 40

Luas (A)

= 12,7 in

c. Nozzle pemasukan dan pengeluaran steam

VI-44

Diameter luar

= 3,068 in

Jumlah lilitan

= 14 buah

Tinggi coil

= 88 in

5. Bolting

Bahan konstruksi

= Low Alloy Steel SA 193 Grade B 16

Tensile strength minimum

= 75000 psia

Ukuran baut

= 1 in

Jumlah baut

= 23 buah

Bolting circle diameter

= 185,0309 in

Edge distance

= 1 1/16

Minimum radial

= 1 3/8

6. Gasket

VI-45

Type flange

= Ring flange loose type

8. Penyangga

Jenis

= I beam

Ukuran

= 12 x 5

Berat (W )

= 5,7 lb

Luas penyangga

= 9,26 in

Tinggi ( h )

= 12 in

Lebar penyangga ( b )

= 5,0 in

Jumlah penyangga

= 4 buah

2

9. Base plate

Bahan

= beton

Panjang (P)

= 33 in

VI-46

10. Lug dan Gusset Lug

Lebar

= 9,5 in

Tebal

= 0,5494 in

Tinggi

= 11,0988 in

Gusset

Lebar

= 9,5 in

Tebal

= 0,2060 in

Tinggi

= 10 in

11. Pondasi

Bahan

= cemented sand and gravel

Luas atas ( A)

= 20 x 20 in

VII-1

BAB VII INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA

Instrumentasi dan keselamatan kerja adalah dua faktor yang penting dalam industri guna meningkatkan kualitas dan kuantitas produk. Instrumentasi digunakan untuk mengontrol jalannya suatu proses agar dapat dikendalikan sesuai yang diinginkan. Sedangkan keselamatan kerja juga harus diperhatikan untuk mencegah kerugian nyawa,materi,alat-alat,saran,dan prasarana pabrik yang dapat timbul sewaktu-waktu. Dengan pertimbangan tersebuat perlu adanya suatu bagian yang berfungsi untuk mengontrol peralatan proses dan manajemen tentang keselamatan kerja. Dalam pengaturan dan pengendalian operasi dan peralatan proses sangatlah

diperlukan

adanya

peralatan

(instrumentasi)

control.

Dimana

instrumentasi ini merupakan suatu alat petunjuk, suatu perekam, atau suatu

VII-2

Umumnya instrumentasi dibagi berdasarkan proses kerjanya menjadi : 1.

Proses Manual

Untuk proses manual,peralatan yang digunakan hanya terdiri atas instrument petunjuk dan pencatat saja. 2.

Proses Otomatis

Sedangkan

untuk

pengaturan

secara

otomatis,peralatan

instrumentasi

dihubungkan dengan suatu alat control. Peralatan tersebut antara lain : a. Sensing element/Primary element Merupakan elemen yang dapat mendeteksi adanya perubahan dari variable yang diukur. b. Elemen pengukur Merupakan elemen yang menerima keluaran dari elemen primer dan melakukan pengukuran. Yang termasuk dalam elemen pengukur

VII-3

faktor pertimbangan teknis maupun ekonomis. Tujuan penggunaan instrumentasi ini diharapkan akan tercapai hal-hal berikut ini : 

Menjaga variable proses pada batas operasi aman.



Kualitas produksi lebih terjamin.



Memudahkan pengoperasian suatu alat.



Kondisi berbahaya dapat diketahui lebih awal dengan menggunakan alarm peringatan.



Kondisi kerja akan lebih meningkat.

Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumentasi yaitu : 

Level indicator.



Range yang diperlukan untuk pengukuran.



Ketelitian yang dibutuhkan.



Bahan konstruksi.

VII-4

2. Temperatur Controller (TC ) Alat ini dipasang pada peralatan yang perlu pengaturan dan penjagaan suhu agar beroperasi pada temperature konstan. 3. Flow Controller ( FC ) Dipasang pada alat untuk mengendalikan laju alir fluida melalui perpipaan sehinggga aliran yang masuk keperalatan proses tetap kontan. 4. Pressure Contoller ( PC ) Dipasang pada alat yang perlu penjagaan tekanan ,agar beroperasi pada tekanan kontan. 5. Pressure Controller ( PC ) Dipasang pada alat yang perlu penjagaan tekanan, agar beroperasi pada tekanan konstan. 6. Pressure Indocator (PI)

VII-5

Tabel 7.1 Instrumentasi Peralatan Pabrik No

Nama Alat

Kode Alat

Kode Isntrumen

1.

Reaktor I

R-110

TC,RC,LC

2.

Reaktor II

R-120

TC,RC,LC

3.

Mixer

M-103

RC,LI

4.

Tangki air asam

M-201

RC,LI

5.

Washing column

D-210

RC

7.

Tangki adsopsi

M-230

RC,LI

8.

Tangki asidulasi

M-310

RC,LI

9.

Evaporator

V-320

TC,FC

10.

Tangki bleaching

M-340

RC,LI

Keselamatan Kerja

VII-6

mempengaruhi pekerja dalam melakukan pekerjaannya,sehingga dapat menyebabkan kelalaian pekerja. b. Kelalaian pekerja

Adanya sikap gugup,tegang,mengabaikan keselamatan,dan lain-lain, akan menyebabkan pekerja akan melakukan tindakan yang tidak aman. c. Tindakan yang tidak aman dan bahaya mekanis atau fisik

Tindakan yang tidak aman dari pekerja,seperti berdiri di bawah beban tersuspensi,menjalankan mesin tanpa pelindung,atau bahaya mekanis seperti gear yang tidak dilindungi,penerangan yang tidak cukup, dan sebagainya. d. Kecelakaan

Kecelakaan ini dapat berupa jatuhnya pekerja,pekerja tertumbuk benda melayang.pekerja yang terbentur benda yang jatuh dari atas, dan

VII-7

2. Bahaya yang disebabkan oleh adanya api, listrik dan kebakaran : -

Tangki bahan bakar jaraknya harus cukup jauh dari tempat yang dapat menyebabkan kebakaran.

-

Untuk mencegah dan mengurangi bahaya-bahaya yang timbul, maka digunakan isolasi-isolasi listrik dan pada tempat bertekanan tinggi harus diberi penghalau atau pagar.

3. Memberikan penjelasan-penjelasan mengenai bahaya-bahaya yang dapat terjadi dan memberikan m emberikan cara pencegahannya. pencegahannya. 4. Memasang tanda-tanda bahaya,seperti alarm peringatan jika terjadi bahaya. 5. Penyediaan alat-alat pencegah kebakaran, baik akibat listrik maupun api. 6. Ventilasi :

VII-8

-

Pemasangan alat control yang baik dan sesuai yaitu pressure kontol, level control dan temperatur control.

8. Reaktor : Hal-hal yang perku diperhatikan untuk mencegah kecelakaan adalah : -

Perencanaan reaktor harus sesuai dengan ketentuan-ketentuan yang berlaku mengenia bahan konstruksi,faktor korosi dan lain-lain.

-

Perencanaan isolasi harus baik dengan memperhatikan perpindahan panas yang terjadi karena reaksi bersifat eksotermis.

-

Pemasangan alat control yang baik dan sesuai yaitu pressure control,level control dan temperature control.

9. Perpipaan : -

Jalur proses yang terletak di atas permukaan tanah lebih baik daripada diletakan di bawah, karena hal ini menyangkut timbulnya

VII-9

10. Karyawan : -

Para karyawan terutama operator perlu diberi bimbingan atau pengarahan agar karyawan dapat melaksanakan tugasnya dengan baik dan tidak membahayakan.

11. Listrik -

Pada pengoperasian peralatan listrik perlu dipasang peralatan pengaman berupa pemutus arus. Jika sewaktu-waktu terjadi hubungan

singkat

(konsleting)

yang

dapat

menyebabkan

kebakaran juga perlu diadakan pemeriksaan adanya kabel yang terkelupas yang dapat membahayakan pekerja jika tersentuh kabel tersebut. 12. Pencegah dan penanggulangan kebakaran : -

Bangunan seperti workshop,laboratorium,dan kantor hendaknya

VII-10

-

Penempatan kabel dan kawat listrik yang diatur rapid an jauh dari tempat yang panas.

-

Pemasangan alat pemadam kebakaran disetiap tempat yang paling rawan dan pemasangan harus pada tempat yang mudah dijangkau.

Pengamanan Pengamanan Alat : Untuk menghindari kerusakan alat seprti peledakan atau kebakaran maka pada alat tertentu perlu dipasang suatu pengaman seprti safety valve,isolasi, dan pemadam kebakaran. Keselamatan Kerja Karyawan : Pada karyawan terutama operator perlu diberikan bimbingan atau pengarahan agar karyawan dapat melaksanakan tugasnya baik dan tidak membahaykan keselamatan jiwanya maupun jiwa orang lain adapun hal- hal yang perlu diperhatikan antara lain :

VII-11

d. gizi kerja yaitu memenuhi gizi yang dibutuhkan tenaga kerja di perusahaan yang bertujuan untuk meningkatkan produktifitas. e. sanitasi industri menangani masalah – masalah hubungan pabrik yang dikaitkan dengan rantai lingkungan kerja serta penyakit yang ditimbulkan. f.

ventilasi industri pemasangan kipas yang bertujuan untuk meningkatkan sirkulasi udara di lingkungan pabrik sehingga memberi rasa nyaman bagi pekerja. Keselamatan dan kesehatan kerja yang terpacu pada proses industri merupakan syarat yang harus dipenuhi demi kelancaran kegiatan produksi. Syarat – syarat tersebut diatas apabila dapat diterapkan secara

VII-12

membahayakan keselamatan jiwa orang lain. Alat – alat pelindung yang diperlukan

pada

Pra

Rencana

Pabrik

Minyak

Jarak

dengan

Proses

Transesesterifikasi Transesesterifikasi ini dapat dilihat dilihat pada table table 7.2. Tabel 7.2 Peralatan Peralatan Keselamatan Keselamatan Kerja Pabrik Pabrik Biodiesel dari minyak jarak jarak dengan Proses Trans-esterifikasi

No

Alat Pelindung

Lokasi Pengamanan

1.

Masker

Gudang, bagian proses, storage

2.

Helm pengaman

Gudang,bagian Gudang,bagian proses, storage

3.

Sarung tangan

Gudang,bagian Gudang,bagian proses ,storage

4.

Isolasi panas

Reaktor,perpipaan,evaporator Reaktor,perpipaan,evaporator

5.

Pemadam Kebakaran

Gudang,bagian Gudang,bagian proses, storage

Disamping itu, perusahaan juga melakukan upaya untuk menunjang dan menjamin keselamatan kerja para karyawan dengan tindakan:

VIII-1 VIII-1

BAB VIII UTILITAS

Unit utilitas merupakan salah satu bagain yang sangat penting untuk menunjang jalanya proses produksi dalamn suatu industri kimia. Unit utilitas yang diperlukan pada Pra Rencana Pabrik Biodiesel Biodiesel dari Minyak Jarak dengan Proses Trans-esterifikasi ini yaitu : -

Air yang berfungsi sebagai umpan WHB,air sanitasi, air pelindung, air proses (washing column), dan air untuk pemadam kebakaran.

-

Steam sebagai media pemanas dalam proses produksi.

-

Listrik yang berfungsi untuk menjalankan alat-alat produksi, utilitas dan untuk penerangan.

-

Bahan baker untuk mengoperasikan furnace dan generator.

Dari kebutuhan unit utilitas yang diperlukan, maka utilitas tersebut dibagi menjadi

VIII-2

Evaporator (V-320), (V-320), sebesar 5740,1402 5740,1402 kg/jam Air umpan boiler yang disediakan dengan excess 20%. Excess merupakan pengganti stema yang hilang diperkirakan karena kebocoran transmisi 10% dan faktor keamanan sebesar 20%. Sehingga kebutuhan air umpan boiler adalah sebanyak sebanyak 28514,2429 kg/jam Air untuk keperluan ini memenuhi syarat-syarat agar air tidak merusak boiler (ketel). (ketel). Dari Perry’s edisi 6, hal 976 didapatkan ait umpan ump an boiler harus memenuhi persyaratan sebagai berikut : -

Total padatan (

total dissolvend solid )

= 3500 ppm.

-

Alkanitas

-

Padatan terlarut

= 300 ppm

-

Silika

= 60-100 ppm.

-

Besi

= 0,1 ppm.

= 700 ppm

VIII-3

-

Zat-zat yang menyebabkan busa,yaitu zat organik ,anorganik dan zat-zat tak larut dalam junlah yang besar.

Untuk memenuhi persyaratan tersebut dan untuk mencegah kerusakan pada boiler, maka air umpan boiler harus diolah terlebih dahulu sebelum digunakan melalui : -

deminerallisasi, untuk menghilangkan ion-ion pengganggu.

-

Deaerator, untuk menghilangkan gas-gas terlarut.

8.1.2 Air Sanitasi Air sanitasi digunakan untuk keperluan laboratorium, kantor, konsumsi, mandi, mencuci, taman dan lain-lain. Syarat yang harus dipenuhi sebagai air sanitasi adalah : 1. Syarat fisika : -

Tidak berwarna dan tidak berbau.

-

Tidak berbusa.

VIII-4

Air berfungsi sebagai media pendingin pada alat perpindahan panas. Hal ini disebabkan karena : -

Air merupakan materi yang mudah didapat.

-

Mudah dikendalikan dan dikerjakan.

-

Dapat menyerap panas.

-

Tidak mudah menyusut karena pendinginan.

-

Tidak mudah terkondensasi.

Air pendingin tersebut digunakan pada Cooler (E-322) sebesar 23761,85915 kg/jam 8.1.3 Air proses ( air panas )

Air panas berfungsi sebagai media pencuci pada kolom pencuci metal ester. Air 0

panas yang digunakan bersuhu 70 C untuk menghilangkan impurities produk metil ester. Total kebutuhan air panas untuk Tangki air asam (M-201) dan

VIII-5

-

Silika, sulfat, asam bebas dan oksida.

Syarat-syarat yang harus dipenuhi oleh air umpan boiler : a. Tidak boleh membuih (berbusa) : Busa disebabkan oleh adanya solid matter, suspended matter,dan kebasaan yang tinggi. Kesulitan yang dihadapi dengan adanya busa : -

Kesulitan pembacaan tinggi liquida dalam boiler.

-

Buih dapat menyebabkan percikan yang kuat yang mengakibatkan adanya solid-solid yang menempel dan mengakibatkan terjadinya korosi denagn adanya pemanasan lebih lanjut.

Untuk mengatasi hala ini, perlu adanya pengontrolan terhadap adanya kandungan Lumpur, Lumpur, kerak, dan alkalinitas air umpan boiler. b. Tidak boleh membentuk kerak dalam boiler. Kerak dalam boiler akan menyebabkan :

VIII-6

Tetapi, jika terdapat oksigen dalam air, maka lapisan hydrogen yang membentuk akan bereaksi dengan oksiegn membentuk air. Akibat hilangnya lapisan pelindung tersebut terjadilah korosi menurut reaksi : +

4H + O2→ 2 H2O 4 Fe ( OH )2 + O2 + H2O → 4 Fe (OH ) 3 Adanya bikarbonat dalam air akan menyebabkan terbentuknya CO 2 karena pemanasan dan adanya tekanan CO 2 yang terjadi bereaksi dengan air menjadi asam karbonat. Asam karbonat akan bereaksi dengan metal dan besi membentuk garam bikarbonat. Dengan adanya pemanasan (kalor), garam bikarbonat ini membentuk CO 2 lagi. Reaksi yang terjadi : 2+

Fe

+ 2H2CO3 → Fe (HCO)2 + H2

Fe (HCO)2 + H2O + panas → Fe (OH) 2 + 2H2O + 2CO2

VIII-7

Pelunakan air umpan WHB : Pelunakan

air

WHB

yang

dilakukan

dengan

pertukaran

ion

dalam

demineralisasi yang terjadui dari dua tangki, yaitu kation exchanger (D-222 A) dan anion exchanger (D-222 B). Pada kation exchanger yang digunakan adalah resin zeloit (H2Z) dan anion yang digunakan adalahg de-acidite (DOH). Air dari bak penampung air kawasan (F_210) dialirkan dengan pompa (L-221) menuju kation exchanger (D-222 A). Dalam tangki kation exchanger terjadi reaksi sebagai berikut :

Ca

Ca

Na2(HCO3)2 + H2Z →

Na2Z

Mg

Mg

+ 2CO2 + 2H2O

VIII-8

Dalam tangki anion exchanger terjadi reaksi sebagai berikut :

H2SO4

D2SO4

2DOH + 2 HCl →

2DCl + 2 H 2O

2HNO3

2DNO3

Sehingga keluaran dari tangki dimeneralisasi adalah garam-garam kalsium, natrium dan magnesium yang terikat pada kation exchanger dalam bentuk CaZ, NaZ dan MgZ sedangkan H 2SO4, DCl dan DNO3. Setelah keluar dari demeneralisasi demeneralisasi air umpan boiler dari ion-ion pengganggu.

Setelah keluar dari tangki demeneralisasi air lunak ini digunakan sebagai air umpan WHB. Untuk memenuhi kebutuhan umpan WHB, air l unak di tampung dalam bak air lunak (F-220) yang selanjutnya dipompa (L-229) ke deaerator

VIII-9

Pengolahan air panas :

Untuk memenuhi kebutuhan air panas air dari bak air lunak ( F-220) dialirkan dengan pompa (L-223) ke fired heater (E-224) untuk dipanaskan sampai suhu 0

70 C. selanjutnya air proses didistribusikan ke kolom penncuci metal ester.

Proses regenerasi resin :

Reaksi yang terjadi

CaZ

CaCl2

Na2Z + 2 HCl →

H2Z + 2NaC

MgZ

MgCl2

CaZ

CaSO4

VIII-10

Reaksi yang terjadi :

D2SO4

Na2SO4

2DCl + Na2CO3 + H2O →

H 2Z

2 DOH + 2 NaCl + CO2

2DNO3

2NaNO3

D2SO4

Na2SO4

2DCl + 2 NaOH →

2 DOH + 2 NaCl

2DNO3

2NaNO3

8.3. Unit Penyediaan Listrik

Listrik yang dibutuhkan dibutuhkan pada pada Pra Rencana Rencana Pabrik Biodiesel Biodiesel dari Minyak Jarak dengan Proses Transesterifikasi Transesterifikasi ini adalah meliputi : Proses

: 41,86 kW

Penerangan

: 79,24 kW

VIII-11

th

Dari tabel dan fig. 9-9, Perry 6 ed, didapat : 0

0

-

Flash point = 38 C (100 F)

-

Pour point = -6 C (21,2 F)

-

Densitas = 0,8 kg/L

-

Heating value = 19.200 Btulb

0

0

8.5. Pengolahan Limbah

Limbah dihasilkan dari Pabrik Minyak Jarak dengan Proses Trans-esterifikasi ini adalah : a) Limbah padat : Limbah padat yang dihasilkan CaCl 2 dan activated carbon. Limbah ini dapat dihilangkan

dengan

cara

pengendapan

secara

gravitasi

dalam

bak

pengendapan, yang mana limbah juga dapat dipergunakan kemali dengan cara pemanasan pada suhu tinggi setelah pengendapan sehingga didapat limbah

VIII-12

2) Treatment Pertama : Yaitu dengan menggunkan proses aerasi dengan menggunakan aerator untuk meningkatkan kandungan oksigen dalam limbah cair tersebut serta dengan menggunakn Lumpur aktif. Lumpur akitif organik ini bertujuan untuk memperbanyak bakteri pengurai limbah organik karena banyak terdapat pada Lumpur aktif tersebut. Proses aerasi ini dilakukan selama beberapa jam sampai didapatkan nilai BOD, COD dan DO yang memenuhi standart yang telah ditetapkan pemerintah. 3) Treatment Kedua : Pengolahan ini dilakukan apabila pH limbah cair tersebut terlalu asam akibat

HCL

ataupun

terlalu

basa

akibat

NaOH,

sehingga

perlu

ditambahkan bahan kimia yang menetralisir limbah cair tersebut sampai pH mendekati 7 ( netral) ataupun dapat dilakukan dengan menambahkan

VIII-13

5) Limbah Gas : Gas-gas yang tidak berbahaya yaitu uap air pada kolom destilasi, reaktor dan evaporator tidak perlu di tangani secara khusus. Sedangkan untuk gas yang berbahaya yaitu metanol perlu diawasi secara ketat agar mengalami kondensasi sempurna menjadi limbah cair sehingga tidak langsung dibuang ke udara.

XI-1 BAB IX LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK

9.1 PENENTUAN LOKASI

Penentuan lokasi pabrik merupakan suatu hal yang penting, karena akan mempengaruhi kedudukan dalam persaingan dan menentukan kelangsungan hidup perusahaan tersebut. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi penentuan lokasi pabrik adalah sebagai berikut: 9.1.1. Faktor-faktor Utama

a. Letak sumber bahan baku Suatu pabrik hendaklah didirikan di daerah yang dekat dengan sumber bahan baku sehingga pengadaan dan transportasi bahan baku mudah dilakukan.

XI-2 Berapa banyak produk sejenis yang beredar di pasaran Sistim pemasaran yang dipakai c. Tenaga Listrik dan Bahan Baku Listrik dan bahan baku industri mempunyai peranan yang sangat penting terutama sebagai motor penggerak, selain sebagai penerangan dan untuk memenuhi kebutuhan yang lain. Ada pun hal-hal yang perlu diperhatikan sehubungan dengan pengadaan listrik dan baku dalam penentuan lokasi pabrik adalah : Kemungkinan pengadaan listrik di daerah lokasi yang dipilih Berapa harga listrik dan bahan baku Bagaimana persediaan tenaga listrik dan bahan baker dimasa mendatang d. Sumber air Air merupakan kebutuhan yang sangat penting dalam suatu industri kimia. Air digunakan untuk kebutuhan media pendingin, air umpan boiler, air sanitasi dan kebutuhan lainnya.

XI-3 Keadaan angin (kecepatan dan arah) pada situasi terburuk yang pernah terjadi pada suatu tempat tersebut diperkirakan tidak akan mengganggu jalannya proses produksi. Kemungkinan untuk perluasan dimasa yang akan dating amat besar mengingat luasnya lahan kosong di daerah sekitar pabrik 9.1.2. Faktor-faktor Khusus

a. Transportasi Masalah pengangkutan ( transportasi) perlu diperhatikan agar kelancaran suplai bahan baku dan pemasaran produk dapat terjamin dengan biaya operasi serendah mingkin dan dalam waktu singat. Fasilitas – fasilitas fasilitas yang ada untuk menunjang transportasi ini meliputi : Jalan raya Adanya pelabuhan dan lapangan udara

XI-4 c. Tenaga kerja Kebutuhan tenaga kerja baik secara tenaga kasar maupun tenaga ahli berpengaruh terhadap kinerja dan kelancaran dari perusahaan. Tingkat pendidikan masyarakat dan tenaga kerja juga menjadi pendukung pendirian pabrik ini. Pertimbangan dari segi ketenaga kerjaan dalam pemilihan lokasi : Tenaga kerja dengan tingkat pendidikan minimal sekolah menengah mudah didapat Keahlian dan pendidikan tenaga kerja yang tersedia cukup tinggi dan dapat memenuhi kebutuhan Tingkat penghasilan tenaga kerja setempat memadai Tingkat produktivitas tenaga kerja memadai d. Undang-undang dan Peraturan Pemerintah ( Pusat maupun Daerah) Hal-hal yang perlu diperhatikan :

XI-5 Fasilitas rumah, sekolah dan fasilitas ibadah Tempat rekreasi dan kesehatan 9.2 Tata Letak Pabrik ( Plant Lay Out)

Tata letak pabrik adalah suatu rencana dari pengaturan yang paling efektif dan fasilitas-fasilitas fisik dan tenaga kerja untuk menghasilkan produk. Tata letak pabrik memliputi perencanaan kebutuhan ruangan untuk semua aktivitas dalam suatu pabrik yang meliputi kantor,gudang,kamar dan semua fasilitas lain yang ada hubungannya dengan keseluruhan proses dalam rangka menghasilkan produk. Tujuan utama perencanaan tata letak pabrik adalah untuk memperoleh laba maksimum dengan jnalan pengaturan semua fasilitas pabrik untuk memanfaatkan yang sebesarbesarnya dari keseluruhan perangkat produksi meliputi, manusia, bahan mesin dan modal. Hal-hal khusus yang harus diperhatikan dalam pembuatan plant lay out adalah :

XI-6 -

Peneranagan ruangan, ventilasi pendingin ruangan dan fasilitas-fasilitas lain sperti menara pendingin, peralatan udara tekan, sistem pengolahan air limbah, peralatan tenaga listrik darurat, pemadam kebakaran dan lain-lain.

Tata letak Pabrik ini dibagi menjadi 2 bagian yaitu : 1. Master Plot Plant 2. Process Lay Out 1. Master Plot Plant

Master Plot Plant adalah suatu perletakan peralatan dan bangunan secara keseluruhan yaitu meliputi areal proses,areal penyimpanan serta areal material handling sedemikian rupa sehingga pabrik bisa beroperasi secara efektif dan efisien. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pengaturan peraltan dalam pabrik : Letak ruangan yang cukup antara peralatan yang lainnya untuk memudahkan pengoperasian,pemeriksaan,perawatan serta dapat menjamin kerja menurut

XI-7 kimia yang berbahaya. Terutama di sekitar aliran proses yang memerlukan metanol, yaitu disekitar mixer (M-104), reaktor I (R-110), reaktor II ( R-120) dan evaporator (V-222). Penerangan seluruh area pabrik terutama daerah proses harus memadai khususnya pada tempat – tempat yang proses atau bahannya berbahaya, antara lain tangki asidulasi, evaporator. Dalam perencanaan Process Lay Out perlu memperhatikan ruang gerak pekerja agar dapat mencapai seluruh alat proses dengan mudah dan cepat sehingga penanganan khusus seperti kerusakan peralatan alat dapat segera teratasi. Jarak antar alat proses diatur sedemikian rupa sehingga alat proses bertekanan tinggi atau bersuhu tinggi sebaiknya berjauhan dari alat lainnya agar bila terjadu ledakan atau kebakaran tidak cepat merambat pada alat proses lainnya. Tata letak peralatan proses ini secara garis besar berorientasi pada keselematan dan

XI-8

Gambar 9.2. Peta Nusa Tenggara Timur

XI-9

Lokasi Pabrik Minyak Jarak

Gambar 9.4. Peta Kecamatan Ende Selatan

XI-10

--------------- Jalan Raya ----------------------9

1

3

1

2

10

5 4

7

6

8 16

13

25

17 12

11

XI-11

Gambar 9.5. Tata Letak Bangunan Pabrik Biodiesel dari Minyak Jarak dengan Proses Transesterifikasi Skala 1: 900

No

Keterangan gambar

1.

Pos Keamanan

2.

Taman

3.

Mushola

4.

Perpustakaan

5.

Kantin

6.

Aula

7.

Departemen perkantoran

8.

Poliklinik

9.

Tempat parkiran tamu

XI-12 21.

Unit pengolahan limbah

22.

Gudang bahan bakar

23.

Ruang boiler

24.

Unit listrik dan generator

25.

Toilet

26.

Waste water treatment

No

Daerah

2

Ukuran (m)

Luas (m )

1.

Pos Keamanan

2 (4 x 5)

40

2.

Taman

15 x 40

600

3.

Ruang Kepala Pabrik

4x5

20

4.

perpustakaan

20 x 20

400

XI-13 16.

Areal Perluasan Pabrik

70 x 80

5600

17.

Unit Listrik & Generator

15 x 15

225

18.

Gudang Bahan Bakar

15 x 15

225

19.

Parkir Kendaraan Tamu

3 x 15

45

20.

Aula

15 x 40

400

21.

Mushola

5 x 10

50

22.

Poliklinik

5 x10

50

23.

Gudang Produk

15 x 30

450

24.

Unit Pengolahan Limbah

10 x 50

500

25.

Jalan Raya & Halaman

1160

1160

Total

35.894

XI-14 Tahap reaksi Utama

M103

R110

H111

R120

H121

Tahap

Tahap

Tahap

penyimpanan

penanganan

penyimpanan

produk

produk

P-232

P-342 samping

M230

F-234

F-344 M340

H-221 V320 D220 H211

F314 H311

XI-15 Keterangan : 1. F-101

: Storage metanol

13. M-230 :Tangki adsorpsi

2. M-103

: Mixer

14. P-232 : Filter Press I

3. F-104

: Storage minyak jarak

15. F-301 : Tangki gliserin

4. R-110

: Reaktor I

16. M-310 :Tangki asidulasi

5. H-111

: Dekanter I

17. H-311 : Dekanter V

6. R-120

: Reaktor II

18. V-320 : Evaporator

7. H-121

: Dekanter II

19. M-340 :Tangki bleaching

8. M-201

: Tangki air asam

20. P-342 : Filter press II

9. D-210

: Kolom pencuci I

21. F-234 : Storage metil ester

10. H-211

: Dekanter III

22. F-344 : Storage gliserin

11. D-220

: Kolom pencuci II

23. F-314 : Storage sabun + FFA

12. H-221

: Dekanter IV

X-1

BAB X STUKTUR DAN ORGANISASI PERUSAHAAN

Kelancaran dan kontinuitas suatu pabrik merupakan hal yang penting menjadi tujuan utama setiap perusahaan. Hal tersebut dapat ditunjang dengan adanya stuktur yang baik. Stuktur organisasi dapat memberikan wewenang pada setiap perusahaan untuk melaksanakn tugas yang dibebankan kepadanya. Juga mengatur system dan hubungan stuktural antar fungsi atau orang-oarang dalam hubungan satu dengan yang lainnya pada pelaksanaan fungsi mereka. 10.1. Dasar Perusahaan

Bentuk perusahaan

: Perseroan terbatas

Lokasi pabrik

: Bhoanawa, Kecamatan Ende Selatan, Kabupaten Ende, Nusa Tenggara Timur

X-2

Elemen dasar tersebut menjadi faktor utama untuk menjalankan suatu perusahaan dalam mencapai tujuannya secara bersama-sama dalam organisasi perusahaan. 10.2. Bentuk Perusahaan Pabrik merupakan perusahaan swasta berskala nasional yang berbentuk Perseroan Terbatas (PT), bentuk ini digunakan dengan alasan : a. Kedudukan antara pemimpian perusahaan dan para pemegang saham terpisah satu sama lain. b. Tanggung jawab para pemegang sahan terbatas karena segala sesuatu yang menyangkut perusahaan dipegang oleh pimpinan perusahaan. c. Mudah mendapatkan modal, selain dari bank, modal juga diperoleh dari penjualan saham. d. Kehidupan PT lebih terjamin karena tidak dipengaruhi oleh berhentinya salah seorang pemegang saham, direktur atau karyawan.

X-3

wakil dari pemegang sahan dan dilengkapi dengan staff ahli yang bertugas memnerikan saran kepada direktur. 5. Pengambilan keputusan yang sehat mudah dapat diambil karena adanya staff ahli. 6. Perwujudan “ The Right Man in The Right Place “ lebih mudah dilaksanakan. 10.4. Pembagian Kerja Dalam Organisasi

Pembagian kerja dalam organisasi perusahaan merupakan pembagian rugas, jabatan dan tanggung jawab antara satu penggurus dengan penggurus yang lain sesuai dengan stukturnya. Penjelasan dari setiap jabatan dalam organisasi perusahaan perusahaan ini diterangkan sebagai sebagai berikut : a. Pemegang saham :

Pemegang saham adalah beberapa orang yang ikut mengumpulkan modal untuk

X-4

b. Dewan Komisaris

Dewan Komisaris terdiri dari para pemegang saham perusahaan. Pemegang saham adalah pihak-pihak yang menanamkan modalnya untuk perusahaan dengan cara membeli saham perusahaan. Besarnya kepemilikan pemegang saham terhadap perusahaan tergantung dengan besarnya modal yang ditanamkan, sedangkan kekayaan pribadi dari pemegang saham tidak dipertanggungjawbkan sebagai jaminan atas hutang-hutang hutang-hut ang perusahaan. Pemegang saham harus menanamkan saham paling sedikit 1 ( satu) tahun. Tugas dan memberhentikan Direktur : -

Memilih dan memberhentikan Direktur.

-

Mengawasi Direktur Utama dan berusaha agar tindakan direktur uatama tidak merugikan perusahaan.

-

Menetapkan kebijakan perusahaan dan memberikan nasehat kepada

X-5

-

Mengkoordinasi kerja sama antara Direktur Teknik dan Produksi dengan Direktur Keuangan dan Direktur Administrasi.

-

Mengatur dan mengaeasi keuangan perusahaan.

-

Bertanggung jawab atas kelancaran perusahaan.

d. Penelitian dan pengembangan ( Litbang )

Litbang bersifat independent, bertanggung jawab langsung depada direktur utama. Litbang bertugas mengembangkan secara kreatif dan inovatif sega aspek perusahaan terutama yang berkaitan dalam peningkatan kualitas produksi. Tugas Litbang adalah : -

Memberikan nasehat dan informasi mengenia masalah teknik dan ekonomi kepada Direktur Utama.

-

Membantu Direktur Utama dalam bidang penelitian dan pengembangan teknik proses, organisasi perusahaan dan sebagainya sehingga dapat

X-6

-

Biaya-biaya produksi.

-

Laba rugi perusahaan.

-

Neraca keuangan.

-

Administrasi perusahaan.

g. Departemen Quality Control ( Pengendalian Mutu )

Direktur Quality Control bertugas mengawasi mutu bahan baku yang diterima dan produk yang dihasilkan. Selama mengawasi mutu produk, tidak hanya produk jai saja tapi juga setiap tahapan proses. -

Divisi Jaminan Mutu : Divisi Jaminan Mutu bertanggung jawab kepada Departemen

Quality

Control yang bertugas untuk melakukan penganalisaan, pengujian dan pengawasan terhadap bahan mentah yang dipasok dan produk yang sudah jadi sesuai sesuai standart standart yang ditentukan. ditentukan.

X-7

Divisi Produkasi bertanggung jawab kepada Departemen Produksi atas kelancaran proses. Divisi ini juga mengatur shift dan kelompok kerja sesuai

spesialisnya

pada

masing-masing

tahapan

proses

dan

mengendalikan kondisi sesuai prosedurnya. -

Divisi Bahan Baku : Bertanggung jawab kepada kepala Departemen Produksi atas ketersediaan bahan baku yang dibutuhkan sesuai dengan banyaknya produksi yang diinginkan sehingga tidak terjadi kekurangan atau kelebihan, mengatur aliran distribusi bahan baku dari storage ke dalam proses.

i.

Departemen teknik

Kepala Departemen Teknik bertanggung jawab atas kelancaran alat-alat proses selama

produksi

berlangsung,

termasuk

pemeliharaan

alat

proses

dan

instrumentasinya. Apabila ada keluhan pada alat penunjang produksi maka

X-8

dareh, melakukan promosi pada berbagai media massa baik cetak maupun elektronik agar produk dapat terserap konsumen. -

Divisi Pembelian : Bertanggung jawab kepada kepala Departemen Pemasaran mengenai pembelian bahan baku, alat-alat yang menunjang proses.

-

Divisi Penjualan : Bertanggung jawab kepada kepala Departemen Pemasaran mengenai penjualan produk pada berbagai daerah distribusi sekaligus mensurvei kebutuhanya agar dapat dipasok setiap saat.

-

Divisi Promosi dan Periklanan : Melakukan

prososi

keberbagai

sumber

tentang

kelebihan

produk

perusahaan minimal masyarakat konsumen mengetahui prosuk yang diproduksikan perusahaan.

X-9

l.

-

Divisi Pembukuan

-

Divisi Keuangan

Departemen Umum :

Kepala Departemen Umum bertugas untuk merencanakan dan mengolah hal-hal yang bersifat umum. Departemen ini mengatur masalah admistrasi, keamanan dan keselamatan lingkungan serta hubungan antara perusahaan dengan pihak lain baik masyarakat, pemerintah maupun dengan perusahaan lain. Departemen ini membawahi 4 divisi : -

Divisi Humas : Divisi Humas bertugas menjalin hubungan kemasyarakatan baik ke dalam perusahaan, antar instansi ataupun dengan masyarakat setempat ataupun dengan pihak pemerintah, sehingga diharapkan degan kerja sama yang baik kelangsungan dan kelacaran perusahaan dapat berjalan dengan baik.

X-10

kendaraan bahan baku, produk sampai kendaraan tamu. Dan juga menjaga keamanan dan ketertiban di lingkungan kerja di seluruh area pabrik. -

Divisi Kebersihan : Divisi Kebersihan bertugas menjaga kenyamanan, keindahan perusahaan dari mulai keindahan taman, toilet sampai kebersihan gudang dan produksi.

-

Divisi Transportasi : Divisi ini mengatur penggunaan transportasi mulai dari penyediaan bahan baku sampai ke transportasi untuk pemasaran produk-produk yang dihasilkan.

m. Departemen Sumber Daya Manusia (SDM) : Kepala

Departemen

SDM

bertugas

merencanakan,

mengelola

dan

mendayagunakan SDM baik yang telah bekerja ataupun yang akan diperkerjakan.

X-11

perlu memperhatikan prestasi-prestasi yang dibuat oleh karyawan guna meningkatkan jenjang karies\r dan kebijakan lainnya. 10.5. Jaminan Sosial

Jaminan sosial adalah jaminan yang diterima oleh pihak karyawan jika terjadi sesuatu hal yang bukan karena kesalahannya menyebabkan dia tidak dapat melakukan pekerjaan. Jaminan social yang diberikan oleh perusahaan pada karyawan adalah : a. Tunjangan : -

Tunjangan di luar gaji pokok, diberikan kepada tenaga kerja tetap berdasarkan prestasi yang telah dilakukannya, dan lama pengabdiannya kepada perusahaan tersebut.

-

Tunjangan lembur yang diberikan kepada tenaga kerja yang bekerja di luar jam kerja yang telah ditetapkan ditet apkan ( khusus untuk tenaga te naga kerja shift ).

X-12

-

Karyawan yang mengalami kecelakaan atau terganggu kesehatannya dalam menjalankan tugas perusahaan, akan mendapat penggantian ongkos pengobatan penuh

d. Insentif atau bonus Insentif diberikan dengan tujuan untuk meningkatkan produktivitas dan merasang gairah kerja karyawan. Besarnya insentif ini dibagi menurut golongan dan jabatan. Pemberian intensif untuk golongan operatif (golongan kepala seksi ke bawah) diberikan setiap bulan sedangkan untuk golongan di atasnya diberikan pada akhir bulan produksi dengan melihat besarnya keuntungan dan target yang dicapai. e. Cuti -

Cuti tahunan selama 12 hari kerja dan diatur dengan mengajukan permohonan satu minggu sebelumnya untuk mempertimbangkan ijinnya.

X-13

a) Untuk pegawai non shift : Bekerja selama 6 jam dalam seminggu (total kerja 40 jam per minggu) sedangkan hari minggu dan hari besar libur. Pegawai non shift ini termasuk karyawan tidak langsung menangani operasi pabrik misalnya : difrektur, kepala departemen, kepala divisi, karyawan kantor/administrasi dan divisidivisi di bawah tanggung jawan non teknik atau yang bekerja di pabrik dengan jenis pekerjaan tidak kontinu. Ketentuan jam kerja adalah sebagai berikut : Senin- Kamis : Pk. 07.00-16.00 (istirahat pk. 12.00-13.00) 12.00-13.00) Jum’at

: Pk. . 07.00-16.00 (istirahat pk.

Sabtu

: Pk. 07.00-12.00 07.00-12.00

Minggu

: Libur, begitujuga dengan hari-hari libur telah ditetapkan oleh

pemerintah sebagai hari libur.

11.00-13.00)

X-14

Tabel 10.1. Jadwal Kerja Karyawan Pabrik

Regu

Minggu Pertama

Kedua

Ketiga

keempat

I

Libur

Pagi

Siang

-

II

Pagi

Libur

-

Siang

III

Siang

-

Libur

Pagi

IV

-

Siang

Pagi

libur

10.7. Penggolongan dan Tingkat Pendidikan Karyawan Penggolongan karyawan berdasarkan tingkat kedudukan dalam stuktur organisasi pada Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari Minyak Jarak dengan Proses Transesterifikasi yaitu : 1. Direktur Utama : Sarjana Teknik Kimia atau minimal Strata 2 2. Direktur Direktur Produksi dan Teknik

Sarjana Teknik Kimia

X-15

5. Kepala Divisi : a. Divisi Produksi

: Sarjana Teknik Kimia

b. Divisi Bahan Baku


c. Divisi Utilitas

: Sarjana Teknik Mesin

d. Divisi Bengkel dan Perawatan

: Sarjana Teknik Mesin

e. Divisi Jaminan Mutu

: Sarjana Kimia (MIPA )

f. Divisi Pengedalian Pengedalian Proses


g. Divisi Kesehatan

: Sarjana Kedokteran

h. Divisi Ketenagakerjaan Ketenagakerjaan

: Sarjana Teknik Industri

i.

Divisi Pembelian

: Sarjana Ekonomi

j.

Divisi Penjualan

: Sarjana Ekonomi

k. Divisi Promosi Periklanan l.

Divisi Research Marketing

: Diploma Publik Relation dan Promotion : Sarjana Ekonomi

X-16

10.8. Perincian Jumlah Karyawan Operasional

Perhitungan jumlah tenaga kerja operasional dilakukan berdasarkan pembagian proses yang yang dilakukan. dilakukan. Pada Pra Rencana Pabrik Biodiesel Biodiesel dari Minyak Jarak Jarak dengan Proses Trans-esterifikasi proses yang dilakukan terbagi dalam beberapa tahap yaitu : a. Proses Utama : 1. Penyediaan bahan baku terdiri dari : -

Gudang

-

Transportasi

2. Tahap Reaksi 3. Tahap pemisahan 4. Tahap penanganan produk 5. Tahap penyimpanan

X-17

120 120 orang.jam

40 orang.jam/ shift 3 shift.hari Karena setiap karyawan shift bekerja selama 8 jam/hari, maka :

Karyawan proses =

40 orang.jam

5 orang.hari /shi /shift 8 jam jam.har .harii Karena karyawan shift terdiri dari atas 4 regu, yaitu 3 regu bekerja dan 1 orang

Karyawan proses =

regu libur maka, Jumlah karyawan proses keseluruhan = 5 orang hari/shift x 4 regu = 20 orang setiap hari ( untuk 4 regu ). Jumlah karyawan harian = 20 orang. Perincian kebutuhan tenaga kerja dapat dilihat pada tabel 10.2 Tabel 10.2. Jabatan dan tingkat pendidikan tenaga kerja No

Jabatan (tugas) 1. Direktur Utama 2. Direktur Produksi dan Teknik

SLTP

SMU

D3

S1

1

S2 1

X-18

12.

13.

14. 15.

16. 17.

18. 19. 20.

Akuntansi Kepala Departemen Sumber Daya Manusia Kepala Departemen Umum Kepala Divisi Produksi Karyawan Divisi Produksi Kepala Divisi Bahan Baku Karyawan Divisi Bahan Baku Kepala Divisi Utilitas Karyawan Divisi Utilitas Kepala Divisi Bengkel dan Perawatan

1

1

1 15

5

1 8

2

1 1 1

X-19

29.

Karyawan Divisi Ketenagakerjaan

30.

Kepala Divisi Pembelian Karyawan Divisi Pembelian

31.

32. 33.

34.

35.

36.

37.

Kepala Divisi Penjualan Karyawan Divisi Penjualan Kepala Divisi Promosi Periklanan Staff Divisi Promosi Periklanan Kepala Divisi Research Marketing Staff Research Marketing

2

1 2

1 4

1

2

1

2

X-20

47.

Administrasi Staff Divisi Administrasi

4

48.

Kepala Divisi Transportasi

49.

Staff Divisi Transportasi

3

50.

Kepala Divisi Keamanan dan Keselamatan Staff Divisi Keamanan dan Keselamatan

1

52.

53.

54.

Staff Divisi Kebersihan Dokter

1

2

12

5

1

X-21

1. Karyawan regular : Karyawan regular adalah karyawan yang diangkat dan diberhentikan dengan surat keputusan ( SK ) dan mendapat gaji berdasarkan kedudukan, keahlian dan masa kerjanya. 2. Karyawan borongan : Karyawan borongan adalah pekerja yang dipergunakan oleh pabrik bila diperlukan saja, misalnya bongkar muat barang dan lain-lain. Pekerja ini menerima upah brongan untuk pekerjaan tersebut 3. Karyawan harian Karyawan harian adalah pekerja yang diangkat dan diberhentikan oleh manajer pabrik berdasarkan nota persetujuan manajer pabrik atau pengajuan kepala yang membawahinya dan menerima upah harian yang dibayarkan setiap akhir pekan.

X-22

Golongan D dengan gaji perbulan Rp. 6.000.000,Meliputi : Kepala Harian Golongan E dengan gaji perbulan Rp. 2.500.000,- dan Rp. 7.500.000,Meliputi : Kepala Seksi dan Sekretaris Golongan F dengan gaji perbulan Rp. 1.600.000,- dan Rp. 12.500.000,Meliputi : Karyawan Golongan G dengan gaji perbulan Rp. 2.000.000,Meliputi : Sopir dan Kebersihan Tabel 10.3. Daftar Upah Karyawan No

1 2 3 4

Jabatan

Direktur Utama Direktur Produksi danTeknik Direktur Administrasi dan Keuangan Sekretaris

1 1

Gaji/bulan ( Rp) 1.000.000 10.000.000

Total ( Rp ) 15.000.000,00 15.000.000,00 10.000.000,00 10.000.000,00

1

10.000.000

10.000.000,00 10.000.000,00

3

2.500.000

7.500.000,00 7.500.000,00

Jumlah

X-23

22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38

Perawatan Kepala Divisi Quality Control Karyawan Divisi Quality Control Kepala Divisi Pengedalian Proses Karyawan Divisi Pengedalian Proses Kepala Divisi Kesehatan Karyawan Divisi Kesehatan Kepala Divisi Ketenagakerjaan Ketenagakerjaan Karyawan Divisi Ketenagakerjaan Ketenagakerjaan Kepala Divisi Pembelian Karyawan Divisi Pembelian Kepala Divisi Penjualan Karyawan Divisi Penjualan Kepala Divisi Promosi Periklanan Staff Divisi Promosi Periklanan Kepala Divisi Research Marketing StaffResearch Marketing Kepala Divisi Keuangan

1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 4 1 2 1 2 1

3.000.000 2.000.000 3.000.000 2.000.000 4.000.000 2.000.000 3.000.000 1.600.000 3.000.000 1.600.000 3.000.000 1.600.000 3.000.000 1.600.000 4.000.000 2.000.000 3.000.000

3.000.000,00 3.000.000,00 4.000.000,00 4.000.000,00 3.000.000,00 3.000.000,00 4.000.000,00 4.000.000,00 4.000.000,00 4.000.000,00 4.000.000,00 4.000.000,00 3.000.000,00 3.000.000,00 3.200.000,00 3.200.000,00 3.000.000,00 3.000.000,00 3.200.000,00 3.200.000,00 3.000.000,00 3.000.000,00 6.400.000,00 6.400.000,00 3.000.000 3.200.000,00 3.200.000,00 4.000.000,00 4.000.000,00 4.000.000,00 4.000.000,00 3.000.000,00 3.000.000,00

39

Staff Divisi Keuangan

2

2.000.000

4.000.000,00 4.000.000,00

40 41 42 43 44

Kepala Divisi Akuntasi Staff Divisi Akuntasi Kepala Divisi Humas Staff Divisi Humas Kepala Divisi Personalia

1 2 1 2 1

3.000.000 2.000.000 3.000.000 1.600.000 3.000.000

3.000.000,00 3.000.000,00 4.000.000,00 4.000.000,00 3.000.000,00 3.000.000,00 3.200.000,00 3.200.000,00 3.000.000,00 3.000.000,00

X-24

Pemegan Saham

Dewan Komisaris

Direktur Utama

Direktur administrasi dan keuangan

Direktur teknik dan produksi

Kepala bagian keuangan dan pembukuan Kepala teknik

Litbang

Kepala bagian rpoduksi

Kepala bagian pemasarn

Pembukuan

Personalia Penjualan

utilitas

Proses

Kepala bagian personalia dan umum

XI-1

BAB XI ANALISA EKONOMI PABRIK

Perencanaan suatu pabrik perlu ditinjau dari faktor- faktor ekonomi yang menentukan apakah pabrik tersebut layak didirikan atau tidak. Faktor- faktor yang perlu diperhitungkan dalam penentuan untung-rugi dalam mendirikan pabrik minyak jarak dengan proses transesterifikasi sebagai berikut : Return On investment ( ROI ) Pay Out Time (POT) Break Event Point (BEP) Internal Rate Of Return (IRR) Sedangkan untuk menghitung faktor-faktor di atas perlu diadakan penaksiran beberapa hal yang menyangkut admistrasi perusahaan dan jalannya proses, yaitu

XI-2



Listrik



Bangunan



Tanah



Fasilitas layanan



Pengembangan lahan

b. Biaya Tak Langsung 

Enggineering



Kontruksi

Working Capital Invesment ( WCI ) Yaitu modal untuk menjalankan pabrik yang berhubungan dengan laju produksi yang meliputi : 

Penyediaan bahan baku dalam waktu tertentu



Utilitas dalam waktu tertentu

XI-3



Distribusi dan pemasaran



Litbang

Adapun ongkos terbagi menjadi : a. Ongkos Variabel (VC) Yaitu segala biaya yang pengeluarannya berbading lurus dengan laju produksi yang meliputi : 

Bahan baku per tahun



Utilitas



Pengemasan



Gaji karyawan



Pemeliharaan dan perbaikan

b. Ongkos Semi Variabel Yaitu biaya pengeluaran yang tidak berbanding lurus dengan laju produksi

XI-4

11.2. Penaksiran Harga Alat

Harga suatu alat setiap saat akan berubah tergantung pada perubahan ekomomis untuk itu digunakan beberapa macam konversi harga alat terhadap harga alat pada beberapa tahun yang lalu sehingga akan diperoleh harga yang ekuivalen dengan harga sekarang. Harga alat dalam Pra Rencana Rencana Pabrik Biodiesel Biodiesel dari Minyak Jarak dengan dengan Proses Transesterifikasi didasarkan pada data yang terdapat pada literatur (Peter dan Timmerhaus dan G.D. Ulrich) . Untuk menaksirkan harga alat pada tahuan 2009 digunakan rumus : Rumus : C x =

I x I k

xC k

Dari perhitungan appendix F didaptkan harga peralatan untuk Transesterifikasi Pabrik Minyak Jarak dengan Proses Transesterifikasi adalah Rp.

XI-5

B. Modal Tak Langsung ( IC) IC =

Teknik dari supervisi (15 % DC)

= Rp.1.932.174.243 Rp.1.932.174.243

Biaya tak terduga ( 15 % DC)

= Rp.1.932.174.243 Rp.1.932.174.243

Biaya konstruksi (20 %DC)

= Rp.2.576.232.324 Rp.2.576.232.324

Fixed Cost Investment (FIC)

= Rp.6.440.580.810

C. Total Plant Cost ( TPC) FCI = DC + IC = Rp.12.881.161.620 + Rp. 6.440.580.810 6.440.580.810 = Rp.19.321.742.420 Rp.19.321.742.420 D. Modal Kerja (WCI) Work Capital Investment (WCI ) = 20 %TCI E. Modal Perusahaan TCI = WCI + FCI

XI-6



Biaya Lab. (10 % gaji)

= Rp.361.440.000 Rp.361.440.000



Pemeliharaan ( 10 % E)

= Rp.5.048.550.000 Rp.5.048.550.000



OP supplies ( 10 % pemeliharaan)

= Rp.504.858.000 Rp.504.858.000

Total Direct Prodiction Cost

= Rp.37.762.109.139

A.2. Biaya Produksi Tetap (Fixed Production Cost/FPC) Cost /FPC) 

Depresi alat (10% E)

= Rp.238.566.600 Rp.238.566.600



Depresi bangunan (3% FCI)

= Rp.579.652.272 Rp.579.652.272



Pajak kekayaan (2% FCI)

= Rp.386.434.849 Rp.386.434.849



Asuransi (1% FCI)

= Rp.193.217.424 Rp.193.217.424

Total Fixed Production Cost B. Biaya Overhead

Biaya Overhead

= 5% TPC = 0,05 TPC

= Rp.15.048.318.514

XI-7

= Rp.52.810.424.653 + 0,09 TPC TPC

= Rp.58.678.249.614 Rp.58.678.249.614

11.5. Menghitung Penilaian Investasi :

Asumsi yang diambil : a. Modal yang digunakan terdiri dari : 

Modal sendiri 60% TCI



Modal pinjaman 40% TCI

b. Bunga kredit = 15% pertahun Massa konstruksi : Tahap I

= 60% modal sendiri + 40% modal pinjaman

Tahap II

= 60% modal sendiri + 40% modal pinjaman

c. Pengembalian pinjaman dalam waktu 10 tahun t ahun Umur pabrik 5 tahun

XI-8

= Rp. 2.099.768.125.586 2.099.768.125.586 Pajak penghasilan (1-70%) Laba Bersih

= Rp. 2.099.768.125.586 2.099.768.125.586 x (70%) = Rp.1.649.837.687.910 Rp.1.649.837.687.910

CA

= Laba Bersih + Depresiasi Alat = Rp. 1.649.837.687.910+ 1.649.837.687.910+ Rp.238.566.600 = Rp.1.470.076.354.510 Rp.1.470.076.354.510

11.6. Analisa Probalitas 11.6.1. Lama Pengembalian Modal ( Pay Out Time/POT)

Pay Out Time adalah masa tahunan pengembalian modal investasi dari laba yang dihitung dikurangi penyusutan atau watu yang diperlukan untuk mengembalikan modal investasi. FCI

= Rp.19.321.742.420 Rp.19.321.742.420

XI-9

FCI 

= Rp.19.321.742.420 Rp.19.321.742.420 ROI sebelum pajak ROIBT

=

=

Labak otor TCI

x 100%

Rp..2.099.768 .125.586 Rp.24.152 .178.030

x 100%

= 86,93 % 

ROI sesudah pajak ROIAT

=

=

Lababersih Lababe rsih TCI

x 100%

Rp.1.649.837. 687.910 Rp.24 .152 152 .178 .030

= 61,31 % 11.6.3. Break Event Point (BEP)

Break Event Point adalah titik dimana jika tingkat kapasitas pabrik berada pada

XI-10

Total Biaya Variabel (VC)

= Rp.25.189.390.531

C. Biaya Semi Variabel (SVC) 

Biaya Umum

= Rp.3.520.694.977 Rp.3.520.694.977



Biaya Laboratorium

= Rp.361.440.000 Rp.361.440.000



Operasi Suplies

= Rp.504.858.000 Rp.504.858.000



Biaya Overhead

= Rp.2.933.912.481 Rp.2.933.912.481

Total Semi Variabel (SVC)

= Rp.23.048.538.000

D. Harga Penjualan (S)

BEP

=

=

FPC FP C 0,3.SVC S 0,75SVC VC

= Rp.562.145.375.199

x 100%

15 .048 048 .318.514 514 2.158 158 .446 446 .375 375 .200 200

(0,3 x7.320.905 905 .458 458 )

(0,7 x7.320 320 .905 905 .458)

= 44,28 % Titik BEP terjadi pada kapasitas produksi :

25.189 189 .390 390 .531 531

x 100%

XI-11

% Kap = % Kapasitas yang tercapai PBi PBi Rp.68.958 958 .896 896 .920 920

PBi

=

(100 100

44,28) (100 100

(100 100

85)

44,28)

= Rp.86.937.590,670 Rp.86.937.590,670

Sehingga Cash Flow setelah pajak untuk Tahun I : CA

= Rp. 86.937.590,670 86.937.590,670 + Rp. 7.572.870.000 = Rp.94.510.260.670 Rp.94.510.260.670 S

g u n t n U ) r a y l i M (

p R

TPC SVC S

BEP VC

XI-12

=

0,3x7.320 320 .905 905 .458 458 2.158 158 .446 446 .375 375 .200 200

7.320 320 .905 905 .458 458

25.189 189 .390 390 .531 531

x 100%

= 8,72 % Titik Shut Down Point terjadi pada kapasitas : = 8,72 % x 200.000 ton/tahun = 17.440 ton/tahun 11.6.5. Net Present Value (NPV)

Metode ini digunakan untuk menghitung selisih dari nilai penerimaan kas bersih dengan nilai investasi sekarang. Langkah-langkah Langkah-langkah menghitung NPV : A.

Menghitung CA0 ( Tahun Xe-0) untuk masa konstruksi 2 tahun

CA-2

2

= 40 % x C A x (1xi)

= 40 % x Rp.94.510.260.670 Rp.94.510.260.670 x (1+0,2) Rp.4.830.435.606 Rp.4.830.435.606

2

XI-13

NPV

= Net Preant Value

CA

= Cash Flow setelah pajak

Fd

= Faktor diskon

i

= Tingkat bunga bank

n

= Tahun ke-n

Tabel 11.14. Cash Flow untuk NPV selama 10 tahun Tahun 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

CashFlow/C A(Rp) -13.609.477.532 -13.609.477.532 64.047.387.683 4.830.435.606 4.830.435.606 4.830.435.606 4.830.435.606 4.830.435.606 4.830.435.606 4.830.435.606 4.830.435.606 4.830.435.606 4.830.435.606 4.830.435.606 4.830.435.606 4.830.435.606 4.830.435.606 4.830.435.606

Fd (i = 0,15) 1 0,8696 0,7561 0,6575 0,5718 0,4972 0,4323 0,3759 0,3269 0,2843

NPV -13.609.477.532 -13.609.477.532 55.695.608.328 55.695.608.328 41.160.503.861 41.160.503.861 35.792.925.924 35.792.925.924 31.127.597.022 31.127.597.022 27.066.528.930 27.066.528.930 23.533.508.568 23.533.508.568 20.463.210.430 20.463.210.430 17.795.752.834 17.795.752.834 15.476.697.862 15.476.697.862

XI-14

i1 = Besarnya bunga pinjaman tahun ke-2 yang trial 24% Tabel 11.15. Cash Flow untuk IRR selama 10 tahun Tahun CashFlow/CA(Rp.) Fd(i=0,15) 0 -13.609.477.532 -13.609.477.532 1 1 64.047.387.683 64.047.387.683 0,8696 2 4.830.435.606 4.830.435. 606 0,7561 3 4.830.435.606 4.830.435. 606 0,6575 4 4.830.435.606 4.830.435. 606 0,5718 5 4.830.435.606 4.830.435.606 0,4972 6 4.830.435.606 4.830.435.606 0,4323 7 4.830.435.606 4.830.435.606 0,3759 8 4.830.435.606 4.830.435.606 0,3269 9 4.830.435.606 4.830.435.606 0,2843 10 4.830.435.606 4.830.435.606 0,2472 Nilai 0 0,2472 sisa WCI 0,2472 Jumlah

IRR

= 15% +

NPV 1 NP2

NPV 1

(i2-i1)

273 273 170 170 443 443 187 187

PV 1 -13.609.477.532 -13.609.477.532 55.695.608.328 55.695.608.328 41.160.503.861 41.160.503. 861 35.792.925.924 35.792.925. 924 31.127.597.022 31.127.597. 022 27.066.528.930 27.066.528.930 23.533.508.568 23.533.508.568 20.463.210.430 20.463.210.430 17.795.752.834 17.795.752.834 15.476.697.862 15.476.697.862 13.457.051.396 13.457.051.396

FD(0,24) 1 0,8064 0,6504 0,5245 0,4229 0,3411 0,2751 0,2218 0,1792 0,1442 0,1164

PV 2 -13,609.477.532 -13,609.477.532 44.912.938.550 44.912.938.550 26.770.791.709 26.770.791.7 09 18.773.389.652 18.773.389.6 52 13.163.860.781 13.163.860.7 81 9.232.393.018 6.474.068.205 4.538.740.073 3.188.998.907 2.231.739.831 1.566.400.782

0,1164

0

0,1164

503.111.518 117.746.956.494

BAB XII KESIMPULAN

Berdasarkan seleksi proses pembuatan tata letak pabrik serta pertimbangan lainnya, maka Pra Rencana Pabrik Biodiesel dari

Minyak Jarak dengan Proses

Transesterifikasi yang direncanakan di Bhoanawa, Ende Nusa Tenggara Timur pada tahun 2009 dengan kapasitas 200.000 ton/tahun dengan memperhatikan beberapa aspek berikut : 12.1. Segi Teknik

Ditinjau dari segi proses pembuatan biodiesel minyak jarak ini menggunakan proses transesterifikasi dengan katalis basa lebih cepat dibandingkan dengan proses lain dan dapat menghasilkan produk yang berkualitas. 12.2.Segi Sosial

-

Tersedianya tenaga kerja yang cukup

12.4. Segi Pemasaran

-

Mengingat kelangkaan minyak bumi maka diharapkan biodiesel ini dapat memenuhi sebagian bahan bakar

-

Dalam menjang program Pemerintah yang mentargetkan pencampuran biodiesel sebanyak 5% dari penggunaan bahan bakar

12.5. Segi Analisa Ekonomi

-

Analisa ekonomi sangat diperlukan untuk meliat layak atau tidaknya suatu pabrik didirikan setelah dilakukan perhitungan analisa ekonomi terhadap Pra Rencana Pabrik Minyak Jarak dengan Proses Transesterifikasi maka diketahui data sebagai berikut : - Internal Rate of Return (IRR)

= 21,2173%

DAFTAR PUSTAKA

Introduction to chemical chemical engineering. engineering. McGrawBadger and Benanchero. 1995. Introduction

hill New York, USA Brown, G.G. 1987. Unit operation. Jhon Wiley and Son’s Inc. Tokyo, Japan. Brownell, Lioyd E. and Edwin H. Young. 1959. Process Equipment Design , Vessel Design. Wiley Eastern Limited. New Delhi, India.

Hamballi,Eliza dkk,2007. Teknologi Bioenergi”, Jilid 1, PT.Agromedia Pustaka,Jakarta,Indonesia Christie J. Geanklopis. 1993. Transport Process and Unit operations, Third Edition. Prentice-Hall of India. New Delhi, India. Couldson and Richarson. Chemical Engineering, Sixt S ixt Edition. Pergamon press. Oxford, England. Faith, W.L. ; D.B. Keyes ; Dark. 1975. Industrial Chemicals, Fourth Edition. A Wiley Inter Science Publication. New Jersey, USA. Govind, Niranjan ; Jan Andzelm ; Kurt Reindel ; George Fitgerald. 2002. Zeolite Catalyzed Hydrocarbon Formation from Methanol : Density Functional

Nur Alam Syah,Andi., 2006. “Biodiesel Jarak Pagar”, Jilid 1, PT.Agromedia Pustaka,Jakarta, Indonesia Handsbook, Third Perry, Robert H. ; Don W. Green. Peery’s Green. Peery’s Chemical Engineering’ Engineering’ Handsbook,

Edition 1999. McGraw-Hill. New York, USA. Handsbook, fifth Engin eering’ Handsbook, Perry, Robert H. ; Don W. Green. Peery’s Green. Peery’s Chemical Engineering’

Edition 1999. McGraw-Hill. New York, USA. Handsbook, Perry, Robert H. ; Don W. Green. Peery’s Green. Peery’s Chemical Engineering’ Engin eering’ Handsbook,

Seventh Edition 1999. McGraw-Hill. New York, USA. Peter, Max and Timmerhaus. 1991. Plant Design and Economics for Chemical Engineering, Engineering, fourth Edition Edition , McGraw-Hill. New York, USA. Introduction to Engineering Engineering Smith, J.M. ; H.C. Van Ness ; M.M. Abbott. 1996. Introduction Thermodynamics , fifth Edition , McGraw-Hill. New York, USA. Chemical Engineering Engineering Process Process Design and Ulrich, Gael D. 1984. A Guide to Chemical Economics John Wiley and Son’s. New York, USA.

Van Den Verg, Johanes petrus. 1981. The Convertion of Methanol On Zeolite H-ZSM-5, A Mechanistics Study. Netherlands. Vilbrant and Dryden. 1959. Chemical Engineering Plant Design, Fourth Edition.

A-1

APPENDIKS A NERACA MASSA

Kapasitas produksi = 200.000 ton/tahun = 27.777,77778 kg/jam Basis Perhitungan :

Jumlah hari kerja

= 300 hari/tahun

Jumlah jam operasi

= 24 jam/hari

Kapasitas produksi

= 200.000 ton/tahun = 27.777,77778 kg/jam

Basis

= 27.965,2259 kg/jam

Berat molekul :

Trigliserida

= 927,853

A-2

O

O

CH2-O-C-R1

CH3-O-C-R1

O

O

A-1

CH-O-C-R2 + 3 CH 3OH

CH3-O-C-R2

CH2-OH + CH-OH

( NaOH ) O

O

CH2-O-C-R2 Trigliserida

1 mol

CH2-OH

CH2-O-C-R2 Metanol

Metil ester

3 mol

3 mol

Gliserin

1 mol

Dari stoikometri reaksi diatas, untuk menghasilkan 27898,18718 kg metil ester dibutuhkan 27. 619,20531 kg trigliserida Konversi reaksi = 99%

A-3

Digunakan molar rasio alkohol : minyak = 6 : 1 untuk memastikan reaksi berlangsung sempurna maka, Kebutuhan metanol

= 6 x 177,22153 kg mol = 5671,088961 kg/jam

Kebutuhan NaOH

= 0,3 % x 83,8956777 kg/jam = 25,1691 kg/jam

Reaksi : CH3OH + NaOH

CH3ONa + H2O

Kg mol CH3ONa yang terbentuk terbent uk = 113,2881369 kg mol Berat molekul CH3ONa

= 54,0027

CH3ONa yang terbentuk terbentu k

= 113,2881369 kg/jam

Kg mol H2O yang terbentuk terbent uk

= 37,76082425 kg mol

Berat molekul H2O

= 18,0154

H2O yang terbentuk terbentu k

= 37,76082425 kg/jam

A-4

CH3ONa = 100,67706 kg/jam H2O

= 33,56424 kg/jam

Total

= 5115,3984 kg/jam

Output ke reaktor II (10%) :

CH3OH

= 553,4619 kg/jam


= 3,72936 kg/jam

Total

= 568,3776 kg/jam

Total output = Output Output ke reaktor I + Output ke reaktor II = 5115,3984 kg/jam + 568,3776 kg/jam = 5.683,776 kg/jam

Tabel 3.2. Neraca Massa Mixer Massa masuk (kg/jam) Input dari storage metanol dan

Massa keluar (kg/jam) Output ke reaktor I (90%)

A-5

2. REAKTOR I (R-110)

Fungsi : Mereaksikan minyak jarak dengan natrimummetoksida menjadi metil Ester Reaksi : Trigliserida + CH 3OH FFA + CH3ONa Input dari mixer :

CH3OH

= 4.981,1571 kg/jam


= 33,56424 kg/jam

Total

= 5.115,3984 kg/jam

Input dari storage minyak :

Metil ester + Gliserin Sabun + H2O

A-6

= 29,53993564 kg mol x 927,853 = 27408,7179 kg/jam Metil ester yang terbentuk

= 3 x 27408,7179 kg/jam = 88,61980692 kg/jam

Massa gliserin

= 88,61980692 kg/jam x 92,098 = 2720,568993 kg/jam

Trigliserida yang tidak bereaksi = 27685,57364 - 27408,7179 = 276,8557364 kg/jam Metanol yang bereaksi

= 3 x 29,53993564 x 32,037 = 2835,833822 kg/jam

Excess metanol

= 4981,1571 - 2835,833822 = 2145,323278 kg/jam

NaOH diuraikan dari Na-metoksida karena metanol bereaksi dengan minyak :

A-7

FFA yang bereaksi

= 98% x 0,471436329 = 0,424292696 kg/jam = 0,471436329 kg mol/jam

Sisa FFA

= 139,8261295 139,8261295 - 0,424292696 = 13,98261295 kg/jam

NaOH yang bereaksi

= 0,424292696 x 39, 9972 = 16,96821592 kg/jam

Sisa NaOH

= 82,85761592 82,85761592 - 16,96821592 = 16,96821592 kg/jam

Sabun yang terbentuk dari FFA minyak jarak = 318,5778 Air

= 18,0154

Sabun yang terbentuk terbent uk

= 0,424292696 x 318,5778 = 135,1702337 kg/jam

Air yang terbentuk terbentu k

= 0,424292696 x 18,0154 = 7,637268533 kg/jam

A-8

CH3OH = 2204,980776 Total input = 33497,9344 kg/jam

3. DEKANTER I (H-111)

Fungsi : memisahkan gliserin dari ester Input dari reaktor I :

Metil ester

= 27527,52753 kg/jam

Gliserin

= 2720,568993 2720,568993 kg/jam

Trigliserida

= 276,8557364 kg/jam

Unsaponificable Unsaponificable

= 419,4783885 kg/jam

FFA

= 139,8261295 kg/jam

NaOH

= 65,8894 kg/jam

Sabun

= 135,1702337 kg/jam


A-9

= 3,29447 kg/jam FFA

= 139,8261295 kg/jam

Sabun (5%)

= 5% x 135,1702337 = 6,758511687 kg/jam

H2O(1%)

= 1 x 7,637268533 = 0,076372685 kg/jam


= 419,4783885 kg/jam

Total

= 33.497,9344 kg/jam

Output ke tangki gliserin :

Gliserin (95%)

= 95 x 2720,568993 = 2584,540543 kg/jam


= 419,4783885 kg/jam

A-10

Tabel 3.3. Neraca massa Dekanter I Massa masuk (kg/jam) Input dari reaktor I :

Massa keluar (kg/jam) Output dari reaktor II :



Gliserin = 2720,568993

Gliserin = 136,0284496





FFA = 139,8261295

FFA = 139,8261295

NaOH = 65,8894

NaOH = 3,29447

Sabun = 135,1702337

Sabun = 6,758511687

H O =7,637268533

H O =0,076372685

A-11

Fungsi : Mereaksikan minyak jarak dengan natriummetoksida menjadi metil ester

Input dari dekanter I :

Metil ester

= 27527,52753

Gliserin

= 136,0284496

Trigliserida

= 276,8557364


= 419,4783885

FFA

= 139,8261295

NaOH

= 3,29447

Sabun

= 6,758511687

H2O

= 0,076372685

CH3OH

= 1322,988465

A-12

= 0,268544869 mol = 0,268544869 mol x 927,853 = 249,1701628 kg/jam Metil ester yang terbentuk

= 3 x 0,268544869 = 0,805634608 kg mol

Massa metil ester

= 0,805634608 x 310,625 = 250,2502502 kg/jam

Massa gliserin

= 0,268544869 x 92,098 = 24,73244539 kg/jam

Trigliserida yang yang tidak bereaksi bereaksi = 276,8557364 - 249,1701628 249,1701628 = 27,68557364 kg/jam Metanol yang tidak bereaksi

= 3 x 0,298383188 x 32,037 = 25,81011595 kg/jam

A-13

NaOH yang terbentuk terbent uk

= 450,6560064 kg/jam

Terjadi reaksi samping antara FFA dan natriumhidroksida sabun (saponifikasi/ reaksi penyabunan ) FFA + Natriumhidroksida

Sabun + Air

Konversi ini reaksi diasumsikan = 90% Mol FFA yang bereaksi

= 90% x 0,471436329 mol = 0,424296 mol

FFA yang bereaksi

= 0,471436329 x 296,596 = 125,8435166 kg/jam

Sisa FFA

= 139,8261295 139,8261295 - 125,8435166 = 13,98261295 kg/jam

A-14

FFA

= 13,98261295 kg/jam

NaOH

= 431,8024332 kg/jam

Sabun

= 146,5846412 kg/jam

H2O

= 12,21521393kg/jam 12,21521393kg/jam

CH3OH

= 357,96288 kg/jam

Total output

= 29.343,06013 kg/jam

Tabel 3.4. Neraca Massa Reaktor II Massa masuk (kg/jam) Input dari reaktor II :

Massa keluar (kg/jam) Output ke dekanter II :



Gliserin = 136,0284496

Gliserin = 160,760895



Unsaponificable Unsaponificable = 419,4783885


FFA = 139,8261295

FFA = 13,98261295

A-15


Fungsi : memisahkan sabun dan FFA dari gliserin

Input dari reaktor II :

Metil ester

= 27.777,77778 27.777,77778 kg/jam

Gliserin

= 160,760895 kg/jam

Trigliserida

= 27,68557364 kg/jam


= 414,2881 kg/jam

FFA

= 13,98261295 kg/jam

NaOH

= 431,8024332 kg/jam

Sabun

= 146,5846412 kg/jam

H2O

=12,21521393 =12,21521393 kg/jam

CH3OH

= 357,96288 kg/jam

A-16

= 7,329232059 kg/jam H2O

= (1% x12,21521393) x12,21521393) = 0,122152139 kg/jam

CH3OH

= ( 75% x357,96288) = 268,47216 kg/jam

Total

= 28.539,28577 28.539,28577 kg/jam

Output ke tangki gliserin :

Gliserin

= ( 95 % x 160,760895) = 7,636142514 kg/jam

Sabun

= ( 95 % x 146,5846412) = 139,2554091 kg/jam

H2O

= ( 99 %x 12,21521393) 12,21521393) = 12,09306179 kg/jam

A-17





FFA = 13,98261295

FFA = 13,98261295

NaOH = 431,8024332

NaOH = 21,59012166

Sabun = 146,5846412

Sabun = 7,329232059

H2O =12,21521393 =12,21521393

H2O = 0,122152139

CH3OH = 357,96288

CH3OH =268,47216 Total = 28539,28577 Output ke tangki gliserin : Gliserin ( 95 % ) = 7,636142514 Sabun (95 % ) = 139,2554091 H2O

( 99 % ) = 12,09306179

NaOH ( 95 % ) = 410,2123115 410,212311 5

A-18

Trigliserida

= 27,68557364 27,68557364 kg/jam


= 414,2881 kg/jam

FFA

= 13,98261295 kg/jam

NaOH

= 21,59012166 kg/jam

Sabun

= 7,329232059 kg/jam

H2O

= 0,122152139 kg/jam

CH3OH

= 268,47216 kg/jam

Total

= 28.539,28577 kg/jam

Reaksi : NaOH + HCl

NaCl + H2O

Input NaOH

= 21,59012166 21,59012166 kg/jam = 0,539864119 kg mol/jam

Kebutuhan HCl

= 0,539864119 0,539864119 kg mol/jam = 19,66617011 kg/jam

HCl yang digunakan adalah HCl cair dengan konsentrasi 36% Massa larutan HCl

= 19,66617011 19,66617011 kg/jam : 0,36 = 54,6282503 kg/jam

A-19

Total massa air

= air pencuci + air larutan HCL + air hasil reaksi = 8333,333333 + 54,6282503 + 9,717554133 = 8378,012967 kg/jam

Output ke dekanter III :

Metil ester

= 27.777,77778 27.777,77778 kg/jam

Gliserin

= 8,038044751 8,038044751 kg/jam

Trigliserida

= 27,68557364 27,68557364 kg/jam


= 414,2881 kg/jam

FFA

= 13,98261295 kg/jam

NaOH

= 21,59012166 kg/jam

Sabun

= 7,329232059 kg/jam

H2O

= 0,122152139 kg/jam

CH3OH

= 268,47216 kg/jam

A-20

Sabun = 7,329232059

Sabun = 7,329232059

H2O = 0,122152139

H2O = 0,122152139

CH3OH =268,47216

CH3OH =268,47216

Total = 28539,28577

NaCl = 3209,464334

Input dari tangki air asam : H2O =8333,333333 Larutan HCl = 54,6282503 Total = 8387,961583 Total input = 28539,28577 28539,28577 kg/jam


7. DEKANTER III (H-211)

Fungsi : memisahkan air pencuci dari metil ester Input dari dekanter III :

A-21

Metil ester

= 27777,77778 27777,77778 kg/jam


= 414,2881 kg/jam

Trigliserida

= 27,68557364 27,68557364 kg/jam

Sabun (5% x 7,329232059 )

= 0,366461603 kg/jam

H2O ( 5 % x 0,122152139 )

= 0,006107607 kg/jam

CH3OH (5 % x 268,47216)

= 13,423608 kg/jam

Total

= 28233,54763 kg/jam

Output ke tangki gliserin : Gliserin

= 8,038044751 kg/jam

Sabun ( 95 % x 7,329232059) 7,329232059)

= 6,962770456 kg/jam

H2O ( 95 %x 0,122152139) 0,122152139)

= 0,116044532 kg/jam

NaCl

= 3209,464334 kg/jam

CH3OH (95 % x 268,47216)

=255,048552 kg/jam

A-22

H2O = 0,122152139

CH3OH = 13,423608

CH3OH =268,47216

Total = 28233,54763

NaCl = 3209,464334

Output ke tangki gliserin : Gliserin = 8,038044751 Sabun ( 95 % ) = 6,962770456 H2O ( 95 % ) = 0,116044532 NaCl = 3209,464334 FFA = 13,98261295 CH3OH (95 % ) = 255,048552 Total = 3493,612358

Total input = 28539,28577 28539,28577 kg/jam

8. TANGKI ADSORPSI (M-230)


A-23

Input adsorbent agent : CaCl2 = 5 wt-% metil ester = 0,05 x 27777,77778 27777,77778 = 1388,888889 kg/jam kg/jam Total input

= 28539,54763 kg/jam + 1388,888889 kg/jam = 29622,43652 kg/jam

Output ke filter press : Metil ester

= 27777,77778 kg/jam

Trigliserida

= 27,68557364 kg/jam


= 414,2881 kg/jam

H2O

= 0,122152139 kg/jam

CH3OH

=268,47216 kg/jam

CaCl2

= 1388,888889 kg/jam

Total output

= 29622,43652 kg/jam

Tabel 3.8. Neraca massa tangki t angki adsorpsi Massa masuk (kg/jam)


A-24

Input adsorbent = 1388,888889 Total input = 29622,43652 29622,43652 kg/jam


9. FILTER PRESS I (P-232)

Fungsi : memisahkan spent kalsiumklorida dari metil ester Input dari tangki adsorpsi : Metil ester

= 27777,77778 kg/jam

Trigliserida

= 27,68557364 kg/jam


= 414,2881 kg/jam

H2O

= 0,122152139 kg/jam

CH3OH

= 268,47216 kg/jam

CaCl2

= 1388,888889 kg/jam

Total

= 29622,43652 kg/jam

A-25

Metil ester (0,2 % x 27777,77778 ) = 55,55555555 kg/jam Trigliserida (0,2 % x 27,68557364 ) = 0,055371147 kg/jam Unsaponificable Unsaponificable (0,2% x 414,2881 ) = 0,006107607 kg/jam Total

= 1458,758107 kg/jam

Total output

= 29622,07616 kg/jam

Tabel 3.9. Neraca massa filter press I Massa masuk (kg/jam) Massa keluar (kg/jam) Input dari tangki adsorpsi :

Output ke storage metil ester :




Trigliserida= 27,63020249



H2O = 0,122152139

H2O = 0,122152139

CH3OH =268,47216

Total = 28163,31805

CaCl = 1388,888889

Output ke adsorbent recovery unit :

A-26

10. TANGKI GLISERIN (F-301)

Fungsi : menampung gliserin Input dari dekanter I : Gliserin

= 2584,540543 kg/jam


= 419,4783885 kg/jam

Sabun

= 128,4117221 kg/jam

H2O

= 7,560895848 kg/jam

CH3OH

= 881,9923102 kg/jam

Total

= 3602,505471 kg/jam

Input dari dekanter II: Gliserin

= 7,636142514 kg/jam

Sabun

= 139,2554091 kg/jam

A-27

Komposisi total tangki gliserin (komposisi output ke tangki asidulasi ) : Gliserin

= 2600,21473 kg/jam

Sabun

= 274,6299016 kg/jam

H2O

= 19,77000217 kg/jam

NaOH

= 410,2123115 kg/jam

NaCl

= 3209,464334 kg/jam

FFA

= 13,98261295 kg/jam

Total output

= 7754,805474 kg/jam

Tabel 3.10. Neraca massa tangki gliserin Massa masuk (kg/jam) Massa keluar (kg/jam) Input dari dekanter I :

Output ke tangki asidulasi :

Gliserin = 2584,540543

Gliserin = 2600,21473


Sabun = 274,6299016

Sabun

H O = 19,77000217

128,4117221

A-28

Input dari dekanter III: Sabun = 6,962770456 H2O = 0,116044532 NaCl = 3209,464334 FFA = 13,98261295 CH3OH = 255,048552 Total = 3493,612358

Total input = 7754,805474 7754,805474 kg/jam


11. TANGKI ASIDULASI (M-310)

Fungsi : menetralkan sisa katalis dan memisahkan sabun dan FFA dengan penambahan HCl

A-29

Input NaOH

= 410,2123115 kg/jam

Mol NaOH

= 10,25741825 kg mol/jam

NaOH habis bereaksi dengan HCl. Mol HCl yang dibutuhkan

= 10,25741825 kg mol/jam

HCl yang dibutuhkan

= 373,6572321 kg/jam

HCL yang digunakan adalah larutan HCl 36% Massa larutan HCl yang dibutuhkan

= 373,6572321 : 0,36 = 1037,936756 kg/jam

Massa air dalam larutan HCl

= 1037,963756 – 373,6572321 = 664,279523kg/jam

Total input = 7754,805474 + 1037,963756 1037,963756 = 8792,74223 kg/jam

Mol NaCl yang terbentuk

= 10,25741825 kg mol/jam

Mol H2O yang terbentuk

=10,25741825 =10,25741825 kg mol/jam

A-30

Tabel 3.11. Neraca massa tangki asidulasi Massa masuk (kg/jam) Massa keluar (kg/jam) Input dari tangki gliserin :

Output ke dekanter IV :

Gliserin = 2600,21473

Gliserin = 2600,21473

Sabun = 274,6299016

Sabun = 274,6299016

H2O = 19,77000217

H2O = 19,77000217

CH3OH = 1226,531582

CH3OH = 1226,531582

NaOH = 410,2123115 410,212311 5

NaOH = 410,2123115

NaCl = 3209,464334

NaCl = 3209,464334

FFA = 13,98261295

FFA = 13,98261295

Input larutan HCl = 1037,936756 Total input = 8542,072582 kg/jam

12. DEKANTER IV (H-221)

Total output = 8542,072582 8542,072582 kg/jam

A-31

Sabun

= 274,6299016 kg/jam

FFA

= 13,98261295 kg/jam

Total

= 288,6125146 kg/jam

Output ke evaporator : Gliserin

= 2600,21473 kg/jam

CH3OH

= 1226,531582

H2O

= 19,77000217 kg/jam

NaCl

= 3209,464334 kg/jam

Total

= 7055,980648 kg/jam

Total output

= 7344,593163 kg/jam

Tabel 3.12. Neraca massa dekanter IV Massa masuk (kg/jam) Massa keluar (kg/jam) Input dari tangki asidulasi :

Output ke evaporator :

Gliserin

Gliserin

2600,21473

2600,21473

A-32


Fungsi : memekatkan gliserin Feed dari dekanter IV : Gliserin

= 2600,21473 kg/jam

CH3OH

= 1226,531582 kg/jam

H2O

= 19,77000217 kg/jam

NaCl

= 3209,464334 kg/jam

Total

= 7055,980648 kg/jam

Gliserin akan dipekatkan sampai 80 % massa Gliserin balance : F x XF = L x X L

A-33

Total

= 1093,677 kg/jam

Overral balance : F = L+ V Dimana : F = Feed L = Liquid V = Vapor V = F – L = 7055,980648 - 1093,677 = 5962,303648 kg/jam CH3OH

= 1226,531582

H2O

= 19,77000217 - 4716,002063 = 4735,772066 kg/jam

A-34

Input dari evaporator :

Output ke filter press II :

Gliserin = 2600,21473

Gliserin = 2600,21473

NaCl = 3209,464334

NaCl = 3209,464334

H2O = 4716,002063

H2O = 4716,002063

Total input input = 10525,68113 10525,68113 /jam


14. FILTER PRESS II (P-342)

Fungsi : memisahkan bahan bleaching dari gliserin bersih Input dari tangki bleaching : Gliserin

= 2600,21473 kg/jam

NaCl

= 3209,464334 kg/jam

A-35

Gliserin = 2600,21473

Gliserin = 2600,21473

NaCl = 3209,464334

Output ke pengolahan limbah :

H2O = 4716,002063

Gliserin = 2600,21473 NaCl = 3209,464334 H2O = 4716,002063

Total input input = 10525,68113 10525,68113 /jam


B-1

APPENDIKS B NERACA PANAS

Suhu referensi

0

= 25 C

Basis perhitungan : ∆H = kkal/jam 0

Cp = kkal/kg. C 0

T = C 1. REAKTOR I ( R-110 )

Fungsi : mereaksikan minyak jarak dengan natriummetoksida menjadi metil ester 0


B-2

Q = panas yang diberikan steam Q loss = heat loss Asumsi : heat loss 5% dari total fluida masuk a. Menghitung panas Menghitung panas yang dibawa minyak jarak (∆H1 ) ∆H1 dihitung dengan persamaan : ∆H 1 = m .Cp. ∆T 0

0

Inlet minyak jarak pada 30 C dan ∆T = 5 C Komponen Komponen Minyak jarak

Massa Massa (kg.jam) (kg.jam) 28244,87816

Cp (kkal/kg (kkal/kg.. C) 0,5258

Total ∆H1

∆H1 (kkal/ja) 74255,78468 74255,78468 74255,78468

b. Menghitung panas Menghitung panas yang dibawa katalis (∆H2) ∆H2 dihitung dengan persamaan : ∆H 2 = m .Cp. ∆T 0 0 Inlet katalis pada 30 C dan ∆T = 5 C

Komponen Komponen

Massa Massa (kg.jam) (kg.jam)

Cp (kkal/kg. (kkal/kg. C)

∆H2 (kkal/ja)

B-3

Sabun

135,1702337

0,5258

2487,537812

H2O

6,637268533

1,0001

267,3311291

CH3OH

2204,980776

0,6656

51367,23215

Total ∆H3

614211,3276

Konversi reaksi 90% Panas pembentukan : ∆Hf minyak jarak

= -183,2874 kkal/kgmol

∆Hf CH3OH

= - 57,04 kkal/kgmol

∆Hf metil ester


∆Hf gliserin


Dari neraca massa : Input trigliserida

= 29,53993564 29,53993564 kgmol

B-4

Q loss

= 0,05 x (539249,5801) (539249,5801) = 26962,4790 kkal

λ steam = 2691,5 – 461,3 – 461,3 = 2230,20 kJ/kg = 533,0306 kkal/kg ( steam 0

saturated 110 C,143 kPa) Massa steam =

Q 

=

539249 ,5801 533 533 ,0306

= 1011,6672 kg/jam

Total heat input = ∆H 1 +∆H2 + ∆HR + Q = 74225,78468 + 15492,45821 + 12205,98364 + 539249,5801 = 641173,8066 kkal/jam Total heat output = ∆H 3 + Q loss = 614211,3276 + 26962,4790 = 641173,8066 kkal/jam Neraca panas total reaktor I : Panas masuk (kkal/jam) ∆H1 = 74225,78468

Panas keluar(kkal/jam) ∆H3 = 614211,3276

B-5

2. REAKTOR II (R-120)

Fungsi : mereaksikan sisa trigliserida 0


∆H1 0 T1= 60 C

∆HR ∆H3 0 T3= 60 C Q steam

Overall heat balance : ∆H1

= ∆H1 + ∆H2 + Q = ∆H3 + Qloss

∆H1

= panas yang dibawa minyak jarak

∆H

= panas yang dibawa katalis (NaOH )

B-6

0

Komponen

Massa (kg.jam)

Cp (kkal/kg. C)

∆H1 (kkal/jam)

Metil ester

27777,77778

0,5043

490291,6667

Gliserin

8,030844751

0,5761

162,04698

Minyak jarak

27,68557364

0,5258

509,4976117

NaOH

21,59012166

0,835

630,9713055

Sabun

7,3292332059

0,5258

134,8798576

H2O

0,122152139

0,9987

4,269766943

CH3OH

268,47216 268,47216

0,6085

5717,785828

NaCl

3209,464334

0,0013

146,030582

Total ∆H1

497597,1486

b. Menghitung panas Menghitung panas yang dibawa katalis (∆H2) ∆H2 dihitung dengan persamaan : ∆H 2 = m .Cp. ∆T 0

0

Inlet katalis pada 60 C dan ∆T = 35 C

B-7

0

Komponen

Massa ( kg.jam )

Cp ( kkal/kg. C)

∆H1 ( kkal/jam )

Metil ester

27777,77778

0,7032

6833666,6667 6833666,6667

Gliserin

8,030844751

0,006

1,687989398

Minyak jarak

27,68557364

0,9876

956,9795384

NaOH

21,59012166

0,1804

136,3200282

Sabun

7,3292332059 7,329233205 9

0,5258

134,8798576

H2O

0,122152139

1,0001

0,122164354

CH3OH

268,47216

07032

6607,636802

NaCl

3209,464334

0,2108

3679,422786 3679,422786

Total ∆H3

Konversi reaksi 99% Panas pembentukan :

715183,7209

B-8

∆HR = [ ( 0,0924 x – 206,1811) + ( 0,0308 x – 159,160 ) ] - [ ( 0,00308 x -

183,2874) + ( 0,0924 x – 57,040 ) ] + 298,15 ∆HR = 23,5785 + 298,15 = 321,7285 kkal/jam

Overall heat balance : ∆H1 + ∆H2 + ∆HR + Q = ∆H3 + 0,05Q

497597,1486 + 5768,719677 + 311,1875 + Q = 715183,7209+ 0,05Q 0,95Q

= 211506,6651

Q

= 2225638,5949 kkal

Q loss = 0,05 x (2225638,5949) = 11131,92975 kkal λ steam = 2691,5 – 461,3 = 2230,20 kJ/kg = 533,0306 kkal/kg ( steam 0

saturated 110 C,143 kPa) Massa steam = Total heat input

Q 

=

225638 ,5949 533,0306



4175 ,442449

= ∆H1 + ∆H2 + ∆HR + Q

B-9

Neraca panas total reaktor II : Panas masuk (kkal/jam) ∆H1 =

497597,1486

∆H2 =

5768,719677

∆HR =

Panas keluar(kkal/jam) ∆H3 =

715183,7209

Q loss = 11131,92975

311,1875

Q = 2225638,5949 Total = 726315,6507 kkal/jam

Total 726315,6507 kkal/jam

3. WASHING COLUMN (D-210)

Fungsi : menetralkan sisa katalis basa dan memisahkan sabun dengan penambahan HCl Qloss

B-10

a. Menghitung panas Menghitung panas input air pencuci (∆H1) ∆H1 dihitung dengan persamaan : ∆H ∆ H1 = m .Cp. ∆T 0

0

Inlet minyak jarak pada 60 C dan ∆T = 35 C 0

Komponen

Massa (kg.jam)

Cp (kkal/kg. C)

∆H1(kkal/jam)

Air pencuci

8333,333333

1,0013

292045,8333 292045,8333

Total ∆H1

292045,8333

b. Menghitung panas Menghitung panas feed (∆H2) ∆H2 dihitung dengan persamaan : ∆H 1 = m .Cp. ∆T 0

0

Inlet minyak jarak pada 60 C dan ∆T = 35 C 0

Komponen

Massa (kg.jam)

Cp (kkal/kg. C)

∆H2 (kkal/jam)

Metil ester

27777,77778

0,5043

70041,66666

Gliserin

8,038044751

0,575

23,10937866

B-11

CH3OH

268,47216

0,6131

164,6002813

NaOH

21,59012166

0,3571

7,7098322444

Air pencuci

21,59012166 21,59012166

1,0013

8344,166666

Total

22769,1738

c. Menghitung panas Menghitung panas output campuran (∆H3 ) ∆H3

= m x Cp x ∆T

∆H3

= m x 1,0013 x (25-25 )

d. Menghitung panas yang hilang Q loss

= 5% x ∆H 1 = 0,05 x 292045,8333 = 145102,2917 kkal/jam

e. Menghitung panas Menghitung panas yang diserap air pencuci (∆H4)

B-12



∆H1 =

292045,8333

∆H2 =

72125,03569

∆H3 =

0

∆H4 = 74818,5059

Q loss = 145102,2917 Total = 292045,8334

Total = 292045,8334


Fungsi : memekatkan gliserin dengan memisahkan H 2O dan CH 3OH Vapor V,T1,YV,HV 0

96,675 C

Feed F TF,XF,hF 0 50 C

B-13

FEED : Dari neraca massa : Komponen

Massa (kg/j)

Fraksi massa

Kg mol/jam

Fraksi mol

Gliserin

2600,21473

0,124

28,23312917

0,0289

CH3OH

1226,53182

0,1319

38,32911194

0,0883

NaCl

3209,464334

0,0044

54,6282503

0,0016

H2O

19,77000217

0,7397

122,288826

0,88 12 0,8812

Total

7055,980648

1,0000

122,288826

1,0000

Menghitung Cp feed campuran : 0

Komponen

Fraksi mol

Cp (kkal/kg. C)

Fraksi mol.Cp

Gliserin

0,0289

0,575

0,0166175

CH3OH

0,0883

0,6131

0,05413673

NaCl

0,0016

0,2079

0,00033264

B-14

hf = CpF ( TF – T1) T1) = 96,64749871 ( 50-96,64749871) 50-96,64749871) = 4737,0744 kkal/jam Steam yang digunakan : setam saturated 143,27 kPa 0

0

Ts = 110 C = 283,15 K λ steam = 2691,5 – 461,3 – 461,3 = 2230,2 kJ/kg = 533,0306 kkal/kg (Geankoplis app A hal 858) Menghitung Hv campuran dalam uap : Komponen

Fraksi mol,x

Hv (kkal/kg)

x.Hv

CH3OH

0,094193

244,1345

22,99576096

H2O

0,905807

543,3125

492,1362657

Hv campuran

515,1320266

Overral heat balance :

B-15

Total heat out

= L.hL + V.Hv = 0 + 3071373,562 = 3071373,562 kka/jam



F.HF = 346589,7671

L.Hl = 0

S.λ =

3417963,0970

V.Hv = 3071373,562

Total =3071373,562 =3071373,562

Total =3071373,562 =3071373,562

5. COOLER ( E-322)

∆H3 ∆T3

0

= 30 C

B-16

Overall heat balance : ∆H1 + ∆H3 = ∆H2 + ∆H4 ∆H1

= ∆H2 + Qc

Qc

= panas yang diserap oleh air pendingin

a. Menghitung panas Menghitung panas yang dibawa gliserin masuk (∆H1) ∆H1 dihitung dengan persamaan : m .Cp. ∆T 0

0

Inlet gliserin pada 96,675 C dan ∆T = 71,675 C Komponen Komponen

Massa Massa (kg.jam) (kg.jam)

Cp (kkal/kg. (kkal/kg. C)

∆H1 (kkal/jam)

Gliserin

2600,21473

0,6397

119211,3796

NaCl

3209,464334

0,217

49918,32328

H2O

4716,002063

1,0067

340284,1782

Total ∆H1

509423,6404

B-17

0

Komponen

Massa (kg.jam)

Cp (kkal/kg. C)

∆H3 (kkal/jam)

Air pencuci

m

0,9987

4,9935

Total ∆H3

4,9935

d. Menghitung panas yang dibawa air pendingin keluar Outlet air pendingin pada 50

0

C dan ∆T = 25

0

C 0

Komponen

Massa (kg.jam)

Cp (kkal/kg. C)

∆H3 (kkal/jam)

Air pencuci

m

0,9992

24,98

Total ∆H4

24,98

∆H1 + ∆H3 = ∆H2 + ∆H4

509423,6404 + 4,9935m = 34507,24245 + 24,98m m = 23761,85915 kg Jadi massa air pendingin yang dibutuhkan adalah 23761,85915 kg/jam

C-1

APPENDIKS C PERHITUNGAN SPESIFFIKASI PERALATAN

1. Storage Metanol (F-101)

Fungsi : Untuk menyimpan metanol dan menampung recovery metanol dari evaporator Dasar perancangan : Tipe : Slinder tegak dengan tutup atas standart dished dan tutup bawah conical Jumlah : 2 buah Bahan konstruksi : Carbon SteelP Residence time : 30 hari Massa masuk : 111,8634 kg/jam Densitas metanol :

0,7491 g/mL x 0,0020 lb/gram 3

0,000035ft /mL /mL

= 47,08628571 lb/ft

3

C-2

Vconis

 .di3

=

3

24tg1 / 2

0

= 0,0775 d (α = 120 ) 3

3

VT = Vdish + V shell + Vconis = 0,0847 d + 1,1775 d + 0,0775 d 3

2351,9396 ft = 1,337 d

3

3

d

= 12,0695 ft = 144,8342 in

Ls

= 1,5 d = 1,5 x 12,0695 ft = 18,1043 ft = 217,251 in

Tinggi larutan dalam tutup bawah ( hb ) hb =

1 / 2d

tg1 / 2

=

1 / 212 212 ,0695

tg 60

= 3,4841 ft

Tinggi larutan (hl) Ls + hb

= 18,1043 + 3,4841 = 21,5884 ft = 259,0608 in

3

C-3

Standarisasi : do = di + 2 ts = 144,8342 + 2 x ¼ = 145,3342 in Pendekatan ke do = 144 in di = do – 2 ts = 144 -2 x ¼ = 143, 5 = 11,9583 ft 3

VT = Vdish + V shell + Vconis = 0,0847 d +



4

d2 x Ls = 0,0755d

3

2351,9536 ft = 144,8412 + 112,2557 Ls + 129,1086 ft Ls Ls di

Ls

= 18,5113 ft =

18,5113 11,9583

= 1,5 d

= 1,5479 > 1,5 ( memenuhi )

3

3

C-4

Tinggi tutup atas (Ha) : Ha = 0,169 d = 0,169 x 11,9583 11,9583 = 2,0209 2,0209 ft = 24,2514 in Menentukan tebal tutup bawah conical (thb) thb

=

=

=

pixdi 2 cos1 / 2 ( f . E  0,6 pi)

21,7686 x143 143,5 2 cos 60(12.750 750 x0,85  0,6 x21,7686 )

0,3511 16

= 3/8 in

Tinggi tutup bawah (Hb) Hb

=

=

+C

1 / 2d

tg1 / 2 1 / 2 x11,9583

tg 60

= 3,4519 ft = 41,4228 in

+ 1/16

C-5

Tinggi tangki

: 23,4103 ft = 289,9236 in

Diameter ( di )

: 12 ft = 144 in

Tebal sheel

: ¼ in

Bahan konstruksi : Carbon Steel Jumlah

: 2 buah

2. Pompa Sentrifugal (L-102)

Fungsi

: Mengalirkan metanol dari storage metanol menuju mixer

Jumlah

: 1 buah

Dasar perancangan : Bahan konstruksi : Cast Iron Densitas Metanol

=

0,7491 g / mLx 0,00220 lb / gram 0,000035 ft 3 / mL

= 47,08629 lb/ft

3

C-6

Perhitungan diameter pipa : Dopt

= 3,9 (Q)

0,45

0,13

x (ρ (ρ)

= 3,9 x ( 10,6372)

0,45

(pers.15 hal 496 Peter & Timmerhaus)

x (47,08629)

0,13

= 2,4686 in Direncanakan Direncanakan : Ketinggian pipa ( Z )

= 15,2 ft

Panjang pipa ( L )

= 20,8 ft

Berdasarkan Kern hal 884 tebal 11 didapatkan Pipa komersial steel 12 in IPS sch 30 2

A = 115 in = 0,7986 ft

2

di = 12,09 in = 1,0075 ft Kecepatan linear ( v ) =

Qr a

3

=

0,6732 ft / det 2

0,7986 ft

= 20,8429 ft/det

C-7

Globe valve = 1 x 9,5 = 9,5 Gate valve = 1 x 0,17 = 0,17 Tee = 1x 1 = 1 ΔL = 12,17 + 20,k 20, k 8 = 32,97 ft ΣF = 4 x f x ΔL/D x v2 /2gc = 4 x 0,015 x

32,97 1,0075 in / 12

x

0,8429 in 2 x0,0131

= 0,0257 Dimana : α = 1 ( turbulen ) ; Δv = 0,8429 0,8429 ft/det ; Δv = 0 ; Δz = 15,2 ft Ws

=

=

v2 2. .gc

+ Δz x

gc

0,8429 2 x0,0131

= 64,348

g

lb.ft

+

 p

+ ΣF

p

+ 15,2 x 1 + 0 + 4,1261

/ jam

C-8

Spesifikasi Pompa Sentrifugal (L-102) :

Fungsi

: Mengalirkan metanol dari storage metanol menuju mixer

Tipe

: Pompa Sentrifugal

Jenis pompa

: Commercial steel

Daya

: 2 HP

Jumlah

: 1 buah

12” IPS sch 30

3. Mixer (M-103)

Fungsi

: Membuat larutan Na-metoksida dengan mencampur metanol dengan katalis NaOH

Tipe

: Silinder Tegak dengan tutup atas standard dished dan tutup bawah conical dilengkapi pengaduk

Jumlah

: 1 buah

Dasar perancangan :

C-9

Menentukan dimensi tangki : Vdish

= 0,0847 d

V shell

=



4

3

2

3

di x LS = 1,1775 d ( Ls = 1,5 d )

.di



3

3

0

= 0,0775 d ( α = 120 )

Vconis

=

VT

= Vdish + V shell + Vconis = 0,0847 d + 1,1775 d + 0,0775 d

24tg1 / 2

3

3

301,7502 ft = 1,337 d d

= 6,088 ft

3

3

= 73,056 in Ls

= 1,5 d = 1,5 x 6,088 ft = 9,132 ft = 109,584 in

Menentukan tebal tutup atas dished ( tha )

3

3

C-10

Tinggi larutan dalam tutup bawah ( thb ) thb

=

=

1 / 2d

tg1 / 2 1 / 24,8282

tg 60

= 1,3938 ft

Tinggi larutan (hl ) Ls + hb

= 9,132 + 1,3938 = 10,5258 ft = 0,8772 in

Phidrostatik =

 xhl

14 144 4

Poperasi = 14,7 psia P design

= P operasi + P hidrostatik = P operasi +

 xhl

14 144 4

C-11

Pendekatan ke do = 20 in Di = do – 2 ts = 20 – 2 x 1/8 = 19,75 in = 1,6458 ft Tinggi tutup bawah ( Hb ) Hb =

1 / 2d

tg1 / 2

=

1 / 2 x1,6458

tg 60



= 0,4751 ft = 5,7013 in

Tinggi tangki ( H ) Ha + Ls + Hb

= 13,698 + 9,132 + 5,7013 = 28,5313 ft = 342,3756 in

Perhitungan Pengaduk

Dipakai impeller jenis turbin dengan 4 flat blade Diameter impeller impeller ( Da ) = 1/3 x diameter shell

C-12

Viskositas Campuran

= 0,55 cP x 2,4191 =

NRe

=

ja m 1,33051 lb / ft . jam

3600

= 0,00037 Lb/ft.det

Da 2 xNx  

=

0,5486 2 ft 2 x1,25 putaran / det x51,90743 0,00037 Lb / ft . det

= 192408,2169 Diperoleh Np = 1,2 M

=

=

Nfr

=

a  log N Re b

( a = 1; b = 40)

1  log 192408,216 9 40 N 2 xDa gc

=

= - 0,1071

1,252 252 x10,5486 32,174 174

= 0,0426

(Mc.Cabe 1 hal 244)

C-13

Transmition System Lossess = 20 % x Power Power input = 20 % x 0, 006171 = 0,001234 HP Total Horse Power = Power input + Transmition System Lossess = 0,00561 + 0,001234 = 0,006844 HP = 0,5 HP Spesifikasi Mixer (M-103):

Fungsi

: Membuat larutan Na-metoksida dengan mencampur metanol dengan katalis NaOH

Tipe

: Silinder Tegak dengan tutup atas standard dished dan tutup bawah conical dilengkapi pengaduk

Dimensi

: Factor korosi ( C ) = 2/16

C-14

Direncanakan Direncanakan : Bahan konstruksi konstruksi : Carbon Steel SA-240 SA-240 grade M tipe 316 Allowable stress : 18750 Tipe pengelasan

: DWBJ ( E = 0.8 )

Faktor korosi

: 1/16 in

L/d = 3 Waktu tinggal

(Ulrich, table 4-27 hal 249)

: 30 hari

Dasar perancangan : Massa masuk

= 5115,3984 kg/jam = 11277,40731 Lb/jam

Densitas bahan

: 60,43224 lb/ft

Suhu operasi

: 30 C

0

Tekanan operasi : 1 atm

3

C-15

VT

= 67180,4757 + 0,2V T

0,8VT

= 67180,4757

VT

= 83975,5946 ft

3

b. Menentukan diameter tangki VT

= VShell + Vdish =

83975,5946 di



4

2

di Ls + 0,0847di 3

3

= 2,355 di + 0,0847di

= 32,5291 ft = 390,3493 in

c. Menentukan tinggi silinder Ls = 3 di = 3 x 32,5291ft = 97,5873 ft = 1171,0476 in

3

C-16

f. Menentukan tebal tangki (ts) ts =

ts =

Pixdi 2( f . E  0,6 Pi)

+C

33,5222 x390 390 ,3493 2(18750 x0,8  0,6 x33,5222 )

+ 1/16 =

0,4368 16

= 0,4993 = ½ in

Standarisasi do do = di + 2 ts = 390,3493 + 2 (1/2 ) = 391,3493 in Berdasarkan Brownell Brownell and Young, table 5-7, hal 91 diperoleh : do

= 391 in

do

= di + 2 ts = 391+ 2 (1/2 ) = 390 in

C-17

h. Menentukan tinggi tutup atas ( h ) Bentuk tutup atas adalah standart dished head Dari Brownell and Young,fig 5-8, hal 87 diperoleh : di

a

=

b

=r-

2

BC 2  AB2

AB = di/2 – irc BC = r – irc AC = h

BC 2  AB2

= th + b + sf

Dimana : di = diameter dalam = 390 in ls = tebal silinder = ½ in

C-18

Dari Brownell and Young,fig 5-6 hal 88 untuk ts = 3/16 diperoleh : sf = 1,5 in maka : h

= ( ½ + 66,0417 + 1½) = 68,0417 in

Jadi tinggi tangki

= Ls + h = 1170 in + 68,0417 in = 1238,0417 in

Spesifikasi Storage Minyak Minyak Jarak (F-104)

Fungsi

: Menyimpan minyak jarak selama 30 hari

Tipe

: Tangki berbentuk silinder tegak dengan tutup atas berbentuk standart dished dengan tutup bawah datar.

Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-240 SA-240 grade grade M tipe 316 Dimensi

: factor korosi (C)

= 1/16

C-19

Perhitungan : a. Menentukan rate volumetrik (Qr) =

m

=



11277 ,40731 lb / jam 3

60,43224 lb / ft 3

3

= 186,6124 ft /jam = 0,0518 ft /det = 23,2409 gal/menit b. Menentukan dimensi pipa : Diasumsikan aliran fluida turbulen maka ( Timmmerhaus hal.496) : Dopt

= 3,9 (Q)

0,45

0,13

x (ρ)

= 3,9 x (0,0518)

0,45

(pers.15 hal 496 Peter & Timmerhaus)

x (60,43224)

0,13

= 1,7542 in Berdasarkan Kern hal 884 tebal 11 didapatkan 2

A = 115 in = 0,7986 ft

2

C-20

ε/D =

f

0,00085 0,1342

= 0,00633

= 2,4

c. Menentukan panjang pipa : Direncanakan Direncanakan : Panjang pipa lurus = 20 ft 0

f

2 buah elbow 90 , K = 0,9

( Mc.cabe, hal 103 )

L/D = 32 in

( Timmmerhaus, hal 484 )

L = 32 x 2 x 2,067 = 132,288 in = 11,024 ft f

2 buah gate valve, K = 0,2

( Mc.cabe, hal 103 )

L/D = 7 in

(Timmmerhaus, hal 484 )

L = 7 x 2 x 2,067 = 28,938 in = 2,4115 ft Entrance valve : L = 1,9 ft

C-21

Friksi pada pipa lurus Ff = 4f x

 L

D

v

x

2

2

39,1355

= 4 x 0,13 x

0,1342

2,2232

x

2

= 374,7548 Friksi pada system perpipaan Hf = Kf = 2,2

(2,2232 )

2

= 5,4369

2

Expansion loss pada tangki masuk Kex =

[1-

hex = Kex

v

A2 A1

2

] = ( 1-0) = 1

2

2

=1

x

2,2232 2

Maka total friction loss =

= 1,1116

C-22

Ws =

( 2, 2232 )

2

2 x 2 x 32,17 174 4

+

7 x32,174 32,174 174

+

0 55,999 999

+ 384,0217

= 391,0601 ft.lbf/lbm f. Menentukan tenaga penggeak pompa WHP =

WsxQx  550 550

=

391 391,0601 x0,0518 x60,43224 550 550

= 2,2258 HP

Efisiensi pompa untuk kapasitas 23,2509 gpm adalah 20% (Timmmerhaus, fig 14-37 hal 520 ) Efisiensi pompa untuk power motor 2,2258 adalah 80% Daya motor =

2,2258 0,20 x0,8

= 13,91125 HP = 14 HP

Spesifikasi Pompa Sentrifugal :

Fungsi : Mengalirkan minyak jarak dari storage ke Reaktor I Tipe : Pompa sentrifugal

C-23

Massa gliserin = 2720,56899 kg/jam Massa metil ester = 27527,52753 kg/jam Densitas campuran

=

0,9111 g / mLx 0,00220 lb / jam 3

0,000035 ft / mL 3

=

57,26914286 lb / ft x0,45359 lb / gram 3

= 917,359044kg/m Densitas gliserin =

=

3

1,2649 g / mLx 0,00220 lb / gram 3

0,000035 ft / mL 1,2649 g / mLx 0,00220 lb / gram 3

0,000035 ft / mL

= 1272,676254 kg/m Densitas metil ester

3

0,028317 m / ft

=

3

0,88 g / mLx 0,00220 lb / gram 3

0,000035 ft / mL

C-24

Menentukan tinggi silinder Ls = 2d = 2x 9,1859 = 18,3718 ft hb = 0,169 d = 0, 169 x 9,1859 = 1,5524 ft Tinggi larutan ( H ) = Ls + hb = 18,3718 + 1,5524 = 19,9242 ft P design


= 14,7 +

 xhl

144 144

57,26914286 x19,9242 ft 144 144



22,6239 psia

Berdasarkan Brownell & Young, App D hal 335 bahan yang digunakan carbon steel SA 135 Grade B dengan F 12,750, E = 0,85, C = 1/16 ts =

=

pixdi  2( f . E  9,6 pi)

C

22,6239 x110 110 ,2308 

1

2(12.750 750 x0,85  0,6 x 22,6239 16

+

0,0697 16

= 3/16 in

C-25

r = d = 8,96875 ft = 107, 625 in tha =

=

0,885 885 xpixr

f . E  0,1 pi

+C

0,885 885 x22,6239 (12.750 750 x0,85  0,1 x22,6239 )

+ 1/16 =

0,07493 16

= 3/8 in

Tinggi tutup atas ( Ha ) : Ha = 0,169 d = 0,169 x 8,96875 = 1,5157 ft = 18,18864 in Tinggi heavy liquid over flow dari datum Z3 = ½ Ls + tinggi tutup = ( ½ + 17,9375 ) + 1, 5157 = 10,4845 ft = 125,8134 in Tinggi light liquid over flow dari datum 17,9375 + 1, 5157 = 19,4532 ft = 233,4384 233,4384 in Sehingga : ( Z 1  Z 2)  1

C-26

Kecepatan fase kontinyu Jika Uc < Ud berarti memenuhi syarat 3

Lc = rate volumetric, fase kontinyu, m /dt Lc =

m

=



2720 ,56899 k g / jam 1272 ,676254 k g / jam

x

1 ja m 3600

-4

3

= 5,93798 x 10 m /dt

Sehingga : Uc =

Lc a

=

5,93798 x10

4

0,6425759602 -4

= 9,238 x 10 < Ud ( memenuhi syarat ) Dimensi pipa

Diambil inlet velocity = 0,8 m/dt Flow rate =

m

=



Luas pipa ( A ) :

29832 ,83405 k g / jam 1 ja m 917 917 ,359044 k g / jam 3600

=

9,0335 x 10

-3

C-27

Diameter (di)

: 8,96875 ft

Tebal sheel

: 3/16 in

Bahan konstruksi : Carbon stell SA 167 Grade 3 type 304 7. Pompa Sentrifugal ( L-112 )

Fungsi

: Mengalirkan metil ester dari dekanter I menuju Reaktor II

Tipe

: Centrifugal Pump

Dasar perancangan : Bahan konstruksi : Cast Iron 0,8865 kg / m3 x0,022lb / gram

Densitas Campuran

=

Viskositas Campuran

= 11,4844 cP x 2,4191 =

Massa masuk

0,000035 ft 3 / mL

27,78191204 lb / ft . jam 3600 det/ jam

= 33497,9344 kg/jam

= 55,722lb/ft

= 0,0077lb/ft/det

3

C-28

Direncanakan Direncanakan : Ketinggian pipa ( Z )

= 14 ft

Panjang pipa ( L )

= 16,4ft

Berdasarkan Kern hal 884 tebal 11 didapatkan 2

A = 115 in = 0,7986 ft

2


NRe

=

Qr a

3

=

0,3674 ft / det 2

0,00371 ft

= 4,1660 ft/det

3 026 ftx0,08819 ft / det x55,722 722 lb / ft Dxvx  4,026

0,077 077 lb / ft . det



= 1008,8537 > 2100 ( aliran laminar ) 3 hal 88 untuk bahan cast iron didapatkan ε = Dari Geankoplis gambar 2.102.10-3 2,6 x 10

-4

4

C-29

Dimana : α = 1 ( laminar laminar ) ; Δv = 4,1660 ft/det ft/det ; Δv = 0 ; Δz = 14 ft Ws

=

=

WHP

=

v

2

2. .gc

+ Δz x

4,1660 2 x1 x32,174 174

Wsxm 550 550

g gc

+

p

+ ΣF

+ 14 x 1 + 0 + 0,9051 = 15,44445

15,44445

=

 p

550 550

= 0,5760

-3

Dari Timmerhaus gambar 14.37 hal 520 diperoleh η pompa = 20% BHP

=

WHP  pompa pompa

=

0,5760 .10

4

0,2

= 2,88

Dari Timmerhaus gambar 14.38 hal 521 diperoleh η motor = 80 % Daya pompa aktual =

BHP  motor

=

2,88 0 80

= 3,6 ≈ 4 HP

lb.ft

/ jam

C-30

Bahan konstruksi : Carbon Steel Residence Time : 60 menit Massa masuk

= 29832,83405 kg/jam

Densitas Campuran

=

0,8258 gram / mLx 0,00220 lb / jam 3

0,000035 ft / mL

= 55,68514lb/ft

3

Menentukan Volume Tangki : Volume liquid

m

=

=

ja mx 2,2lb / Kgx60 / 60 jam 29832 ,83405 Kg / jam 3

55,68514 lb / ft



= 1178,6310 ft Vliquid Vtangki

3

= 80% volume tangki =

Vliquid 0,8

3

=

1178,6310 ft

Menentukan dimensi tangki :

0,8

= 1473,2888ft

3

C-31

tinggi larutan (hl ) = Ls + hb = 15,4907+ 2,9812 = 18,4719 ft Phidrostatik =

 xhl

144 144

Poperasi

= 14,7 psia

P design


= 14,7 +

 xhl

144 144

55,6851lb / ft 3 x18,4719 ft 144 144

= 21,8431 psia Menentukan tebal tebal tangki ( ts) : Berdasarkan Brownell & Young, App D hal 335 bahan yang digunakan carbon steel SA 135 Grade B dengan F 12,750, E = 0,85, C = 1/16

C-32

Ls = 14,9883 ft Ls di

=

14,9883 10,4688

= 1,6317 > 1,5 ( memenuhi )

Ls = 1,5 d = 1,5 x 10,4688 ft = 15,7032 ft = 188,4384 in Menentukan tebal tebal tutup atas standart dished ( tha ) : r = d = 10,4688 ft = 125,6256 in tha =

=

0,885 885 xpixr

f . E  0,1 pi

+C

0,885 885 x 21,8431 x125 125 ,6256 (12,750 750 x0,85  0,1 x21,8431)

+ 1/16 =

0,8765 16

= 3/16in

Tinggi tutup atas ( Ha ) : Ha = 0,169 0,169 d = 0,169 x 10,4688 10,4688 = 1,7692 ft = 21,2304 in Menentukan tebal tebal tutup bawah standart dished ( thb ) : thb

=

pixdi

C-33

Perhitungan pengaduk Dipakai impeller jenis turbin dengan 6 flat blade Diameter impeller ( Da ) = 1/3 x diameter shell = 1/3 x 10,4688 = 3,4896 ft = 41,8752 in Lebar blade ( W )

= 0,17 x Da = 0,17 x 3,4896 = 0,5932 ft = 7,1184 in

Panjang blade ( L )

= 1/3 x Da = 1/3 x 3,4896 = 1,1632 ft = 13,9584 in

Dari Mc.Cabe gambar 9-13 hal 242 kurva D diperoleh S1 = 0,33 ; S 2 = 1 ; S3 = 0,25 ; S 4 = 0,25 Kecepatan putar N =

75 putaran 1menit

Viskositas

x

1menit 60 det ik

= 1,25 putaran/detik

7,7592 cP

2,4191

C-34

m

Np koreksi = Np ( Nfr ) = 1,5 x 0,1695 P=

P=

NpxN 3 xDa5 x gc 2058 ,4731 550 550

=

0,0917

= 1,1768

1,1768 x1,253 253 x3,48965 x55,68514 32,174 174

= 3,7427 HP

Grand Lossess ( Kebocoran tenaga akibat poros bearing ) = 10% x P = 10% x 3,7427 = 0,37427 Power input = P + Grand Lossess = 3,7427 + 0,37427 Power input = 3,74854 HP Transmition System Lossess

= 20% x Power input

= 20% x 3,74854= 0,7497 HP Total Horse Power

= Power input + Transmition System Lossess

= 3,74854+ 0,7497 = 4,49824 HP Menentukan jumlah impeller

C-35

ΔtLMTD =

T 1  T 2

Tc =

tc =

t 1  t 2 (230 230  140 140 )  (230 230  86) 0 = = 114,893 F ln t 1 / t 2 ln( 230 230  140 140 ) /(230 230  86)

2

t 1  t 2 2

=

=

23 230 0  23 230 0 2

86  14 140 0 2

th

table 6-42

Ukuran pipa = 2,375 in Di = 2,067 in A = 0,02330 ft

2

Menghitung panjang pipa NRe =

L2 xNx   x 2,42

0

= 133 F

Direncanakan Direncanakan ukuran pipa Dari Perry’s 6

0

= 230 F

C-36

Uc =

hioxho hio  ho

=

1450 x603 603 ,1275 1450 x603 603 ,1275

= 1032,6642

Rd diasumsikan 0,004 Rd = 1

UD

Uc  UD UcxUD

= Rd -

1

Uc

=

1

UD

-

1

Uc

= 0,004 -

1 1032 ,6642

= 0,00303163

UD = 329,8556 A=

L=



UD.T A a"

=

=

142393 ,1891 329,8556 x114 114 ,893

3,7573 0,023230

Jumlah lilitan coil n=

L  . Dcoil

= 161,2575

= 3,7573

C-37

Spesifikasi Reaktor II :

Fungsi

: Mereaksikan minyak jarak dengan methanol dan katalis NaOH

Tipe

: Silinder tegak dengan tutup atas standard dished dan tutup bawah conical dilengkapi dengan pengaduk

Dimensi

: Faktor korosi = 3/16 Alowable stress = 18.750 Faktor pengelasan = 0,8

Tinggi tangki

: 20,4945 ft = 245,934 in

Diameter ( di )

: 125,625 in = 10,4688 ft

Tebal shell : 3/16 in Bahan konstruksi : Carbon stell SA 167 Grade 3 type 304 Jumlah

: 1 buah

9. Dekanter 2 (H-121)

C-38

3

=

79,4514286 lb / ft x0,45359 lb / gram 3

= 891,9809284 kg/m Densitas gliserin =

=

3

1,2649 g / mLx 0,00220 lb / gram 3

0,000035 ft / mL 1,2649 g / mLx 0,00220 lb / gram 3

0,000035 ft / mL

= 1272,676254 kg/m Densitas metil ester

3

0,028317 m / ft

=

3

0,88 g / mLx 0,00220 lb / gram 3

0,000035 ft / mL 3

=

55,31428571 lb / ft x0,45359 lb / gram 3

= 886,0404301 kg/m VL =

m 

=

3

0,028317 m / ft 3

29872 ,83405 k g / jamx2,2lb / k gx1 jam 57 2691

=

1159,28197 ft

3

C-39

Phidrostatik =

 xhl

144 144

Poperasi

= 14,7 psia

P design


 xhl

144 144 3

= 14,7 +

55,6851lb / ft x 20,001 001 ft 144 144

= 22,4344 psia Berdasarkan Brownell & Young, App D hal 335 bahan yang digunakan carbon steel SA 135 Grade B dengan F 12,750, E = 0,85, C = 1/16 ts =

=

pixdi  C 2( f . E  9,6 pi) 22,4344 x110 110 ,6556



1 / 16

2(12.750 750 x0,85  0,6 x110 110 ,6556 )

=

0,0697 16

= 3/16 in

C-40

r = d = 8,96875 ft = 107, 625 in tha =

=

0,885 885 xpixr

f . E  0,1 pi

+C

0,885 885 x22,6239 (12.750 750 x0,85  0,1 x22,6239 )

+ 1/16 =

0,07493 16

= 3/8 in

Tinggi tutup atas ( Ha ) : Ha = 0,169 d = 0,169 x 8,96875 = 1,5157 ft = 18,1884 in Tinggi heavy liquid over flow dari datum Z3 = ½ Ls + tinggi tutup = ( ½ + 19,6637) + 1, 5157 = 21,1794 ft = 254,1528 in Tinggi light liquid over flow dari datum Z4 = Ls Ls + tinggi tinggi tutup 17,9375 + 1, 5157 = 19,4532 ft = 233,4384 233,4384 in Sehingga :

C-41

= 182,2544m/s Kecepatan fase kontinyu Jika Uc < Ud berarti memenuhi syarat 3

Lc = rate volumetric, fase kontinyu, m /dt Lc =

m

=



2720 ,56899 k g / jam 1272 ,676254 k g / jam

x

1 ja m 3600

-4

3

= 5,93798 x 10 m /dt

Sehingga : Uc =

Lc a

=

5,93798 x10

4

0,6425759602 -4

= 9,238 x 10 < Ud ( memenuhi syarat ) Dimensi pipa


m 

=

29832 ,83405 k g / jam 1 ja m 917 917 ,359044 k g / jam 3600

=

9,0335 x 10

-3

C-42

Tinggi tangki

: 18,4426 ft

Diameter (di)

: 107,625 in = 8,96875 ft

Tebal sheel

: 3/16 in

Bahan konstruksi: Carbon stell SA 167 Grade 3 type 304 10. Pompa Sentrifugal ( L-122 )

Fungsi : Mengalirkan metil ester dari dekanter II menuju kolom pencuci metil ester I Dasar Perancangan : Tipe : Centrifugal Pump Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Cast Iron 3

Denistas Campuran :

0,8774 kg / m x0,022lb / gram 3

0,000035 ft / mL

= 55,722lb/ft

3

C-43

= 3,9 x (0,31612)

0,45

x (0,00484)

0,13

= 0,7592 in

Direncanakan Direncanakan : Ketinggian pipa ( Z ) = 16,2 ft Panjang pipa ( L ) = 18,2ft Berdasarkan Kern hal 884 tebal 11 didapatkan 2

A = 115 in = 0,7986 ft

2


NRe =

Qr a

=

0,3162 ft 3 / det 0,0072 ft 2

= 85,4595 ft/det

3 824 ftx85,4595 ft / det x55,15085714 lb / ft Dxvx  0,824



0,0048420974 39lb / ft . det

= 802075,7354 > 2100 ( aliran turbulen t urbulen ) Dari Geankoplis gambar 2.10-3 hal 88 untuk bahan cast iron didapatkan ε = 2,6 x 10

-4

C-44

29,32

= 4 x 0,0096 x

0,824 824 n / 12

x

85,4595 in 2 x32,174 174

= 150,1882

Dimana : α = 1/2 ( laminar laminar ) ; Δv = 5,23611 ft/det ft/det ; Δv = 0 ; Δz = 16,2 ft Ws =

=

v

2

2. .gc

+ Δz x

85,4595 2 x1 x32,174 174

WHP =

g gc

+

 p

p

+ ΣF

+ 14 x 1 + 0 + 150,1382 = 393,3329

Wsxm 550 550

=

393 393 ,3329 x17,4771 550 550 x3600

= 12,4988

Dari Timmerhaus gambar 14.37 hal 520 diperoleh η pompa = 20% BHP =

WHP  pompa pompa

=

12,4988 0,2

= 62,494

Dari Timmerhaus gambar 14.38 hal 521 diperoleh η motor = 80 %

lb.ft

/ jam

C-45

Fungsi : Mengencerkan asam untuk mensuphai air pencuci untuk kolom pencuci metil ester. Dasar perancangan : Tipe : Silinder tegak dengan tutup atas standard dished dan tutup bawah conical dilengkapi dengan pengaduk. Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Carbon Steel Residence time : 60 menit Massa masuk : 8387,961583 kg/jam Densitas Campuran :

0,8258 gram / mLx 0,00220 lb / jam

Menentukan Volume Tangki : Volume liquid =

m 

3

0,000035 ft / mL

= 64,328 lb/ft

3

C-46

3

89,6456 ft = 1,337 d

3

3

d = 4,0618 ft = 48,7416 in Ls = 1,5 d = 1,5 x 4,0618 ft = 6,0927 ft = 73,1124 in Tinggi larutan dalam tutup bawah ( hb ) hb =

1 / 2d

tg1 / 2

=

1 / 24,0618

tg 60

= 1,1725 ft

tinggi larutan (hl ) = Ls + hb = 6,0927+ 1,1725 = 7,2652 ft P design


 xhl

14 144 4 3

= 14,7 +

 64,328 328 lb / ft x7,2652 ft

144

= 17,9455 psia

C-47

3

89,6456 ft = 9,2947 + 13,7821 Ls + 4,7196 ft

3

Ls = 5,7779 ft Ls di

=

5,7779 3,96875

= 1,5006 > 1,5 ( memenuhi )


=

0,885 885 xpixr

f . E  0,1 pi

+C

0,885 885 x17,9455 x47,625 625 (12,750 750 x0,85  0,1 x17,9455 )

+ 1/16 =

0,0662 16

= 3/16in

Tinggi tutup atas ( Ha ) : Ha = 0,169 d = 0,169 x 3,96875 = 0,6707 ft = 8,0484 in

C-48

Dipakai impeller jenis turbin dengan 6 flat blade Diameter impeller ( Da ) = 1/3 x diameter shell = 1/3 x 3,96875 = 1,32292 ft = 15,8750 in Lebar blade ( W ) = 0,17 x Da = 0,17 x 11,32292 = 0,2249 ft = 2,6988 in Panjang blade ( L ) = 1/3 x Da = 1/3 x 1,32292 = 4,44097 ft = 5,29164 in Dari Mc.Cabe gambar 9-13 hal 242 kurva D diperoleh S1 = 0,33 ; S 2 = 1 ; S3 = 0,25 ; S 4 = 0,25 Kecepatan putar = N =

75 putaran 1menit

x

1menit 60 det ik


Viskositas campuran = 5,06231 cP x 2,4191 =

12,24841 lb / jam ja m ja m 3600 det/ jam

NRe =

Da 2 xNx  

=

= 0,0034 lb/ft.det

1,3229 2 ft 2 x1,25 putaran / det x64,328 328 lb / ft 3 0,0034 lb / ft . det

C-49

Grand Lossess ( Kebocoran tenaga tenaga akibat poros bearing ) = 10% x P = 10% x 0,695 = 0,0695.10

-6

-5

Power input = P + Grand Lossess Lossess = 0,0695.10 + 0,695.10

-6

-5

Power input =0,7645 .10 HP Transmition System Lossess

= 20% x Power input

= 20% x 0,7645 = 0,1529 HP Total Horse Power

= Power input + Transmition System Lossess -5

= 0,7645 . 10 + 0,1529 .10

-5

-5

= 0,9174 . 10 HP ≈ 1 HP Menentukan jumlah impeller N=

hlxsg dTangki

=

7,5943 x1,2553 3,96875

= 2,4021 ≈ 3 buah

Spesifikasi Tangki Air Asam :

C-50

12. Washing Column ( D-210 )

Fungsi : Memurnikan metil ester Dasar Perancangan : Tipe : Silinder tegak dengan tutup atas dan tutup bawah standart dished Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Carbon Steel Residence time : 60 menit Massa masuk : 28539,28577 kg/jam Densitas campuran :

0,1965 g / mLx 0,00220 lb / gram 3

0,000035 ft / mL

= 12.35143 lb/ft

Menentukan volume tangki : Volume luquid

=

m



28539 28577 k g / jamx2 2lb / k gx60

3

C-51

Vconis =

 .di

3

3

24tg1 / 2

0

= 0,0775 d ( α = 120 ) 3

3


3177,088 ft = 1,3469d

3

3


1 / 2d

tg1 / 2

=

1 / 212 212 ,0695

tg 60

= 3,4841 ft

tinggi larutan (hl ) = Ls + hb = 18,1043 + 3,4841 = 21,5884 ft = 259,0608 in P design


 xhl

144 144

3

C-52

3




4

d2 x Ls = 0,0755d

3

3177,083 ft = 184,7472 + 132,0279 Ls + 184,7472 ft

3

Ls = 21,2651 ft Ls di

=

21,2651 12,96875

= 1,6397 > 1,5 ( memenuhi )

Ls = 1,5 d = 1,5 x 12,96875 ft = 19,4531 ft = 233,4372 in Menentukan tebal tebal tutup atas standart dished ( tha ) : r = d = 12,96875 ft = 155,625in tha =

=

0,885 885 xpixr

f . E  0,1 pi

+C

0,885 885 x16,7423 x155 155 ,625 (12,750 x0,85  0,1 x16,7423 )

+ 1/16 =

0,0758 16

= 3/16 in

3

C-53

Tinggi tangki

: 23,4103 ft = 280,9236 in

Diameter (di)

: 155,625 in = 12,96875 ft

Tebal sheel

: 3/16 in

Bahan konstruksi: Carbon stell SA 167 Grade 3 type 304 Jumlah

: 1 buah

13. Dekanter III ( H-211)

Fungsi : Untuk memisahkan air pencuci dari metil ester Dasar Perancangan : Tipe : Horizontal dekanter Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Carbon Steel Residence time : 60 menit Massa campuran masuk = 28539,28577 kg/jam

C-54

Densitas metil ester

0,88 g / mLx 0,00220 lb / gram

=

3

0,000035 ft / mL 3

=

55,31428571 lb / ft x0,45359 lb / gram 3

= 886,0404301 kg/m VL =

m

=

VT =

0,85

3

29872 ,83405 k g / jamx2,2lb / k gx1 jam 57,2691



VL

3

0,028317 m / ft

1146,0314 ft

=

=

3

0,85

= 1348,2722 ft

3

VT = Vdish + V shell + Vshell 3

VT = 0,0847d + 3



4

2

3

di x Ls + 0,0847d ( Ls = 2 d )

1348,2722 ft = 1,7394 di

3

di = 9,1859 ft = 110,2308 in

1146,0314 ft

3

C-55

ts =

=

pixdi  C 2( f . E  9,6 pi)

22,6239 x110 110 ,2308



1 / 16

2(12,750 750 x0,85  0,6 x 22,6239 )

=

0,0697 16

= 3/16 in

Standarisasi :do = di + 2 ts = 110,2308 + 2 x 3/16 = 110,6058in Pendekatan ke do = 108 in di = do – 2 ts = 108 -2 x 3/16= 107,635= 8,96875ft 8,96875ft 3

VT = Vdish + V shell + V dish = 0,0847 d + 3

1348,2722 ft = 122,2106+ 63,1442Ls Ls = 19,4169 ft Ls di

=

19,4169 8,96875

= 2,16495> 2 ( memenuhi )



4

d2 x Ls = 0,0847 d

3

C-56

Tinggi light liquid over flow dari datum 17,9375 + 1, 5157 = 19,4532 ft = 233,4384 233,4384 in Sehingga : Z2 =

( Z 1  Z 2 )  1

+ Z3

 2

=

(233 233 ,9375  125 125 ,8134 ) x55,3142 79,45142875

+ 125,8134

= 200,7422 ft Settling velocity pada dropled fase terdispersi A =

Ud =



2

xd =

4 m



4

x[

107 107 ,625 625 in

2

39,37in / m

] = 5,8663m

x A1



=

27527 ,52753 k g / jam 886 886 0404301 k g / m

3

x 5,8663

2

C-57


m

=



29832 ,83405 k g / jam 1 ja m 917 917 ,359044 k g / jam 3600

=

9,0335 x 10

-3

Luas pipa ( A ) : A=

flowrate 0,8

A = π x di

di = [

=

9,0335 x10 x10 0,8

-3

-2

2

= 1,1129 x 10 m

2

1,1129 x10  / 4

2

]

1/2

= 0,1191 m = 4,6889 in

Spesifikasi Dekanter III :

Fungsi

: untuk memisahkan air pencuci dari metil ester

Tipe

: Horizontal dekanter

Dimensi

: factor korosi (C)

= 3/16

: allowable stress (f)

= 18.750

C-58

Bahan konstruksi : Cast Iron 3

0,8865 k g / m x0,022 022 lb / gram

Denistas Campuran :

3

0,000035 ft / mL

Viskositas Campuran =

= 55,722lb/ft

3

= 11,4844 cP x 2,4191

27,78191204 lb / ft . jam 3600 det/ jam

= 0,0077lb/ft/det

Massa masuk = 33497,9344 kg/jam Rate volumetric ( Qr ) =

m 

=

ja mx2,2 ft / k g 33497 ,9344 k g / jam 3

55,722 722 lb / ft 3

3

=

1322 ,5345 ft / jam

= 0,3674 x 7,481gal/ft x 60 det/menit = 164,9112 gal/det Perhitungan diameter pipa :

3600 det/ jam

C-59

= 1008,8537 > 2100 ( aliran laminar ) Dari Geankoplis gambar 2.10-3 hal 88 untuk bahan cast c ast iron didapatkan ε = 2,6 x 10 ε/D =

-4

2,6.10

4

4,026 026 in / 39,37 m / in

= 0,00254

f = 0,0096 Dari Geankoplis tebel 2.10-1 hal 93 untuk sambungan valve didapatkan : Standart elbow = 3 x 0,75 = 2,25 Globe valve = 1 x 9,5 = 9,5 Gate valve = 1 x 0,17 = 0,17 Tee = 1x 1 = 1 ΔL = 12,17 + 20,k 8 = 32,97 ft 2

ΣF = 4 x f x ΔL/D x v /2gc

C-60


BHP  motor

=

0,368 368 0,80

= 0,4825 ≈ 0,5 HP


Fungsi

: mengalirkan metil ester dari dekanter IV menuju tangki

adsorpsi Tipe

: pompa sentrifugal

Jenis pipa : Commercial steel 12” IPS sch 30 Daya

: 0,5 HP

Jumlah

: 1 buah

15. Tangki Adsorpsi ( M-230 )

Fungsi : Menyerap kandungan air yang masih terdapat dalam metil ester.

C-61

=

29832 ,83405 Kg / jamx 2,2lb / Kgx60 3

55,68514 lb / ft

= 1178,6310 ft

3

Vliquid = 80% volume tangki Vtangki =

Vliquid 0,8

3

=

1178,6310 ft 0,8

= 1473,2888ft

3

Menentukan dimensi tangki : Vdish = 0,0847 d V shell =

Vconis =



4

3

2

3

di x LS = 1,1775 d ( Ls = 1,5 d )

 .di

3

24tg1 / 2

3

0

= 0,0775 d ( α = 120 ) 3

3


1473,2888ft = 1,337 d 3

3

d = 10,3271 ft = 123,9252 in

3

C-62

Berdasarkan Brownell & Young, App D hal 335 bahan yang digunakan carbon steel SA 135 Grade B dengan F 12,750, E = 0,85, C = 1/16 ts =

=

pixdi  C 2( f . E  9,6 pi)

21,8431 x123,9252



1 / 16

2(12,750 x0,85 x 21,8431 )

=

0,0703 16

=3/16 in

Standarisasi :do = di + 2 ts = 123,9252 + 2 x3/16 = 124,3002 in Pendekatan ke do = 126 in di = do – 2 ts = 126 -2 x3/16 = 125,625 = 10,4688 ft 3

VT = Vdish + V shell + Vconis = 0,0847 d + 3



4

d2 x Ls = 0,0755d

1473,2888 ft = 97,1794 + 86,0327 Ls + 86,6239 ft Ls = 14,9883 ft

3

3

C-63

thb

=

=

pixdi 2 cos1 / 2 ( f . E  0,6 pi) 21,8431 x125 125 ,6256

2 cos 60(12.750 750 x0,85  0,6 x21,8431 )

+

1 16

=

Tinggi tutup bawah ( Hb ) : Hb =

1 / 2d

tg1 / 2

=

1 / 2 x10,4688

tg 60 

= 3,0221 ft = 36,2652 in

Tinggi tangki ( H ) = Ha + Ls + Hb = 1,7692 + 15,7032 + 3,0221 = 20,4945 ft = 245,934 in Perhitungan pengaduk

Dipakai impeller jenis turbin dengan 6 flat blade Diameter impeller ( Da ) = 1/3 x diameter shell = 1/3 x 10,4688 = 3,4896 ft = 41,8752 in

0,0783 16

= 3/16

C-64

Diperoleh Np = 1,5 a  log Nre

m=

=

b

dimana a = 1 ; b = 40 (Mc.Cabe I hal 244 )

1  log 46582 ,7132 40 2

Nfr =

N xDa gc

=

= 0,0917

1,252 252 x3,4896 32,174 174 m

= 0,1695

Np koreksi = Np ( Nfr ) = 1,5 x 0,1695 P=

P=

NpxN 3 xDa 5 x gc

2058 ,4731 550 550

=

0,0917

= 1,1768

1,1768 x1,253 x3,4896 5 x55,68514 32,174 174

= 3,7427 HP

Grand Lossess ( Kebocoran tenaga akibat akibat poros bearing ) = 10% x P = 10% x 3,7427 = 0,37427 Power input = P + Grand Lossess = 3,7427 + 0,37427

C-65

Fungsi

: menyerap kandungan air yang masih terdapat dalam air

metil ester Tipe

: silinder tegak dengan tutup atas standard dished dan tutup

bawah conical dilengkapi dengan pengaduk Dimensi

: factor korosi (C)

= 1/16


= 12.750

: factor pengelasan (E)

= 0,85

Tinggi tangki

: 20,4945 ft = 245,934 in

Diameter (di)

: 125,625 in = 10,4688 ft

Tebal sheel

: 3/16 in

Bahan konstruksi : Carbon stell SA 167 Grade 3 type 304 Jumlah

: 1 buah

16. Pompa Sentrifugal ( L-231 )

C-66

Rate volumetric ( Qr ) =

m 

=

ja mx2,2 ft / k g 33497 ,9344 k g / jam 3

55,722 722 lb / ft

3

=

1322 ,5345 ft / jam 3600 det/ jam

3

= 0,3674 x 7,481gal/ft x 60 det/menit = 164,9112 gal/det Perhitungan diameter pipa : Dopt = 3,9 Q

0,45

x ρ0,13 ( pers.15 hal 496 Peter & Timmerhaus )

= 3,9 x ( 0,3674)

0,45

x (55,722)

0,13

= 4,1917 in

Direncanakan Direncanakan : Ketinggian pipa ( Z ) = 14 ft Panjang pipa ( L ) = 16,4ft Berdasarkan Kern hal 884 tebal 11 didapatkan 2

A = 115 in = 0,7986 ft

2

C-67

Standart elbow = 3 x 0,75 = 2,25 Globe valve = 1 x 9,5 = 9,5 Gate valve = 1 x 0,17 = 0,17 Tee = 1x 1 = 1 ΔL = 12,17 + 20,k 8 = 32,97 ft 2

ΣF = 4 x f x ΔL/D x v /2gc = 4 x 0,0096 x

29,32 0,3355 in / 12

x

4,1660 in 2 x32,174 174

= 0,9051

Dimana : α = 1 ( laminar laminar ) ; Δv = 4,1660 ft/det ft/det ; Δv = 0 ; Δz = 14 ft Ws =

=

v

2

2. .gc

+ Δz x

4,1660 2 x1 x32,174 174

WHP =

Wsxm

g gc

+ 14,7 + ΣF

+ 14 x 1 + 14,7 + 0,9051 = 297,6788

=

297,6788

= 0,5412

-3

lb.ft

/ jam

C-68


: 1 Hp

Jumlah

: 1 buah

17. Filter Press I ( P-232 )

Fungsi : Untuk memisahkan kalsium klorida dari metil ester Bahan masuk = 28233,54763 kg/jam = 62243,6791 lb/jam ρ campuran = 56,58892 lb/ft3 Volume minyak =

62243 ,6791 56,58892

= 62243,6791 ft

3

Dari Perry’s Ed. 6 hal 19-67 19 -67 diperoleh : Ukuran normal phate

: 30 in

Luas

: 10,1 ft

Kapasitas phate dan frame

: 0,42 cm.ft/in

C-69

Dasar perancangan : Tipe : Centrifugal Pump Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Cast Iron 3

0,8865 k g / m x0,022 022 lb / gram

Denistas Campuran :

3

0,000035 ft / mL


= 55,722lb/ft

3

= 11,4844 cP x 2,4191

27,78191204 lb / ft . jam 3600 det/ jam

= 0,0077lb/ft/det


m



=

33497 ,9344 k g / jam ja mx2,2 ft / k g 3

55,722 722 lb / ft

3

=

1322 ,5345 ft / jam 3600 det/ jam

C-70

Kecepatan linear ( v ) =

NRe =

Qr a

3

=

0,3674 ft / det 2

0,00371 ft

= 4,1660 ft/det

3 026 ftx 0,08819 ft / det x55,722 722 lb / ft Dxvx  4,026

0,077 077 lb / ft . det



= 1008,8537 > 2100 ( aliran laminar ) ast iron didapatkan ε = Dari Geankoplis gambar 2.10-3 hal 88 untuk bahan ccast 2,6 x 10 ε/D =

-4

2,6.10

4

4,026 026 in / 39,37 m / in

= 0,00254

f = 0,0096 Dari Geankoplis tebel 2.10-1 hal 93 untuk sambungan valve didapatkan : Standart elbow = 3 x 0,75 = 2,25 Globe valve = 1 x 9,5 = 9,5 Gate valve = 1 x 0,17 = 0,17

C-71

η pompa = 20% BHP =

WHP  pompa pompa

0,5760 .10

=

4

0,2

= 2,88


BHP  motor

=

2,88 0,80

= 3,6 ≈ 4 HP


Fungsi

: mengalirkan metil ester dari filter press I menuju ke

storage metil ester. Tipe

: pompa sentrifugal


: 4 Hp

Jumlah

: 1 buah

C-72

Menentukan volume tangki m

=

ja m 65,7696 k g / jamx2,2lb / k gx30 x 24 jam 3

47,0863 lb / ft





3

2212 ,513756 ft

Storage direncankan 2 buah maka Vliquid = 1106,25679 ft

3

Vliquid = 80% volume tangki Vtangki = Vtangki =

Vliquid 0,8

=

1106,25679 ft

3 

0,8


Vconis =



4

3

2

3

di x LS = 1,1775 d ( Ls = 1,5 d )

 .di

3

24tg1 / 2

3

0

= 0,0775 d ( α = 120 )

1382,820985 1382,820985 ft

3

C-73

3

= 14,7 +

47 ,14914286 lb / ft x3 x21,5854 ft 144 144



21,7686 psia

Menentukan tebal tebal tangki ( ts) : Berdasarkan Brownell & Young, App D hal 335 bahan yang digunakan carbon steel SA 135 Grade B dengan F 12,750, E = 0,85, C = 1/16 ts =

=

pixdi  C 2( f . E  9,6 pi)

21,7686 x144,8342



1 / 16

2(12,750 750 x0,85 x21,7686 )

=

0,2081 16

= ¼ in

Standarisasi :do = di + 2 ts = 144,8342 + 2 x ¼ = 145,3342 in Pendekatan ke do = 144 in di = do – 2 ts = 144 -2 x ¼ = 143, 5 = 11,9583 ft 3




4

d2 x Ls = 0,0755d

3

C-74

Ha = 0,169 d = 0,169 x 11,9583 = 2,0209 ft 24,2514 in Menentukan tebal tutup bawah conical ( thb ) thb =

=

=

pixdi 2 cos1 / 2 ( f . E  0,6 pi)

+C

21,7686 x143 143 ,5 2 cos 60(12,750 x0,85  0,6 x21,7686 ) 0,3511 16

+ 1/16

= 3/8 in

Tinggi tutup bawah ( Hb ) Hb =

1 / 2d

tg1 / 2

=

1 / 2 x11,9583

tg 60

= 3,4519 ft = 41,4228 in

Tinggi tangki ( H ) = Ha + Ls + Hb = 2,0209 + 17,9375 + 3,4519 = 23,4103 ft = 280,9236 in

C-75

20. Tangki Penampung Gliserin ( F-301 )

Fungsi : menampung gliserin mentah Dasar perancangan : Tipe : Silinder tegak dengan tutup atas standard dished dan tutup bawah conical Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Carbon Steel Residence time : 30 hari Massa masuk : 7754,805474 kg/jam Densitas methanol :

0,7491 g / mLx 0,0020 lb / gram 3

0,000035 ft / mL

Menentukan volume liquid =



3

47,08623 lb / ft

C-76

3

3


2351,9396 ft = 1,337 d

3

3

3


1 / 2d

tg1 / 2

=

1 / 212 212 ,0695

tg 60 

= 3,4841 ft

tinggi larutan (hl ) = Ls + hb = 18,1043 + 3,4841 = 21,5884 ft = 259,0608 in P design


 xhl

14 144 4 3

= 14,7 +

47 ,14914286 lb / ft x 21,2554 ft

Menentukan tebal tebal tangki ( ts) :

144



21,7686 psia

C-77

3

2351,9536 ft = 144,8412 + 112,2557 Ls + 129,1086 ft

3

Ls = 18,5113 ft Ls di

=

18,5113 11,9583

= 1,5479 > 1,5 ( memenuhi )

Ls = 1,5 d = 1,5 x 11,9583 ft = 17,9375 ft = 215,2494 in Menentukan tebal tebal tutup atas standart dished ( tha ) : r = d = 11,9583 ft = 143, 5 in tha =

=

0,885 885 xpixr

f . E  0,1 pi

+C

0,885 x 21,7686 x144,5 (12,750 x0,85  0,1 x 21,7686 )

+ 1/16 =

0,3508 16

= 3/8 in

Tinggi tutup atas ( Ha ) : Ha = 0,169 d = 0,169 x 11,9583 = 2,0209 ft 24,2514 in Menentukan tebal tutup bawah conical ( thb )

C-78

Spesifikasi Tangki Penampung Gliserin :

Fungsi

: menampung gliserin mentah

Tipe


bawah conical Dimensi

: factor korosi (C)

=¼


= 12.750


= 0,85

Tinggi tangki

: 23,4103 ft = 280,9236 in

Diameter (di)

: 143, 5 in = 11,9583 ft

Tebal sheel

: ¼ in


: 1 buah


C-79


m 

=

ja mx2,2 ft / k g 33497 ,9344 k g / jam 3

55,722 722 lb / ft

3

=

1322 ,5345 ft / jam 3600 det/ jam

3

= 0,3674 x 7,481gal/ft x 60 det/menit = 164,9112 gal/det Perhitungan diameter pipa : Dopt = 3,9 Q

0,45

x ρ0,13 ( pers.15 hal 496 Peter & Timmerhaus )

= 3,9 x ( 0,3674)

0,45

x (55,722)

0,13

= 4,1917 in

Direncanakan Direncanakan : Ketinggian pipa ( Z ) = 14 ft Panjang pipa ( L ) = 16,4ft Berdasarkan Kern hal 884 tebal 11 didapatkan 2

A = 115 in = 0,7986 ft

2

C-80

Standart elbow = 3 x 0,75 = 2,25 Globe valve = 1 x 9,5 = 9,5 Gate valve = 1 x 0,17 = 0,17 Tee = 1x 1 = 1 ΔL = 12,17 + 20,k 8 = 32,97 ft 2

ΣF = 4 x f x ΔL/D x v /2gc = 4 x 0,0096 x

29,32 0,3355 in / 12

x

4,1660 in 2 x32,174 174

= 0,9051

Dimana : α = 1 ( laminar laminar ) ; Δv = 4,1660 ft/det ft/det ; Δv = 0 ; Δz = 14 ft Ws =

=

v2 2. .gc

+ Δz x

4,1660 2 x1 x32,174 174

WHP =

Wsxm

g gc

+

 p

p

+ ΣF

+ 14 x 1 + 0 + 0,9051 = 15,44445

=

15,44445

= 0,5760

-3

lb.ft

/ jam

C-81

Jenis pipa : Commercial steel Daya

: 4 Hp

Jumlah

: 1 buah

12” IPS sch 30

22. Tangki Asidulasi ( M-310 )

Fungsi : Untuk membersihkan gliserin mentah Dasar perancangan : Tipe : Silinder tegak dengan tutup atas standard dished dan tutup bawah conical dilengkapi pengaduk. Jumlah : 1 buah Residence time : 15 menit Massa masuk : 7754,805474 kg/jam Densitas Campuran :

ja m 0,8258 gram / mLx 0,00220 lb / jam 3

0,000035 ft / mL

= 55,68514lb/ft

3

C-82

Vconis =

 .di

3

3

24tg1 / 2

0

= 0,0775 d ( α = 120 ) 3

3


1473,2888ft = 1,337 d

3

3

d = 10,3271 ft = 123,9252 in Ls = 1,5 d = 1,5 x 10,3271 ft = 15,4907ft = 185,8878 in Tinggi larutan dalam tutup bawah ( hb ) hb =

1 / 2d

tg1 / 2

=

1 / 210,3271

tg 60

= 2,9812 ft

tinggi larutan (hl ) = Ls + hb = 15,4907+ 2,9812 = 18,4719 ft P design


 xhl

144 144

3

C-83

di = do – 2 ts = 126 -2 x3/16 = 125,625 = 10,4688 ft 3




4

d2 x Ls = 0,0755d

3

1473,2888 ft = 97,1794 + 86,0327 Ls + 86,6239 ft

3

Ls = 14,9883 ft Ls di

=

14,9883 10,4688

= 1,6317 > 1,5 ( memenuhi )


=

0,885 885 xpixr

f . E  0,1 pi

+C

0,885 885 x21,8431 x125 125 ,6256 (12,750 750 x0,85  0,1 x21,8431)

+ 1/16 =

0,8765 16

= 3/16in

3

C-84

Perhitungan pengaduk

Dipakai impeller jenis turbin dengan 6 flat blade Diameter impeller ( Da ) = 1/3 x diameter shell = 1/3 x 10,4688 = 3,4896 ft = 41,8752 in Lebar blade ( W ) = 0,17 x Da = 0,17 x 3,4896 = 0,5932 ft = 7,1184 in Panjang blade ( L ) = 1/3 x Da = 1/3 x 3,4896 = 1,1632 ft = 13,9584 in Dari Mc.Cabe gambar 9-13 hal 242 kurva D diperoleh S1 = 0,33 ; S 2 = 1 ; S3 = 0,25 ; S 4 = 0,25 Kecepatan putar = N =

75 putaran 1menit

x

1menit 60 det ik


Viskositas campuran = 7,7592 cP x 2,4191 =

18,77028 lb / jam 3600 det/ jam Da 2 xNx 

= 0,0052143 lb/ft.det

3 4896 2 ft 2 x1 25 putaran / det x55 68514 lb / ft 3

C-85

P=

2058 ,4731 550 550

= 3,7427 HP

Grand Lossess ( Kebocoran tenaga akibat poros bearing ) = 10% x P = 10% x 3,7427 = 0,37427 Power input = P + Grand Lossess = 3,7427 + 0,37427 Power input =3,74854HP Transmition System Lossess

= 20% x Power input

= 20% x 3,74854= 0,7497 HP Total Horse Power

= Power input + Transmition System Lossess

= 3,74854+ 0,7497 = 4,49824 HP = 0,5 HP Menentukan jumlah impeller N=

hlxsg dTangki

=

20,4945 x0,8259 10,4688

= 1,7343 ≈ 2 buah

C-86

Jumlah

: 1 buah


Fungsi : Mengalirkan gliserin dari dekanter IV menuju evaporator Dasar perancangan : Tipe : Centrifugal Pump Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Cast Iron 3

Denistas Campuran :


0,8865 k g / m x0,022 022 lb / gram 3

0,000035 ft / mL

= 11,4844 cP x 2,4191

27,78191204 lb / ft . jam 3600 det/ jam

= 0,0077lb/ft/det

Massa masuk = 33497,9344 kg/jam m

= 55,722lb/ft

3

C-87

Berdasarkan Kern hal 884 tebal 11 didapatkan 2

A = 115 in = 0,7986 ft

2


NRe =

Qr a

=

2

0,00371 ft

= 4,1660 ft/det

3 026 ftx 0,08819 ft / det x55,722 722 lb / ft Dxvx  4,026

0,077 077 lb / ft . det



NRe =

3

0,3674 ft / det

3 026 ftx 0,08819 ft / det x55,722 722 lb / ft Dxvx  4,026

0,077 077 lb / ft . det



= 1008,8537 > 2100 ( aliran laminar ) 3 hal 88 untuk bahan cast iron didapatkan ε = Dari Geankoplis gambar 2.102.10-3 2,6 x 10 ε/D =

-4

2,6.10

4

4,026 026 in / 39,37 m / in

f = 0,0096

= 0,00254

C-88

Ws =

=

v2 2. .gc

4,1660 2 x1 x32,174 174

WHP =

g

+ Δz x

gc

+ 14,7 + ΣF

+ 14 x 1 + 14,7 + 0,9051 = 15,44445

Wsxm 550 550

=

15,44445 550 550

= 0,5760

lb.ft

/ jam

-3

Dari Timmerhaus gambar 14.37 hal 520 diperoleh η pompa pompa = 80% BHP =

WHP WHP  pompa

=

0,5760 .10

4

0,8

= 0,00072


BHP  motor

=

0,00072


0,80

= 0,0009 ≈ 0,5 HP

C-89

Massa gliserin = 2600,21473 kg/jam Massa FFA + sabun = 424,1949 kg/jam Densitas campuran

=

1,2553 g / mLx 0,00220 Lb / gram 3

3

0,028317 m / ft 3

78,90457143 lb / ft x0,45359 lb / gram

=

3

= 1263,916536 kg/m Denitas gliserin

=

3

0,28317 m / ft 3

1.2649 g / mLx 0,00220 lb / gram 3

0,000035 ft / mL 3

=

79,45142857 lb / ft x0,45359 lb / gram

= 1272,676254 kg/m Denitas FFA + sabun

3

3

0,028317 m / ft 3

C-90

Menentukan tinggi silinder Ls = 2 d = 2 x 2,8746 = 9,6946 ft hb = 0,169 d = 0,169 x 5,6476 = 0,964 ft Tinggi larutan ( H ) = Ls + hb = 5,6946 + 0,9624 = 6,657 ft Pdesign

= Poperasi + Phidrostatik = Poperasi +

= 14,7 +

 xhl

144 144

78,90457143 x 2,1615 144 144



18,3477 psi

Berdasarkan Brownell & Young, App. D hal 335 bahan yang digunakan carbon steel SA 135 Grade B dengan F = 12.750, E = 0,85, C = 1/16 Menentukan tebal tangki : ts =

pixdi 2( f . E  0,6 pi)



C

C-91

Ls di



9099 2,8021



2,1091



2(memenuhi )

Ls = 2d = 2 x 2,8021 ft = 9,6042 ft = 67,2504 in Menentukan tebal tutup standard dished ( tha ) r = d = 2,8021 ft = 33,625 in tha =

=

=

0,885 885 x18,3477 x33,625 625

f . E  0,1 pi 0,885 885 x18,3477 x33,625 625 (12.750 x0,85  0,1x18,3477 ) 0,0696 16





1 / 16

3 / 16

Tinggi tutup atas ( Ha ) Ha = 0,169 d = 0,169 x 2,8021 = 0,4736 ft = 5,6332 in Tinggi heavy liquid over flow dari datum

C-92

A=



4

Ud =

x d2 =

m 

=



4

625 in  2  33,625  = 0,5726 m2  39,37in / m 

x

xA1

ja m 7344 ,593163 k g / jam 1.272 272 ,676254 k g / m

3

x0,7226 

3,3045 m / jam 3600 det/ jam

-6

= 0,0009179.10 m/s Sehingga : Uc =

Lc a

=

0,0001397 .10

7

0,1236456606 -6

= 0,001129.10 < Ud ( memenuhi syarat ) Dimensi pipa Diambil nlet velocity = 0,8 m/dt Flow rate =

m



7344 ,593163 k g / jam x1 jam 1263 916562 k /

3600 dt

3

= 0,001614.10-5 m /dt

C-93

Dimensi

: factor korosi (C)

= 3/16


= 12.750


= 0,85

Diameter (di)

: 33,625 in = 2,8021 ft

Tebal sheel

: 3/16 in


: 1 buah


Fungsi : Mengalirkan sabun dan FFA dari dekanter IV menuju ke storage soap dan fatty acid. Dasar perancangan : Tipe : Rotary pompa Jumlah : 1 buah

C-94

= 3,9 x (1,9298)

0,45

x (1,6502)

0,13

= 8,6113 in

Direncanakan Direncanakan : Ketinggian pipa ( Z ) = 30,8 ft Panjang pipa ( L ) = 34ft Berdasarkan Kern hal 884 tebal 11 didapatkan 2

A = 115 in = 0,7986 ft

2


NRe =

Qr a

3

=

0,0037 ft / det 2

0,00211 ft

= 1,7536 ft/det

3 622 ftx1,7536 ft / det x 47,14914286 lb / ft Dxvx  0,622



0,00152 lb / ft . det

= 2819,4857 > 2100 ( aliran turbulen ) Dari Geankoplis gambar 2.10-3 hal 88 untuk bahan cast iron didapatka n ε = 2,6 x 10

-4

C-95

= 4 x 0,0143 x

29,32

x

0,622 622 in / 12

1,7536 in 2 x32,174 174

= 1,5631

Dimana : α = 1 ( turbulen turbulen ) ; Δv = 1,7536 ft/det ; Δv = 0 ; Δz = 30,8 ft Ws =

=

v

2

2. .gc

+ Δz x

1,7536 2 x1 / 2 x32,174 174

WHP =

Wsxm 550 550

=

g gc

 p

+

p

+ ΣF

+ 30,8 x 1 + 0 + 1,5631 = 22,4176

32,4176 550 550 x3600

= 0,0104

-3

Dari Timmerhaus gambar 14.37 hal 520 diperoleh η pompa = 80% 8 0% BHP =

WHP  pompa pompa

=

0,0104 0,2

= 0,013

Dari Timmerhaus gambar 14.38 hal 521 diperoleh η motor = 80 %

lb.ft

/ jam

C-96

Tipe : Silinder tegak dengan tutup atas standard dished dan tutup bawah conical. Jumlah : 1 buah Residence time : 30 hari Massa masuk : 288,6125146 kg/jam Densitas campuran :

0,7491 g / mLx 0,0020 lb / gram 

3

0,000035 ft / mL

Menentukan volume tangki : Volume luquid =

m

=

288 288 ,61255146 k g / jamx2,2lb / k gx15harix24 jam 47,14914286



Vliquid = 85% Volume tangki Vtangki =

Vliquid 0,8

=

4848 ,0438 ft 3 0,85

Menentukan dimensi tangki :

= 5703,5809 ft

3

3

47,08628571 / b / ft

C-97

hb =

1 / 2d

tg1 / 2

=

1 / 216 216 ,2155

tg 60

= 4,6810 ft

tinggi larutan (hl ) = Ls + hb = 24,3233 + 4,6810 = 29,0043 ft P design


= 14,7 +

 xhl

14 144 4

47 ,14914286 lb / ft 3 x 29,0043 ft 144 144



24,1967 psia


pixdi 2( f . E  9,6 pi)

 C

C-98

Menentukan tebal tebal tutup atas standart dished ( tha ) : r = d = 15,96875 ft = 191,625 in tha =

=

0,885 885 xpixr

f . E  0,1 pi

+C

0,885 x24,1967 x191 191,625 625 (12.750 750 x0,85  0,1 x24,1967 )

+ 1/16 =

0,0862 16

= 3/16 in

Tinggi tutup atas ( Ha ) : Ha = 0,169 d = 0,169 x 15,96875 15,96875 = 2,6987 ft = 32,3844 in Menentukan tebal tutup bawah conical ( thb ) thb =

=

=

pixdi 2 cos cos 1 / 2 ( f . E  0,6 pi)

+C

24,1967 x191 191,625 2 cos cos 60(12.750 750 x0,85  0,6 x24,1967 ) 0,0893 16

= 3/16 in

+ 1/16

C-99


= 12.750


= 0,85

Tinggi tangki

: 31,2616 in = 375,1392 ft

Diameter (di)

: 191,625 in = 15,96875 ft

Tebal sheel

: 3/16 in


: 1 buah

27. Evaporator ( V-320 )

Fungsi : Memekatkan gliserin Dasar perancangan : Tipe : Silinder tegak dengan tutup atas standard dished dan tutup bawah conical. Jumlah : 1 buah

C-100


Vconis =

 4

3

2

3

di x LS = 1,1775 d ( Ls = 1,5 d )  .di3

24tg1 / 2

3

0

= 0,0775 d ( α = 120 ) 3

3


136,0973 ft = 1,337 d

3

3

d = 4,6684ft = 56,0208 in 3

Ls = 1,5 d = 1,5 x 4,6684ft = 7,0026 ft = 84,0312 in Tinggi larutan dalam tutup bawah ( hb ) hb =

1 / 2d

tg1 / 2

=

1 / 24,6684

tg 60

= 1,3477ft

tinggi larutan (hl ) = Ls + hb

3

C-101

Pendekatan ke do = 54 in di = do – 2 ts = 54 -2 x 3/16 = 53,625 = 4,46875 ft 3




4

3

d2 x Ls = 0,0755d

136,0973 ft = 7,5536+ 15,6762 Ls + 6,7576 ft

3

Ls = 7,7698 ft Ls di

=

7,7698 4,46875

= 1,7387 > 1,5 ( memenuhi )


=

0,885 885 xpixr

f . E  0,1 pi

+C

0,885 x18,5906 x58,625

+ 1/16 =

0,0676

= 3/16 in

3

C-102

Tinggi tangki ( H ) = Ha + Ls + Hb = 0,7552 + 6,7031+ 1,2900 = 8,7483 ft = 104,9796 in Menentukan pipa pemanas Tipe : Shell and Tube 2

0

Factor kekotoran gabungan gabungan ( Rd ) = 0,001 J.ft .F /BTU ( Kern hal 845 845 ) 0

0

0

0

Suhu steam masuk = 181,34 C = 358,42 F Suhu steam keluar = 181,34 C = 358,42 F 0

0

Suhu air pendingin masuk = 85 C = 185 F 0

0

Suhu air pendingin keluar = 110 C = 230 F Perhitungan : 1)

Neraca massa dan panas ( App A & B ) M = 4,3699 kg/jam = 16,24786 lb/jam

C-103

t 2  t 1

S=

T 1  t 1

=

230 230



185 185

258 258 ,42 185 185



0,2595



Ft = 1 maka type HE 1-4 Δt = Ft. ΔtLTMD

3)

= 1 x 149,7952 = 149,7952

Menghitung suhu caloric 0

0

0

Tc = ½ ( T1 + T2 ) = ½ (358,42 F + 358,42 F ) = 358,42 F 0

0

0

tc = ½ ( t1-t2 ) = ½ (185 F + 230 F ) = 207,5 F 4)

Trial UD Dari D.Q. Kern table 8 hal 840 untuk medium organic memiliki : 20

UD = 6-60 BTU/j.ft . F 2 0

Dicoba harga U D = 50 BTU j.ft . F A=

Q  D.t

=

2924 ,5824 50 x149 149 ,7952

= 0,39048 ft

2

Dari D.Q. Kern table 8 hal 843 diperoleh :

C-104

Type HE = 1-4 Bagian Shell

Bagian Tube

IDs = 8 in

¾ “ OD BWG 16, di = 0,62”

n' = 1

PT = 1” susunan segiempat

B = 5”

a” = 0,302 in

De = 0,73

a” = 0,1963 in

1 = 5 ft

1 = 5 ft

N+1=

1 x12 B

=

5 x12



12

2

2

Nt = 20

5

n=4 – OD = 1=3 / 4” = ¼ “ C = PT – OD

Bagian Shell ( uap metanol ) air )

Bagian Tube (

C-105

= 22024,49086 6)

hio steam = 1.500 ( Kerm fig.15 hal 825 ) ho = jh.

k de

    Cp.  1/3   0,14     w   k 

   0,14 = Φt   w     0,1160   0,65 x1,98  1/3 .   . Φt 0 , 7312 0 , 1160    

ho = 

ho

 t

= 46,7852

tw = tc +

= 207,5 +

hio hio  hotrial

( Tc-tc )

46,7824 (358 358 ,42  207 207 ,5)  216 216 ,0646 F 1500  46,7824

µw = 0,8 ( Kern fig.8 hal 823 )

C-106

Spesifikasi Evaporator :

Fungsi

: memekatkan gliserin

Tipe


bawah conical Dimensi

: factor korosi (C)

= 3/16


= 12.750


= 0,85

Tinggi tangki

: 8,7483 in = 104,9796 ft

Diameter (di)

: 53,625 in = 4,46875 ft

Tebal sheel

: 3/16 in


: 1 buah

C-107


m 

=

ja mx2,2lb / k g 10525 ,68113 k g / jam 3

79,53942857 lb / ft 3

3

=

291 291,1323 ft / jam

ja m 3600 det/ jam

3

= 0,0809 ft /det x 7,481gal/ft 7,481gal/ft x 60 det/menit = 36,3128gal/det 36,3128gal/det Perhitungan diameter pipa : Dopt = 3,9 Q

0,45

x ρ0,13 ( pers.15 hal hal 496 Peter Peter & Timmerhaus Timmerhaus )

= 3,9 x (0,0809)

0,45

x (47,14914286)

0,13

= 2,2216 in

Direncanakan Direncanakan : Ketinggian pipa ( Z ) = 18,2 ft Panjang pipa ( L ) = 20,8ft Berdasarkan Perry’s 6 th table 6-6 6 -6 hal 6-42 s/d 6-43 D

= 2 ½ in sch 40

C-108

f = 0,0125 Dari Geankoplis tebel 2.10-1 hal 93 untuk sambungan valve didapatkan : Standart elbow = 1 x 0,85 = 0,85 Globe valve = 1 x 10 = 10 Gate valve = 1 x 3,2 = 3,2 Tee = 1x 1,4 = 1,4 ΔL = 15,45 x 20,8 = 36,25 ft 2

ΣF = 4 x f x ΔL/D x v /2gc = 4 x 0,0125 x

36,25 02,469 469 n / 12

x

2,4294 in 2 x32,174 174

= 0,8079

Dimana : α = ½ ( laminar ) ; Δv = 2,4294 2,4294 ft/det ; Δv = 0 ; Δz = 18,2ft Ws =

v2 2. .gc 2 4294

+ Δz x

g gc

+

 p

p

+ ΣF

lb.ft

C-109

Spesifikasi Pompa Rotary :

Fungsi

: mengalirkan gliserin dari evaporator menuju cooler

Tipe

: pompa rotary

Jenis pipa : Commercial steel Daya

: 1,5 Hp

Jumlah

: 1 buah

12” IPS sch 30

29. Cooler (E-335)

Fungsi : Untuk mendinginkan glsierin dari evaporator sebelum masuk ke filter press II Jenis : Shell and Tube 1.

Neraca panas Dari perhitungan neraca massa dan panas didapatkan : Rate yang masuk = 10525,68113 kg/jam = 4774,4176 lb/jam

C-110

3. Suhu caloric 0

0

0

tc = 0,5 x ( t 1-t2 ) = ½ (122 F + 86 F ) = 104 F 0

0

0

Tc = 0,5 ( T1 + T2 ) = ½ (206,015 F + 122 F ) = 164,0075 F 7)

4.Menghitung UD Karena umpan lihg ornaics sebagai hot fluid dan air sebagai cold fluid, 2 0

maka dari Kern, hal 840 tabel 8 didapat harga U D = ( 75-150 ) Btu/ j.ft . F 20

Trial UD = 75 Btu/ j.ft . F A=

Q UDtrialx t

=

1 75 x179 179 ,046

 19,5304

Bagian Shell ( gliserin )

Bagian Tube (air )

IDs = 8 in

OD = 0,75”

n' = 4

BWG 16

B = 1,6

1= 6 ft 2

C-111

UD =

NtxUDtrial Nts tan dart

=

14 x 75 14

= 75 20

Karena UD terletak diantara ( 75-150 ) Btu/ j.ft . F, maka kesimpulan sementara HE type = 1-2 Trial B

= (1/5 ) x IDS

= (1/5 ) x 8 = 1,6 N+1=

l B

=

12 x8 1,6

= 45

Evaluasi RD Bagian Shell 1.

C = PT-do = (1,25-0,75 ) in = 0,5 in aS =

IDSxBxC IDS xBxC

144 PTx144

Bagian Tube 5. at” = 0,302 in2 ( tab.10 hal 834,Kern )

at =

Ntxat '

4 x144 144

C-112

=

= 1447,7374

(0,72 / 12 ) x 2414 ,88764 0,169 169 x2,42

6. jh = 120 ( Fig.28, Kern, hal 838 )

= 354,28 2.

jh = 125 ( Fig.28, Kern, hal 838 )

3.

7. hi = jh x

= 120 x Ho = jh x

= 125 x

k De

 cpx  1/3   k 

0,3623 x  7,7983 x0,169  1/3

=

0,06

 

0,07 x  7,0471 x0,169  1/3

 0,06 

0,07

 

20

hio = hi x ( ID/OD ) = 975,6362 x ( 0,62/0,75) 1336,6216

hioxho hio  ho

1336 ,6216 x504,4816

= 366,2493 j.ft

0,3643

= 975,6362 BTU/jam ft F

20

Uc =

De

 cpx  1/3   k 

x

x

= 504,4816 BTU/jam ft F

4.

k

2 0

F/Btu

 

C-113

2.

ΔPs =

=

fxGs2 xIDSx( N  1) 5,22.102 102 xdexSg

0,0016 (2414 ,88764 )2(8 / 12)(45)

3.

ΔP1 =

)

 pompa

=

0,2237

= 0,8 psi

0,2

= 0,800032 psi < 10 psi ( = 1,1185

HP Dari Timmerhaus gambar 14.38 hal 521 diperoleh

2g

Sx2 g

= 0,000032 + 0,8

η pompa = 20% WHP WH P

v2

4 x4 xv2

ΔPT = ΔP1 + ΔPn

520 diperoleh

BHP =

ΔPn =

=

Dari Timmerhaus gambar 14.37 hal

5,22.102 102 x(0,62 / 12) x1

= 0,000032 psi

5,22.102 102 x(0,72 / 12) x0,78

= 0,0001115 psi < 10 psi ( memenuhi

fxGt 2 xLxn

memenuhi )

C-114

Rate air masuk : 470543,7363 BTU/jam Massa air yang dibutuhkan Suhu caloric

: 23761,85915 23761,85915 kg/jam = 52385,39468 lb/jam 0

: tc = 104 F 0

Tc = 164,0075 F Daya

: 1,5 HP

30. Filter Press II (P-342)

Fungsi : Memisahkan gliserin Bahan masuk = 10525,68113 kg/jam = 23204,9167 lb/jam ρ campuran = 80,08 lb/ft Volume minyak =

3

23204 ,9167 80,08

= 289,7717 ft

Dari Perr’ys Ed. 6 hal 19-67 19 -67 diperoleh : Ukuran normal phate : 30 in

3

C-115

31. Pompa Rotary (L-343)

Fungsi : Mengalirkan gliserin dari filter press II menuju storage gliserin Dasar perancangan : Tipe : Rotary Pump Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Cast Iron 3

Denistas Campuran :

1,2740 k g / m x0,022 022 lb / gram 3

0,000035 ft / mL

Viskositas Campuran : 106,2361 cP x 2,4191 =

256 256 ,996 996 lb / ft . jam 3600 det/ jam

= 0,0714lb/ft.det


m



= 80,08lb/ft

3

C-116

Dnominal = 2 ½ in sch 40 Di = 2,469 in Do = 2,88in a = 0,003331ft

2


NRe =

Qr a

=

0,0803 ft 3 / det 0,0333 ft 2

= 2,4114 ft/det

Dxvx  2,469 469 / 12 ftx2,4114 ft / det x80,08 0,0714 lb / ft . det



= 556,4613 > 2100 ( aliran laminar ) Dari Geankoplis gambar 2.10-3 2.10- 3 hal 88 untuk bahan cast iron didapatkan ε = 2,6 x 10 ε/D =

-4

2,6.10  4 2,469 469 in / 39,37m / in

f = 0,0124

= 0,0042

C-117

=

2,4114 32,174

WHP =

+ 30,8 x 1 + 0 + 0,7896= 19,1703

Wsxm

550 550

=

19,1703 x 23204 ,9166 550 550 x3600

lb.ft

/ jam

= 0,2247 HP

Dari Timmerhaus gambar 14.37 hal 520 diperoleh η pompa = 20% 2 0% BHP =

WHP pompa  pompa

=

0,2247 0,2

= 1,1235 HP


BHP  motor

=

1,1235 0,80

= 1,4044 ≈ 1,5 HP

Spesifikasi Pompa Rotary :

Fungsi

: mengalirkan gliserin dari filter press II menuju ke storage

C-118

Massa masuk : 10525,68113 kg/jam 1,2740 g / mLx 0,0020 lb / gram

Densitas campuran :

3

0,000035 ft / mL



Menentukan volume tangki : Volume luquid =

m

=

10525 ,68113 k g / jamx2,2lb / k gx15 harix24 jam 80,08lb / ft 3



Vliquid = 89 % Volume tangki Vtangki =

Vliquid 0,85

=

104100 ,143 143 ft 3

Volume tiap tangki =

0,85

= 122470,7565 ft

122470 ,7565 3

= 46123,5378 ft


 4

2

3

3

di x LS = 1,1775 d ( Ls = 1,5 d )

3

3

3

47,08628571 lb / ft

C-119

= P operasi +

= 14,7 +

 xhl

144 144

80,08lb / ft 3 x 29,6994 ft 144 144



31,2162 psia


=

pixdi  C 2( f . E  9,6 pi)

31,2162 x199 199 ,2492



1 / 16

2(12.750 750 x0,85 x31,2162 )

=

0,0805 16

Standarisasi :do = di + 2 ts = 199,2492 + 2 x 3/16 = 199,6242 in

=3/16 in

C-120

tha =

=

0,885 885 xpixr

f . E  0,1 pi

+C

0,885 885 x31,2162 x199 199 ,2492 (12.750 750 x0,85  0,1 x31,2162 )

+ 1/16 =

0,0943 16

= 3/16 in

Tinggi tutup atas ( Ha ) : Ha = 0,169 d = 0,169 x 16,6041 16,6041 = 2,8061ft 2,8061ft = 33,6732 in Menentukan tebal tutup bawah conical ( thb ) thb =

=

=

pixdi 2 cos cos 1 / 2 ( f . E  0,6 pi)

+C

31,2162 x199 199 ,2492 2 cos cos 60(12,750 x0,85  0,6 x31,2162 ) 0,0984 16

= 3/16 in

Tinggi tutup bawah ( Hb ) 1 / 2d

1 / 2 x16 6041

+ 1/16

C-121

Tinggi tangki

: 32,50545 in = 390,0654 ft

Diameter (di)

: 203,625 in = 199,6242 ft

Tebal sheel

: 3/16 in


: 1 buah

D-1

APPENDIKS D PERHITUNGAN UTILITAS

Unit utilitas merupakan salah satu bagian yang sangat penting untuk menunjang jalannya proses prose s produksi dalam suatu industri kimia. Unit utilitas u tilitas yang diperlukan pada pra rencana pabrik biodiesel dari minyak jarak ini yaitu yaitu : -

Air yang berfungsi sebagai air proses,air pendingin,air umpan boiler,air sanitasi dan air untuk pemadam kebakaran.

-

Steam yang berfungsi sebagai media pemanas dalam proses produksi.

-

Listrik yang berfungsi untuk menjalankan alat-alat produksi,utilitas, dan untuk penerangan.

-

Bahan bakar untuk mengoperasikan boiler dan generator.

Dari kebutuhan unit utilitas yang diperlukan, maka utilitas tersebut dibagi menjadi 4 unit, yaitu :

D-2

Tabel D.1 Kebutuhan Kebutuhan Steam Pabrik Pabrik Biodisel dari Minyak jarak

Nama Alat

Kebutuhan steam ( kg/jam)

Reaktor I (R-110)

1011,6672

Reaktor II (R-120)

4175,4424

Evaporator Gliserin (V-320 )

553,0306

Total

5740,1402

Untuk factor keamanan dan kebocoran direncanakan steam berlebih 20% sehingga steam yang dihasilkan : Kebutuhan steam

= 5740,1402kg.jam 5740,1402kg.j am x 20% = 1148,02804 kg/jam = 0,03189 kg/detik = 2530,9426 lb/jam

Steam yang digunakan mempunyai kondisi : -

Tekanan 143,27 kPa = 20,78 psia

D-3

D.2. Unit Penyediaan Air D.2.1. Air Sanitasi

Air sanitasi digunakan untuk memenuhi kebutuhan karyawan, laboratorium, taman dan kebutuhan yang lain. Air sanitasi yang diperlukan diperlukan harus memenuhi syarat syarat kualitas air sebagai berikut : a. Syarat fisik -

Tidak berbau

-

Tidak berasa

-

Berada di bawah suhu udara

-

Warnanya jernih

b. Syarat kimia -

Tidak mengandung zat-zat kimia beracun

-

Tidak mengandung logam berat seperti Pb,As,Cr,Cd,Hg

D-4

2. Untuk laboratorium dan taman Direncanakan kebutuhan air untuk taman dan laboratorium adalah sebesar 50% dari kebutuhan karyawan. Sehingga kebutuhan air untuk laboratorium dan taman : = 50 % x 2580 = 1290 lg/jam Jadi kebutuhan air sanitasi adalah : = 2580 + 1290 = 3870 kg/jam 3. Untuk pemadam kebakaran dan cadangan air Kebutuhan air untuk pemadam kebakaran dan air cadangan direncanakan sebesar 40 % dari kebutuhan air sanitasi. Jadi kebutuhan air santasi total adalah : = 1,4 x 3870 = 5418 kg/jam

D-5

Make up untuk kebutuhan air pendingin direncanakan 20% excess, sehingga : Direncanakan banyaknya air pendingin yang disuplay dengan excess 20% Kebutuhan air pendingin = 1,2 x 23761,85915 kg/jam = 4752,3738 kg/jam D.2.3. Air Proses

Air proses yang dibutuhkan untuk pabrik biodiesel dari minyak jarak ini 0

dipanaskan sampai 70 C melalui fired heater untuk digunakan kembali pada alatalat sebagai berikut : Tabel D.3 Kebutuhan Air Proses

Nama alat

Laju alir (kg/jam)

Tangki air asam (M-201)

8387,96183

Washing Column ( D-210 )

2988,8547

Total

11376,8165

Total kebutuhan air yang perlu disuplai pada pra rencana pabrik biodisel dari

D-6

= 3425,4383kg/jam Jadi air yang disirkulasi

= 34254,3831 – 3425,4382 = 30828,9448 kg/jam

Untuk memenuhi kebutuhan air kawasan pra rencana pabrik minyak jarak ini digunakan air kawsan. Jumlah air kawasan yang harus ditambahkan : = air yang hilang selama sirkulasi + air sanitasi + air proses + air = 3425,4383 + 5418 + 11376,8165 = 20220,2548 kg/jam Untuk safety faktor (faktor keamanan) ditambahkan 20 % dari jumlah air ini, sehingga jumlah air kawasan total yang ditambahkan : = 20.220,2548 + (20 % x 20220,2548) = 24.264,3057 kg/jam Sebelum digunakan, air kawasan tersebut masih perlu diproses ( water treatment) untuk memenuhi air sanitasi, air pendingin, air umpan boiler dan juga air proses.

D-7

Volume bak

=

48,06707 m 0,8

3

= 60,8384m

3

Bak akan dirancang dengan perbandingan : Panjang : lebar : kedalaman = 2 : 1 : 1,5 Maka, volume bak = panjang x lebar x tinggi 3

3

102,0201 m = 31

1 = 3,2398n m = 3,5 m Lebar 1 = 3,5 m Panjang = 21 = 7 m Kedalaman = 1,51 = 5,25 m 2. POMPA KE BAK KLORINASI ( L-211)

Fungsi : Mengalirkan air dari bak air kawasan ke bak klorinasi Dasar perancangan :

D-8

= 1,78 in Direncakan : Ketinggian pipa ( Z ) = 36,8 ft Panjang pipa ( L ) = 59,2 ft Berdasarkan Perry’s 6 th table 6.6 hal h al 6-42 didapatkan Dnominal = 2 in sch 40 Di = 2,067 in Do = 2,375 in a = 0,02330ft

2


NRe =

Dxvx

Qf a

3

=

0,005294 ft / det 2

0,02330 ft

= 2,2721 ft/det

3

=

2,067 067 / 12 ftx 2,2721 ft / det x62,6736 lb / ft 6,0056 x10

4lb / ft . det

N = 40,842,75 > 2100 ( aliran turbulen )

D-9

ΣF = 4 x

ΣF = 4 x

fx L D

=

xv

2

2 gc

0,008 008 x72,87 x( 2,271 271)

2

2,067 067 in / 12 x2 x32,174 174

= 1,0861

Dimana : ά = 1 ( aliran turbulen ) : ∆v = 2,26735 ft/det ; ∆p = 0 ; ∆z = 36,8 ft Ws =

Ws =

v2

z g

p

2. .gc

D gc

p

(2,271 271)

2

(36,81)

12 x 2 x32,174 174

WHP =

F

0 1

37,96633 lb. ft / lbm

Wsxm

37,966633 x11944 ,5228

500 500

500 500 x3600 th

0.229 229 HP

Dari Timmerhaus 5 ed. Gambar 12-17 hal 516 diperoleh η pompa = 25% BHP =

WHP WHP

0,229 229

pompa

0.25

0,916 916

D-10

Volume bak =

27,1693 m

3

33,9617 m

0,8

Densitas air

: 997,08 kg/m

Volume air

:

3

3

5418 k g / jamx5 jam 997 997 ,08k g.m

3

27,1963 m

Direncanakan Direncanakan baka kan terisi 80% Volume bak =

27,1693 m 0,8

3

33,9617 m

3

Bak akan dirancang dengan perbandingan : Panjang : lebar : kedalaman = 2 : 1 : 1,5 Maka, volume bak = panjang x lebar x tinggi 3

3

33,9617 m = 31

1 = 2,2454 m ≈ 2,5 m Lebar 1 = 2,5 m

3

D-11

Massa masuk = 5418 5418 kg/jam = 11944,5228 lb/jam Rate volumetric ( Qf ) =

m

=

11944 ,5228 lb / jam 3

62,6736 lb / ft 3

= 190,583 ft /jam 3

3

= 0,05294 ft /detik x 7,481 gal/ft gal/ft x 60 detik/menit = 23,7625 gpm Perhitungan diameter pipa : Dopt

= 3,9 x Q

0,45

xρ

0,13

= 3,9 x ( 0,05294 )

peter & Timmerhaus Timmerhaus ) ( pers.15 hal 496 peter

0,45

= 1,78 in Ketinggian pipa (Z) = 7,6 ft Panjang pipa (L) = 20ft

x ( 62,6736 )

0,13

D-12

ε/D =

2,6 x10

4

2,067 067 in / 3937 m / in

= 0,005

f = 0,008 Dari Geankoplis table 2.10-1 hal 93 untuk sambungan valve didapatkan : Standard elbow = 3 x 0,75 = 2,25 Globe valve = 1 x 9,5 = 9,5 Gate valve = 1 x 0,17 = 0,17 Tee = 1 x 1 =1 ΔL = 12,92 + 20 = 32,92 3 2,92 ft

ΣF = 4 x 0,008 x

32,92 2,067 067 in / 12

x

2,2721 2 x32,174 174

2

0,4900645

Dimana : α = 1 ( aliran turbulen ) ; Δv = 2, 2721 ft/det ; Δp = 0 ; Δz = 7,6 ft Ws =

v

2

2. .gc

z.

g

p

gc

p

F

D-13

Bahan konstrksi

: beton

Waktu tinggal

: 5 jam

Massa air masuk

: 5418 kg/jam

Densitas air

: 997,08 kg/m

Volume bak =

3

27,1693 m

3

33,9617 m

0,8

Densitas air

: 997,08 kg/m

Volume air

:

3

3

5418 k g / jamx5 jam 997 997 ,08k g.m

3

27,1963 m

Direncanakan Direncanakan baka kan terisi 80% Volume bak =

27,1693 m 0,8

3

33,9617 m

3

Bak akan dirancang dengan perbandingan : Panjang : lebar : kedalaman = 2 : 1 : 1,5

3

D-14

Densitas air

: 0,99708 g/mL = 62,6736 lb/ft

Viskositas air = 0,8937 cP x 2,4191 =

3

ftj am 2,1620 lb / ftjam 3600 dt / jam

-4

= 6,0056 x 10 lb/ft.dt

Massa masuk = 5418 kg/jam = 11944,5228 lb/jam Rate volumetric ( Qf ) =

=

m

11944 ,5228 lb / jam 3

62,6736 lb / ft 3

= 190,583 ft /jam 3

3

= 0,05294 ft /detik x 7,481 gal/ft gal/ft x 60 detik/menit = 23,7625 gpm Perhitungan diameter pipa : Dopt = 3,9 x Q

0,45

0,13

xρ

= 3,9 x ( 0,05294 )

0,45

( pers.15 hal 496 peter & Timmerhaus )

x ( 62,6736 )

0,13

D-15

NRe = 40,842,75 > 2100 ( aliran turbulen)

Dari Geankoplis gambar 2.10-3 hal 88 untuk cast iron didapatkan ε = 26 x 10 ε/D =

-4

2,6 x10

4

2,067 067 in / 3937 m / in

= 0,005

f = 0,008 Dari Geankoplis table 2.10-1 hal 93 untuk sambungan valve didapatkan : Standard elbow = 3 x 0,75 = 2,25 Globe valve = 1 x 9,5 = 9,5 Gate valve = 1 x 0,17 = 0,17 Tee = 1 x 1 =1 ΔL = 12,92 + 20 = 32,92 3 2,92 ft 32 92

2 2721

2

D-16

7. POMPA KE KATION EXCHANGER ( L-221)

Fungsi : mengalirkan air dari bak kawasan ke kation exchanger Dasar perancangan : Tipe

: pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Bahan konstruksi

: cast iron

Densitas air

: 0,99708 g/mL = 62,6736 lb/ft


Massa masuk

3

2,1610 lb / ftjam ftj am 3600 dt / jam

: 5418 kg/jam = 11944,5228 lb/jam

Rate volumetric (Qf) =

m

11944 5228 lb / jam

-4

= 6,0056 x 10 lb/ft.dt

D-17

Dnominal = 2 in sch 40 Di = 2,067 in Do = 2,375 in a = 0,02330ft

2


NRe =

Dxvx

Qf a

=

0,005294 ft 3 / det det 2

0,02330 ft

= 2,2721 ft/det

3

=

2,067 067 / 12 ftx 2,2721 ft / det x62,6736 lb / ft 6,0056 x10

4lb / ft . det

NRe = 40,842,75 > 2100 ( aliran turbulen ) Dari Geankoplis gambar 2.10-3 hal 88 untuk bahan cast iron didapatkan έ = 2,6 x 10

έ/D =

-4

2,6 x10

4

2,067 067 in / 39,37 m / in

f = 0,008

D-18

Dimana : ά = 1 ( aliran turbulen ) : ∆v = 2,26735 ft/det ; ∆p = 0 ; ∆z = 36,8 ft Ws =

Ws =

v2

z g

p

2. .gc

D gc

p

(2,271 271)

2

(36,81)

12 x 2 x32,174 174

WHP =

F

0 1

37,96633 lb. ft / lbm

Wsxm

37,966633 x11944 ,5228

500 500

500 500 x3600

0.229 229 HP

th


WHP WHP

0,229 229

pompa

0.25

0,916 916

Dari timmerhaus gambar 14.38 hal 521 diperoleh η motor = 80% Daya pompa actual =

WHP

0,916 916

pompa

08

1,145 145

1,5 HP

D-19


ftj am 2,1610 lb / ftjam 3600 dt / jam

-4

= 6,0056 x 10 lb/ft.dt

Massa masuk = 627,7843 kg/jam = 1384,0133 lb/jam Rate volumetric

=

1384 ,0133 lb / jam

Rateair

3

DensitasAir

62,2455 ft

3

22,247 247 ft / jam

3

= 0,0018 m /s = 27,8852 gpm gpm Direncanakan tangki berbentuk silinder dengan tutup atas dan tutup bawah berbentuk standard dished, dengan : 2

Kecepatan air (v)

= 5 gpm/ft

Tinggi bed

= 5 m = 16,404 ft

Luas penampang bed ( A )

=

Q

27,8852

v

5

= 5,5770 ft

3

= 0,5181 m Volume bed

= luas bed x tinggi bed

2

D-20

Tiap 1 gallon air

= 27,8852 x 10 grain/gall = 278,820 grain/menit = 16.731,12 grain/jam 3

Dalam 1,2629 m /H2Z dapat menghilangkan hardness sebanyak : 3

1,2629 m x 7.500 g/m

3

= 9,471,3943 g x 7000 grain/lb = 20,8810 lb/ 7000 grain/lb = 146.166,7147 grain

Umur resin =

146.166,71 47 8,7362

= 8,7362 jam

Jadi setelah 8,7362 jam resin harus diregenerasi dengan HCl. 9. ANION EXCHANGER (D-22B)

Fungsi : menghilangkan ion – ion negatif yang menyebabkan menyebabkan kesadahan kesadahan air. Dasar perancangan :

D-21

3

= 0,0018 m /s = 27,8852 gpm gpm Direncanakan tangki berbentuk silinder dengan tutup atas dan tutup bawah berbentuk standard dished, dengan : 2

Kecepatan air (v)

= 5 gpm/ft

Tinggi bed

= 5 m = 16,404 ft

Luas penampang bed ( A )

=

Q

27,8852

v

5

= 5,5770 ft

3

= 0,5181 m Volume bed

= luas bed x tinggi bed = 5,5770 x 16,404 ft 3

= 91,4199 ft = 2,5907 m Luas A =

2

xdi

2

4

di = 5,5770 x

4

= 7,1044 ft

2

3

2

D-22

3

1,2629 m x 7.500 g/m

3

= 9,471,3943 g x 7000 grain/lb = 20,8810 lb/ 7000 grain/lb = 146.166,7147 grain

Umur resin =

146.166,71 47 8,7362

= 8,7362 jam

Jadi setelah 8,7362 jam resin harus diregenerasi dengan HCl. 10. BAK AIR LUNAK (F-220)

Fungsi : tempat menampung air lunak untuk umpan boiler, air proses dan air pendingin. Dasar perancangan : Jumlah : 1 buah Bahan kontruksi : beton Waktu tinggal : 6 jam 3

D-23

Panjang = 21 = 3 m Kedalaman = 1,51 = 2,25 m 11. POMPA KE BAK AIR PENDINGIN (L-225)

Fungsi : mengalirkan air lunak ke bak air pendingin Dasar perancangan : Tipe : pompa sentrifugal Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : cast iron Densitas air = 0,99708 g/mL = 62,6736 lb/ft Viskositas air = 0,8937 cP x 2,4191 =

Massa masuk 23761,85915 kg/jam =

m

3

2,1620 lb / ft . jam 3600 dt / jam

-4

= 6,0056 x 10 lb/ft.dt

10778,3036 lb/jam

D-24

Ketinggian pipa (Z) = 42,8 ft Panjang pipa (L) = 58 ft Berdasarkan Perry’s Berdasarkan Perry’s 6 th table 6-42 s/d 6-43 didapatkan Dnominal = 3/8 in sch 40 Di = 0,493 in Do = 0,675 in a = 0,00133 ft

2

Kecepatan linear (v) =

NRe =

Dxvx

3

Qf

0,04777 ft / det

a

0,00133 ft

2

35,8646 ft / det

3

=

0,493 / 12 ftx35,8646 ft / det det x62,6736 lb / ft 4

6,0056 x10 lb / ft . det

NRe = 3914,629 > 2100 ( aliran turbulen ) Dari Geankoplis table 2.10-1 hal 93 untuk sambungan valve didapatkan : Standard elbow = 3 x 0,75 = 2,25

D-25

Ws =

35,8646

2

2 x1 x32,174 174

WHP =

( 42,8 x 1 ) + 0 + 0,782 = 55,571 lb.ft/lbm

Wsxm

55,571 571 x10778 ,3086

550 550

550 550 x3600

= 0,302505 HP

th

Dari Timmerhaus 5 ed. Gambar 12-17 hal 516 diperoleh η pompa = 10%

BHP =

WHP

0,302505

pompa pompa

0,1

= 3,0250

Dari Timmerhaus gambar 14.38 hal 521 diperoleh η pompa = 80%

Daya pompa aktual =

BHP motor

3,0250 0,8

12. BAK AIR PENDINGIN (F-226)

Fungsi : tempat menampung air pendingin

3,7813

4 HP

D-26

Bak akan dirancang dengan perbandingan : Panjang x lebar x kedalaman = 2 : 1 : 1,5 Maka,volume bak = panjang x lebar x tinggi 3

0,5947 m = 31 m

3

1 = 0,8409 m ≈ 1 m

Lebar = 1

=1 m

Panjang = 21

=3m

Kedalaman = 1,51

= 2,25 m

13. POMPA KE PERALATAN (L-227)

Fungsi : mengalirkan air pendingin dari bak air pendingin ke peralatan Dasar perancangan : Tipe : pompa sentrifugal Bahan konstruksi : cast iron

D-27

Perhitungan diameter pipa : 0,45

Dopt = 3,9 x Q

0,13

xρ

= 3,9 x ( 0,04777 )

0,45

x ( 62,6736)

0,13

= 1,6983 in Direncanakan : Ketinggian pipa (Z) = 42,8 ft Panjang pipa (L) = 58 ft Berdasarkan Perry’s Berdasarkan Perry’s 6 th table 6-42 s/d 6-43 didapatkan Dnominal = 3/8 in sch 40 Di = 0,493 in Do = 0,675 in a = 0,00133 ft

2

Kecepatan linear (v) =

Qf

3

0,04777 ft / det

35,8646 ft / det

D-28

7092

ΣF = 4 x 0,015 x

0,493in / 12

35,8646

x

2

2 x32,174

= 0,782

Dimana : α = 1 ( aliran turbulen ) ; Δv = 0,6970 ft/det ; Δp = 0 ; Δz = 42,8 ft Ws =

Ws =

v

2

2. .gc

35,8646

z.

p

gc

p

F

2

2 x1 x32,174 174

WHP =

g

( 42,8 x 1 ) + 0 + 0,782 = 55,571 lb.ft/lbm

Wsxm

55,571 571 x10778 ,3086

550 550

550 550 x3600

= 0,302505 HP

th


WHP

0,302505

pompa pompa

0,1

= 3,0250

Dari Timmerhaus gambar 14.38 hal 521 diperoleh

D-29


2,1620 lb / ft . jam 3600 dt / jam

-4

= 6,0056 x 10 lb/ft.dt

Massa masuk = 23761,85915 kg/jam = 10778,3086 lb/jam Rate volumetric (Qf) =

=

m

10778 ,3086 lb / jam 3

62,6736 lb / ft 3

= 171,9752 ft /jam 3

3

= 0,47777 ft /detik x 7,481 gal/ft gal/ft x 60 detik/menit = 21,4424 gpm 3

Volume yang dibutuhkan = 3,3373 ft /jam x 1 jam = 3,3373 3,3373 ft 0

Suhu wet bulb udara ( kelembaban 70%) = 25 C 0

Suhu air masuk menara = 45 C 0

Suhu air keluar menara = 30 C

3

D-30

2

= 0,041HP/ft x 0,817553ft

2

= 0,0335 HP ≈ 0,5 HP

15. POMPA KE DE-AERATOR (L-229)

Fungsi : mengalirkan air lunka ke deaerator Dasar perancangan : Tipe : pompa sentrifugal Bahan konstruksi : cast iron Densitas air = 0,99708 g/mL = 62,6736 lb/ft Viskositas air = 0,8937 cP x 2,4191 =

3

2,1620 lb / ft . jam 3600 dt / jam

Massa masuk = 345,3632 kg/jam = 762,2695 lb/jam Rate volumetric ( Qf ) =

m

-4

6,0056 x 10 lb/ft.dt

D-31

Panjang pipa (L) = 58 ft Berdasarkan Perry’s Berdasarkan Perry’s 6 th table 6-42 s/d 6-43 didapatkan Dnominal = 3/8 in sch 40 Di = 0,493 in Do = 0,675 in a = 0,00133 ft

2


NRe =

Dxvx

3

Qf

0,00337 ft / det

a

0,00371 ft

2

0,9083 ft / det det

3

=


6,0056 x10 lb / ft / det

NRe = 6508,6078 > 2100 ( aliran turbulen ) Dari Geankoplis gambar 2.10-3 hal 88 untuk cast iron didapatkan ε = 26 x 10

-4

4

D-32

ΣF = 4 x 001 x

57 ,72 0,824 824 in / 12

x

0,8547

2

2 x32,174

0,38175


Ws =

v

2

z.

2. .gc

0,9083

p

gc

p

F

2

2 x1 x32,174 174

WHP =

g

( 42,8 x 1 ) + 0 + 0,782 = 64,348 lb.ft/lbm

Wsxm

64,348 348 x762 762 ,2695

550 550

550 550 x3600

= 0,01370 HP

th


WHP

0,01370

pompa pompa

0,1

= 1,1370

Dari Timmerhaus gambar 14.38 hal 521 diperoleh

D-33

Massa air masuk = 324,5398 kg/jam = 715,4804 lb/jam Menentukan volume tangki : Volume air =

m

715 715 ,4804 lb / jamx30 / 60 jam

=

62,6736

Vliquid = 80% Vtangki Vtangki =

Vliquid 0,8

3

=

5,707989 ft 0,8

3

7,135 135 ft

Menentukan dimensi tangki : Vhemispherical = 0,2618d

3

Untuk Ls = 1,5d 3 Vsheell = ¼.π.d2.Ls = 1,1775d

Vtotal

= Vhemispherical + Vsheell + Vhemispherical 3

3

= 0,2618d + 1,1775d + 0,2618d 3

7,135ft = 1,7001d

3

3

= 5,707989ft

3

D-34

= 14,7 +

62,6736 lb / ft 3 x 2,2580 144 144

= 15,68274 psi Menentukan tebal tangki : Bahan konstruksi : carbon steel SA 135 grade B F = 12.750 E = 0,85 C = 1/16 ts

=

=

=

pixdi

C

2( FE 0,6 pi)

15,68274 x19,3524

1

2(12750 x0,85 0,6 x19,3524 16 1,2242 16

Standarisasi do :

≈

3in 16

D-35

3

7,135ft

= 0,5236 (1,6354) +

Ls

= 2,3075 ft = 27,69 in

)2

4

.(1,6354 .Ls

Menentukan tinggi liquid baru : 2

Vliquid = ½ Vbola + ¼.π.d .hl 3

2

= ½ (4/3. π.r ) + (¼ . π.d .hl) 3

2

= 0,2618 d + 0,7854 d .hl 3

3

2

5,707989ft = 0,2618 ( 1,6127 ft) + 0,7854 ( 1,6127 ft) .hl hl = 2,257961 ft = 27,095532 in Pdesign = Poperasi + Phidrostatik = Poperasi +

= 14,7 +

xhl 144 144

62,6736 lb / ft 3x 2,2580 144 144

D-36

=

=

15,68274 x19,3524 2(12750 x0,85 1,1133 16

0,6 x19,3524

1 16

3in

≈

16

17. POMPA KE BOILER (L-231)

Fungsi : mengalirkan air dari dearator ke boiler Dasar perancangan : Tipe : pompa sentifugal Bahan konstruksi : cast iron Densitas air = 0,99708 g/mL = 62,6736 lb/ft Viskositas air = 0,8937 cP x 2,4191 =

3

2,1620 lb / ft . jam 3600 dt / jam

Massa masuk = 345,3632 kg/jam = 762,2695 lb/jam Rate volumetric ( Qf ) =

m

6,0056 x 10-4 lb/ft.dt

D-37

Panjang pipa (L) = 58 ft Berdasarkan Perry’s Berdasarkan Perry’s 6 th table 6-42 s/d 6-43 didapatkan Dnominal = 3/8 in sch 40 Di = 0,493 in Do = 0,675 in a = 0,00133 ft

2


NRe =

Dxvx

3

Qf

0,00337 ft / det

a

0,00371 ft

2

0,9083 ft / det det

3

=


6,0056 x10 lb / ft / det

NRe = 6508,6078 > 2100 ( aliran turbulen ) Dari Geankoplis gambar 2.10-3 hal 88 untuk cast iron didapatkan ε = 26 x 10

-4

4

D-38

ΣF = 4 x 001 x

57 ,72 0,824 824 in / 12

x

0,8547

2

2 x32,174

0,38175


Ws =

Ws =

v

2

zg

2. .gc

z.

2. .gc

g

p

gc

p

F

2

2 x1 x32,174 174

WHP =

F

gc

v2

0,9083

P

( 42,8 x 1 ) + 0 + 0,782 = 64,348 lb.ft/lbm

Wsxm

64,348 348 x762 762 ,2695

550 550

550 550 x3600

= 0,01370 HP

th


WHP

0,01370

pompa pompa

0,1

= 1,1370

D-39

Power Boiler (HP) =

m s x( H v

H 1 )

Hx34,5

Dimana : ms

= laju steam yang dihasilkan

Hv

= entalpi uap pada 110 C = 1157,1 Btu/lb

H1

= entalpi liquid pada 110 C = 198,32 Btu/lb

H

= entalpi air pada 212 F = 970,3 Btu/lb

34,5

= angka angka penyesuaian penyesuaian pada penguapan 34,5 hp/lb air/jam pada 212 212

0

0

0

menjadi uap kering. HP =

686 686 ,5516 x(11571 ,1 198 198 ,32) (970 970 ,3)(34,5)

= 19,66378 hp

Dari Savern hal 171 didapat : Kapasitas boiler =

ms (hv

1000

h L )

=

68 686 6 ,5516 (1157 ,1 19 198 8 ,32) 1000

0

F

D-40

2

Luas permukaan linear(a”)

= 0,662 ft /in.ft

Jumlah tube

= A/(a”x L)

Dimana : A = luas perpindahan panas boiler = 10 x hp boiler A = 10 x 19,66378 hp = 196,6378 ft

2

Jumlah tube yang dibutuhkan : Nt =

2

A

196 196 ,6378 ft

a" xL

0,662 662 x16

= 20 tube

19. POMPA KE FIRED HEATER (L-223)

Fungsi : mengalirkan air dari bak air lunak ke fired heater. Dasar perancangan : Tipe : pompa sentifugal Bahan konstruksi : cast iron

D-41

0,45

Dopt = 3,9 x Q

0,13

xρ

= 3,9 x (10,26631)

0,45

x ( 62,6736)

0,13

= 0,5153 in Direncanakan : Ketinggian pipa (Z) = 42,8 ft Panjang pipa (L) = 58 ft Berdasarkan Perry’s Berdasarkan Perry’s 6 th table 6-42 s/d 6-43 didapatkan Dnominal = 3/8 in sch 40 Di = 0,493 in Do = 0,675 in a = 0,00133 ft

2


3

Qf

0,02287 ft / det det

a

0,00211 ft

2

10,8904 ft / det

D-42

Tee = 1 x 1 =1 ΔL = 12,92 + 58 = 70,92 70,9 2 ft ΣF = 12.92 + 44,8 = 57,72 ft ΣF = 4 x f x

L D

ΣF = 4 x 001 x

x

v

2

2 gc

57,72 0,0518 in / 12

x

10,8904

2

2 x32,174 174

0,38175


Ws =

Ws =

v

2

z.

2. .gc

v

2

z.

2. .gc

0,9083

g

p

gc

p

g

p

gc

p

F

F

2

2 x1 x32,174 174

( 42,8 x 1 ) + 0 + 1,1809 = 4,4048 lb.ft/lbm

D-43

Dasar perancangan : Tipe : double radiant section Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : carbon steel SA grade M tipe 316 2

Fluks Average Furnace : 12000BTU/jam.ft

(Kern,table 19.2 hal 712)

Faktor perubahan panas overall : 0,57

(Kern,fig.19.15 hal 700)

Ef isiensi isiensi overall (η) = 75%

(Kern, hal 702)

0

0

Suhu air masuk = 30 C = 86 F 0

0

Suhu air keluar = 70 C = 158 F Densitas air = Densitas air = 0,99708 g/mL = 62,6736 lb/ft

3

Massa air masuk = 11376,8165 kg/jam = 5160,4921 lb/jam Perhitungan : Q

2 x fluks average = 2 x 12000 = 24000 BTU/jam.ft

2

D-44

Qf =

54493 ,570 570 0,75

= 72658,1 BTU/jam

Dari Kern hal 702 didapatkan bahwa terdapat 17,44 lb udara dalam setiap 1 lb bahan bakar, sehingga udara yang dibutuhkan : = 2,8075 lb/jam x 17,44 = 48,9628 lb/jam Panas yang keluar = Q A = m x λ QA

= 48,9628 lb/jam x 1,002 BTU/lb = 49090,1033 BTU/jam

Qw

= 2% x Qf = 2% x 72658,1 = 1453,162 BTU/jam

Qnett

= Qf + QA - QW = 72658,1+ 49090,1033 – 49090,1033 – 1453,162 1453,162 = 107215,0413 BTU/jam

Jika sentalpi gas = 476 BTU/lb maka QG

= entalpi gas x (m

bahan kabar

+ m udara )

D-45

Jarak dari pusat ke pusat = 8,5 in sehingga Acp per pipa =

8,5 x 16 12

11,3333 ft

2

Rasio jarak pusat ke pusat terhadap diameter =

8,5 12

Dari Kern,fig 19-11 total α adalah 0,575

Sehingga α Acp total

= jumlah pipa x Acp per pipa = 1 x 6,5166 = 6,5166

Refractory surface : End wall

= 2 x 15 x 10 = 300 ft

Side wall

= 10 x 15 = 150 ft

2

Bridge wall

= 10 x 15 = 150 ft

2

Floor and arch = 2 x 15 x 15 = 450 ft

2

2

AT = 300 + 150 + 150 + 450 = 1050 FT 2

4,25

D-46

Perincian kebutuhan listik dibagi menjadi : a. Listrik untuk peralatn proses produksi b. Listrik untuk daerah pengolahan air c. Listrik untuk penerangan pabrik A.Listrik untuk Peralatan Proses Tabel D.5 Pemakaian Listrik Pada Peralatan Proses

No 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.

Nama Alat Pompa Sentrifugal Mixer Dekanter I Pompa Sentrifugal Reaktor I Pompa Sentrifugal Reaktor II Dekanter II Pompa Sentrifugal Tangki Air Asam Washing Column Dekanter III

Kode Alat L-102 M-103 H-111 L-105 R-110 L-112 R-120 H-211 L-122 M-201 D-210 H-211

Jumlah 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Power ( HP ) 0,5 0,5 0,5 14 20 4 4,4 0,5 80 0,5 0,5 0,5

D-47

B. Listrik untuk Daerah Pengolahan air Pemakaian listrik untuk daerah pengolahan air ( water t reatment ) Table D.6. Pemakaian Listrik pada Daerah pengolahan Air No 1. 2. 3.

4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

Nama Alat Pompa ke bak klorinasi Pompa ke bak sanitasi Pompa air sanitasi Pompa ke kation exchanger Pompa ke bak air pendingin Pompa air pendingin ke peralatan Cooling tower Pompa ke deaerator Pompa ke boiler Pompa ke fired heater Total

Kode Alat L-211 L-213 L-215

Jumlah 1 1 1

Power ( HP ) 1,5 0,5 0,5

L-221

1

0,5

L-225

1

4

L-233

1

0,5

P-227 L-229 L-231 L-223

1 1 1 1 10

0,5 0,5 0,5 0,5 10

Jadi kebutuhan total untuk motor penggerak sebesar :

D-48

F

= foot candle

U

= koefisien utilitas = 0,8

D

= efisiensi penerangan rata – rata = 0,75

Tabel D.7 Pemakaian Listrik untuk Penerangan No 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16.

Bangunan Parkir tamu Pos keamanan Parkir pegawai Taman Aula Kantin Perkantoran &TU Poliklinik Mushola Ruang proses produksi Ruang Ka.pabrik Ruang bahan baku Garasi Bengkel Pemadan kebakaran Ruang generador

2

M 45 40 90 600 400 40 500 50 50 2400 20 225 100 150 80 225

2

Ft 484,36 430,5 968,73 6458,19 4305,46 430,55 5381,82 538,18 538,18 25832,76 215,27 2421,82 1076,36 1614,55 862,09 2421,82

Candel 5 10 5 10 10 10 15 15 10 25 25 15 10 10 15 15

Lumen 4036,37 7175,77 8072,74 107636,49 71757,66 7175,77 134545,61 13454,56 8969,71 1076364,86 5381,82 40363,68 17939,41 40363,68 17939,41 40363,68

D-49

Lumen output lampu daylight = 1600 Lampu daylight yang dibutuhkan =

288 288 .824 824 ,57 1600

= 180,5 ≈ 181 buah

b. Untuk penerangan pada daerah lain digunakan lampu jenis mercury 250 Watt/buah Total lumen = 3.163,24 – 3.163,24 – 288.824,57 288.824,57 =

2.874.342,6

Lumen output lampu mercury = 10.000 2.874.342, 67

= 287,43 ≈ 288 buah

Lampu mercury yang dibutuhkan

=

Kebutuhan listrik untuk penerangan

= ( 181 x 40 ) + ( 288 x 250 )

10000

= 79.240 Watt = 79,24 kW = 106,2626 hp ≈ 107 Hp

D-50

1. Kebutuhan bahan bakar boiler : ms hv

mf =

hL

ms (hv

=

xHV

hL)

1000

=

2530 ,9426 (515 515 ,1320

0)

0,80 x19410

lb/jam mf = 38,0851 kg/jam mf =

83,9624 lb / jam ja m 3

49,29lb / ft

x

1liter

= 48,2422 L/jam

3

0,03531 ft

2. Kebutuhan bahan bakar fired heater : Mf =

m.Cp. T n.heatingvalue

=

5160 ,4921 x1,01 x(158 158

86)

0,75 x19410

mf = 2,8075lb/jam = 1,2734 1,2734 kg/jam mf =

ja mx 2,2064 lb / k g 1,2734 k g / jam 3

49,29lb / ft

x

3. Kebutuhan bahan bakar generator set :

1liter 3

0,03531 ft

= 1,6130L/jam

= 83,9624

D-51

=

ja m 35,7019 lb / jam 3

49,29lb / ft

x

1liter 3

0,03531 ft

x

3kali

bulan

x

j am 5 jam kali

= 307,6970 L/bulan

= 0,4274 L/jam Jadi kebutuhan bahan bakar total : = 48,2422 L/jam + 1,6130L/jam + 0,4274 L/jam = 50,2826 L/jam = 1206,7824 L/hari Direncanakan untuk membuat tangki penyimpan bahan bakar dengan spesifikasi sebagai berikut : Fungsi : menampung bahan bakar yang diperlukan untuk pembakaran pada boiler Fired heater, dan generator set Bahan : Cast Iron Waktu tinggal : 7 hari

E-1

APPENDIKS E ANALISA EKONOMI

A. Metode Penaksiran Harga

Penaksiran harga peralatan tiap tahun mengalami perubahan sesuai dengan kondisi ekonomi yang ada. Untuk penaksiran harga peralatan, diperlukan indeks harga yang dapat digunakan untuk mengkonversi harga peralatan pada masa lalu, sehingga diperoleh harga alat saat ini, dengan menggunakan persamaan : Cx = Ck .

Ix Ik

(Peters,Timmerhaus & West. 5

Dimana : Cx

= taksiran harga alat saat ini

Ck

= taksiran harga alat pada tahun k

Ix

= indeks harga saat ini

th

ed, hal 236 )

E-2

Indeks harga harga alat pada pada pra rencana rencana pabrik biodiesel biodiesel dari minyak jarak dengan proses transesterifikasi didasarkan pada Peters &Timmerhaus 5

th

ed, hal 238

Table E.1. Indeks Harga Alat

No 1. 2. 3. 4. 5.

Tahun ( y )

Indeks Harga (x )

1998

389,5

1999

390,6

2000

394,1

2001

394,3

2002

390,4

Kenaikan harga tiap tahun dan indeks harga merupakan fungsi linear, maka dapat digambarkan dalam grafik sebagai berikut. Dari grafik didapat persamaan :

E-3

Bahan konstruksi

:Cast Iron

Volume tangki

: 1382,82 ft3 = 39,16m3

Dari Peters, Timmerhaus & West, fig. 12-55, hal 557 : Harga storage tahun 2002 = $ 30.000 Indeks harga tahun 2002 = 390,4 Harga storage gliserin pada tahun 2009 adalah : =

=

indekstahun 2009 indekstahun 20009

x harga tahun 20002

437,5864 x$30 .000 000 390,4

= $ 33.626,004 ≈ $ 33.700

= Rp.337.000.000 (asumsi : $ 1 = 10.000 pada tahun 2009) Tabel E.2.Harga Peralatan Proses

Kode

Harga Satuan

Harga

Harga Total

E-4

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

Storage Metil Ester Tangki Gliserin Pompa sentrifugal Tangki Asidulasi Dekanter IV Pompa sentrifugal Pompa sentrifugal Storage Soap & Fatty Acid Evaporator Cooler Pompa Rotary Filter Press II Pompa Rotary Storage Gliserin

F 234 F 301 L 302 M 310 H 311 L 312 L 313

1 1 1 1 1 1 1

402.600 30.400 20.920 60.725 50.600 20.920 20.920

402.600 30.400 20.920 60.725 50.600 20.920 20.920

4.026.000.000 304.000.000 209.200.000 607.250.000 506.000.000 209.200.000 209.200.000

F 314

1

50.600

50.600

506.000.000

V 320 E 335 L 341 P 342 L 343 F 344

1 1 1 1 1 1 32

105.700 40.850 20.920 105.250 20.920 303.700 1.854.655

105.700 40.850 20.920 105.250 20.920 303.700 1.854.655

1.057.000.000 408.500.000 209.200.000 1.052.500.000 209.200.000 3.037.000.000 1.017.455.000

Tabel E.3 Harga Peralatan Utilitas

No 1

Alat Bak Penampung Air

Kode Alat F 210

Jumlah

Harga Satuan Thn 2009$/Unit

Harga Total ($)

1

30.370

30.370

Harga Total IDR 33.700.000

E-5

Harga peralatan

= Harga peralatan proses + Harga peralatan utilitas = Rp 1.017.455.000 + Rp 970.600.000 = Rp 1.988.055.000

Dengan faktor keamanan 20 % harga peralatan, maka: Harga perlatan total

= Rp 1.988.055.000 1.988.055.000 + (0,2 x Rp 1.988.055.000) 1.988.055.000) = Rp 2.385.666.000

C. Perhitungan Harga Bahan Baku Harga Bahan Baku

1. Biji Jarak Pagar Harga

= Rp1.000,-/kg

Kebutuhan

= 27.619,2053 kg/jam

Biaya per tahun

= 27.619,2053 kg/jam x Rp1.000,-/kg x 24 jam/hari x 300 hari/tahun

E-6

x 300 hari/tahun Total

= Rp.1.087.305.120,-/tahun Rp.1.087.305.120,-/tahun

4. HCL Harga

= Rp.3.000,-/kg

Kebutuhan

= 373,6572 kg/tahun = 373,6572 kg/tahun x Rp.7.000,-/kg x 24 jam/hari x 300 hari/tahun

Total

= Rp.8.070.995.520 Rp.8.070.995.520 ,-/tahun

5. Activated Carbon Bleacing Harga

= Rp.5.000,-kg Rp.5.000,- kg

Kebutuhan

= 390,0322 kg/tahun = 390,0322 kg/tahun x Rp.5.000,-kg x 24 jam/hari x 300 hari/tahun

E-7

= Rp 1.596.800.000.000 1.596.800.000.000 kg/jam Harga Pengemasan

= Rp 10.000,-/drum x 200.000 kg/tahun x 1 drum/50 kg = Rp 40.000.000,-/jam

2. Gliserin Produk gliserin

= 2.600,2147 kg/jam = 18.721.546 kg/tahun

Harg /kg

= Rp. 30.000,-

Total Penjualan Gliserin = 18.721.546 kg/tahun x Rp.30.000 = Rp 561.646.375.200 Harga Pengemasan

= Rp 10.000,-/drum x 18.721.546 kg/tahun x 1 drum/50 kg = Rp 3.744.309.200.,-/tahun 3.744.309.200.,-/tahun

E-8

Kebutuhan Listrik Total kebutuhan

= 110,635 kWh

Beban listrik terpasang

= 130 kWh

Biaya beban per bulan

= Rp.25.000,-/kVA

Biaya listrik perbulan

= Rp.25.000,- x 130 x 12 = Rp.39.000.000,Rp.39.000.000,-

Biaya penggunaan penggunaan listrik : Waktu beban puncak

= Rp.425,-/kWh ( pk.18.00-22.00 pk.18.00-22.00 )

Luar waktu beban puncak

= Rp.350,-/kWh ( pk.22.00-18.00 pk.22.00-18.00 )

Biaya penggunaan penggunaan listrik : = ( Rp.425 x 4 x 110,635 x 350) + ( Rp.350 x 20 x 110,635 x 350) = Rp.336.883.575,Rp.336.883.575,Biaya listrik terpakai per tahun

E-9

Kebutuhan Tawas Kebutuhan tawas/jam = 2,5866 kg/jam Harga tawas/Kg

= Rp 2.500

Biaya tawas/tahun

= 2,5866 kg/jam x Rp 2.500 x 24 jam/hari x 300/hari = Rp 46.558.800,-/kg 46.558.800,-/kg

Total biaya utilitas per tahun

= Rp. 4.376.575.026 + Rp. 375.883.575 + Rp.1.448.138.880 Rp.1.448.138.880 + Rp 46.558.800 = Rp.6.247.156.281,Rp.6.247.156.281,-

E. Perhitungan Harga Tanah Dan Bangunan 2

Luas tanah

= 250.000 m

Luas bangunan

= 120.000m

Harga tanah

= Rp.300.000,-/m

2

2

E-10

13 14

Direktur Administrasi dan Keuangan Sekretaris Kepala Litbang Karyawan Litbang Kepala Departemen Quality Control Kepala Departemen Produksi Kepala Departemen Teknik Kepala Departemen Pemasaran Kepala Departemen Keuangan dan Akuntansi Kepala Departemen Sumber Daya Manusia Kepala Departemen Umum Kepala Divisi Produksi

15

Karyawan Divisi Produksi

16

Kepala Divisi Bahan Baku

17

Karyawan Divisi Bahan Baku

18

Kepala Divisi Utilitas

19

Karyawan Divisi Utilitas

20

Kepala Divisi Bengkel dan Perawatan Karyawan Divisi Bengkel dan

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

1

10.000.000

10.000.000,00

3 1 2 1 1 1 1

2.500.000 4.000.000 3.000.000 4.000.000 4.000.000 4.000.000 4.000.000

7.500.000,00 4.000.000,00 6.000.000,00 4.000.000,00 4.000.000,00 4.000.000,00 4.000.000,00

1

4.000.000

4.000.000,00

1

4.000.000

4.000.000,00

1 1 5 15 1 2 8 1 3 5 1

4.000.000 4.000.000 2.500.000 1.600.000 3.000.000 2.000.000 1.250.000 3.000.000 2.000.000 1.400.000 3.000.000

4.000.000,00 4.000.000,00 12.500.000,00 24.000.000,00 3.000.000,00 4.000.000,00 10.000.000,00 3.000.000,00 6.000.000,00 7.000.000,00 3.000.000,00

E-11

42 43 44 45 46 47 48

Kepala Divisi Humas Staff Divisi Humas Kepala Divisi Personalia Staff Divisi Personalia Kepala Divisi Administrasi Staff Divisi Administrasi Kepala Divisi Transportasi

49

Staff Divisi Transportasi

50 51 52 53 54

Kepala Divisi Keamanan dan Keselamatan Staff Divisi Keamanan dan Keselamatan Kepala divisi kebersihan Staff Divisi Kebersihan Dokter Total

1 2 1 2 1 4 1 2 3

3.000.000 1.600.000 3.000.000 1.600.000 3.000.000 1.600.000 3.000.000 1.600.000 1.300.000

3.000.000,00 3.200.000,00 3.000.000,00 3.200.000,00 3.000.000,00 6.400.000,00 3.000.000,00 3.200.000,00 3.900.000,00

1

3.000.000

3.000.000,00

12

1.600.000

19.200.000,00

1 5 1 131

2.000.000 1.500.000 3.000.000

2.000.000,00 7.500.000,00 3.000.000,00 301.200.000,00

Total gaji karyawan perbulan = Rp. 301.200.000,Karyawan per tahun = Rp. 301.200.000,- x 12 = Rp. 3.614.400.000,-

STEAM

HW

2

NaOH

7

TEMPERATUR

6

ALIRAN CAIR

5

M 103

M 130 CaCl2 11

ALIRAN

4

WASTE

3

SC

WASTE

2

STEAM

1

HW

HOOT WATER

No

S IM BO BO L

K ET ET ER ER AN AN GA N

27

F 324

26

L323

POMPA

25

P322

FILTER PRESSII

STEAM CONDENSAT STEAM

LC

LC

RC M 230 3 LC

16

7

LC

6

1

D 210

TC

RC LI

TC

F 234

15

RC

STORAGEGLISERIN

24

L321

POMPA

23

V320

EVAPORATOR

R 120

R 110

P232

LI

22

L312

POMPA

21

H 331

DEKANTER IV

20

M 310

TANGKIASIDULASI

19

L302

POMPA

18

F 301

TANGKIGLISERIN

17

F 234

STORAGEMETIL ESTER

16

L233

POMPA

15

P232

FILTER PRESSI

10

LI

12

E151

L233

14

L231

F 101 LI

8 H 111

H 121 L112

L102

H 211 L122

L212

9

4

13

5

22

14

L231

POMPA

13

M 230

TANGKIASIDULASI

21

V320

HCL

FC F 324 P322

TC 17

12

L212

POMPA

11

H 211

DEKANTER III

10

D 210

WASHING COLUMN

9

L122

POMPA

8

H 121

DEKANTER II

7

R 120

REAKTOR II

6

L112

POMPA

5

H 111

DEKANTER I

4

R 110

REAKTOR I

3

M 103

MIXER

2

L102

POMPAMETANOL

1

F 101

STORAGEMETANOL

No

KODE

NAMAALAT

18

L323

M 310

F 301

L321

20 19

WASTE

H 331 L302

L312 SC

NeracaMassa(Kg/jam) Nomor Aliran Komponen 1 CH3ONa

111,8634

Metanol

5.534,62

2

4

5

6

7

8

9

10

89,4907

268,4722

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

1.226,53

1.037,94 19,7700

21

22

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITASTRIBHUWANATUNGGADEWIMALANG

111,8634

H2O NaOH

3

82,8576

2.204,98

881,9923

2 98 . 3 2, 8 3

5 5 3, 4 61 9

1.322,988

7,6372

7,5608

0,0763

3,7293

65,8894 276,8557

255,0485

0,1221

0,1160

13,4236

0,0763

12,0930

0,1221

3,2944

3,2944

410,2123

21,5901

21,5901

21,5901

276,8557

276,8557

276,8557

276,8557

276,8557

Trigliserida

276,8557

SABUN

135,1702

128,4117

6,7585

6,7585

6,7585

Unsaponific

419,4783

419,4783

419,4783

419,4783

419,4783

139,2554

8.333,33

268,4722

7,3292

7,3292

414,2881

414,2881

6,9627

268,4721 0,1221

1.226,53 0,1221

276,8557

27,6302

414,2881

413,4595

0,0061

19,7700

19,7700

410,2123

410,2123

274,6299

274,6299

4.716,002

FLOWSHEET PRA RENCANA PABRIK BIODIESEL DARI MINYAK JARAK

DIRANCANG OLEH 414,2881

ALBERTUS ERTUS WISANGKOLI KOLI HCL

54,6282

NaCL

0205010001

1.037,93 3.209,47

3.209,47

3.209,47

3.209,47

139,8261

139,8261

2.600,22

2.600,22

3.209,47

3.209,47

2.600,22

2.600,22

DISETUJUI OLEH DOSEN PEMBIMBING FFA

139,8261

Gliserin

2.720,57

MetilEster TOTAL

82,8576

33.498

139,8261

136,0284

136,0284

2.584,54

136,0284 27.527,5

27.527,5

3.602,51

2 8. 36 6, 63

5 8. 34 2, 65

27.527,5 5.646,48

139,8261

139,8261

139,8261

7,6361

8,0380

8,0380

6 58 6 , 87 5

2 8. 91 4, 31

27.777,78 6 69 0 , 54 6

2 9. 83 2, 81

27.777,78

8,0380

8,0380

3 .4 79 6 , 3

2 8. 51 1, 98

27.777,78 8 .3 87 ,9 6

3 2. 12 3, 7 7

27.777,78

27.777,78 2 8. 73 7, 52

2.600,22

Ir. BAMBANG POERWADI, MS

27.722,22 2 8. 21 8, 99

78 . 80 ,6 6

1.037,93

7 .8 80 6 , 6

6 .8 67 4 , 0

1 0. 52 5, 69

26 . 00 ,2 2

Ir. TAUFIK ISKANDAR

PROSES PRODUKSI

25

L 244

24

F 243

POMPA SANITASI BAK SANITASI

23

L 242

POMPA KLORINASI

22

F 240

BAK KLORINASI

21

L 2 24 41

P OM OM PA PA A IR IR BE BE RS RS IH IH IIII I

20

P 230

COOLING TOWER

19

L 232

BAK AIR PENDINGIN

D-225A

STEAM + O 2+ GAS IMPURITIS

D-222

Al2(SO4)3.10H2O Gas

D-225B

FUEL OIL UDARA Q-220 H-217 L-221

BLOW DOWN

F-224 L-223

F-218

F 213

F-215

M-210

P-230 L-226

L-212

L-214

L-216

DRAINASE

PROSES PRODUKSI

L-211 F-232 L-231 L-234

Air sungai F-240

H-211

L-241

Cl2

AIR SANITASI

F-243 L-242

18

L 23 234 4

POMP POMPA A AIR AIR BERS BERSIH IH IIII

17

Q 220

BOILER

16

L 22 225 5

PENA PENAMP MPUN UNG G AIR DEM DEMIN IN

15

L2 221 21

POMP POMPA A DEA DEARA RATO TOR R

14

D 222

DEARATOR

13

F 22 22 4

P EN EN AM AM PU PU NG NG AI AI R L UN UN AK AK

12

D 22 25 5 b A NI NI ON ON E XC XC HA HA NG NG ER ER

11

D2 22 25 5a a

10

L2 22 26

POMPA AI AIR BE BERSIH I

9

F 21 218

BAK AI AIR BERSIH

8

H 217

SAND FILTER

7

H 210

CLARIFIER

6

L 2 21 16

POMPA BAK SK SKIMER

5

F 215

BAK SKIMER

4

L 21 14 4

P OM OM PA PA B AK AK S EN EN DI DI ME ME NT NT SI SI

3

F 213

BAK SENDIMENTASI

2

L 2 21 12

POMPA AIR SU SUNGAI

1

H 211

FILTER AIR

NO

KODE

NAMA ALAT

C AT AT IO IO N E XC XC HA HA NG NG ER ER

L-244

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS TRIBHUWANA TUNGGADEWI MALANG UNIT PENGOLAHAN AIR PRA RENCANA PABRIK MINYAK JARAK DIRENCANAKANOLEH

DISETUJUI DOSEN PEMBIMBING :

Albertus Wisangkoli

Ir. Bambang Poerwadi.MS.

Pra Rencana Pabrik Biodiesel Dari Minyak Jarak Dengan Proses Transesterifikasi

Recommend Documents