Download pdf - PRARANCANGAN PABRIK GLISEROL DARI CRUDE PALM OIL

TUGAS AKHIR

PRARANCANGAN PABRIK GLISEROL

DARI CRUDE PALM OIL (CPO) DAN AIR

DENGAN PROSES CONTINUOUS FAT SPLITTING

KAPASITAS 44.000 TON/TAHUN

Oleh :

NAMA : M A H A N I

NIM : D.500 040 051

NIRM : 04 6 106 03050 50051

Dosen Pembimbing :

Farida Nur Cahyani, S.T., M.Sc.

Denny Vitasari, S.T., M.Eng.Sc.

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

SURAKARTA

2008

Prarancangan Pabrik Gliserol dari Crude Palm Oil (CPO) dan Airdengan Proses Continuous Fat SplittingKapasitas 44.000 ton/tahun

Pendahuluan

M a h a n iD 500 040 051Teknik Kimia UMS

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan pembangunan industri di Indonesia semakin meningkat.

Kemajuan ini tampak dengan semakin banyak berdirinya pabrik yang mengolah

bahan mentah menjadi bahan jadi, serta meningkatnya industri barang untuk

modal termasuk industri mesin dan peralatan.

Istilah gliserol digunakan untuk zat kimia yang murni, sedang gliserin

digunakan untuk istilah hasil pemurnian secara komersial (Kirk Othmer, 1966).

Pada penganekaragaman industri kimia khususnya, gliserol adalah salah satu

bahan yang penting di dalam industri. Gliserol adalah bahan yang dibutuhkan

pada berbagai industri, misalnya: obat-obatan, bahan makanan, kosmetik, pasta

gigi, industri kimia, larutan anti beku, dan tinta printer. Jika dilihat dari

banyaknya kebutuhan gliserol di Indonesia, maka untuk mencukupi kebutuhan

bahan gliserol di Indonesia masih didatangkan dari luar negeri.

Pertimbangan utama yang melatarbelakangi pendirian Pabrik Gliserol ini

pada umumnya sama dengan sektor-sektor industri kimia yang lain, yaitu

mendirikan suatu pabrik yang secara sosial-ekonomi cukup menguntungkan.

Pendirian Pabrik Gliserol ini cukup menarik karena belum adanya Pabrik Gliserol

di Indonesia, dan juga karena prospeknya yang menguntungkan di masa

mendatang.

Pada tahun 2010 diperkirakan minyak sawit (Crude Palm Oil) Indonesia

menjadi nomor satu dalam jumlah produksi dunia. Sedangkan sampai tahun 2020

akan mencapai 20-25% produksi dunia. Di Indonesia, produksi Crude Palm Oil

(CPO) dari tahun 1996 sampai dengan tahun 2000 mengalami kenaikan, dengan

rata-rata kenaikan per tahun adalah 13,5%. Pada tahun 2004 produksi Crude Palm

Oil (CPO) di Indonesia sudah hampir mendekati produksi minyak sawit Malaysia,

yaitu 11,6 juta ton, dimana Malaysia memproduksi 13 juta ton. Kecenderungan ini

1


Pendahuluan


2

akan terus meningkat sampai tahun 2010, dimana Indonesia akan dapat unggul

dalam produksi Crude Palm Oil (CPO) Indonesia tahun 1999-2010.

Di samping itu, dilihat dari kebutuhan Gliserol yang semakin meningkat

di Indonesia, maka Pabrik Gliserol ini layak didirikan atas dasar pertimbangan:

1. Sebagai pemasok bahan baku untuk industri-industri farmasi dan kosmetik

dalam negeri.

2. Mengurangi jumlah impor gliserol sehingga dapat menghemat devisa

negara.

3. Memacu tumbuhnya industri lain yang memerlukan gliserol sebagai bahan

baku.

4. Membuka lapangan kerja baru.

1.2 Kapasitas Perancangan

Dalam mendirikan Pabrik Gliserol ini didasarkan pada beberapa

pertimbangan, yaitu:

1.2.1. Prediksi Kebutuhan dalam Negeri

Kapasitas Pabrik Gliserol ditentukan berdasarkan kebutuhan impor

dalam negeri yang berasal dari negara lain. Hal ini dapat dilihat dalam tabel di

bawah ini:

Tabel 1.1. Data Kebutuhan Impor Gliserol Tahun 2001-2005

No Tahun Kebutuhan Impor (ton/tahun)

1 2000 59.266

2 2001 232.252

3 2002 74.3264 2003 83.8335 2004 66.348

6 2005 215.089

(Badan Pusat Statistik, 2000-2006)


Pendahuluan


3

Berdasarkan tabel 1.1 di atas, maka dapat dibuat suatu persamaan

linier agar dapat memperkirakan kebutuhan gliserol di Indonesia pada tahun 2012.

y = -6356.8x4 + 5E+07x3 - 2E+11x2 + 2E+14x - 1E+17R2 = 0.8533

0

50,000

100,000

150,000

200,000

250,000

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Tahun

Kap

asita

sIm

por

(Ton

/Ta

hun

)

Gambar 1.1 Grafik Kebutuhan Impor Gliserol di Indonesia

Dari grafik di atas, dapat diperoleh persamaan linier yaitu

y = -6356,8 x4 + 5.107 x3 - 2.1011 x2 + 2.1014 x -1017. Sehingga, dapat diperkirakan

kapasitas impor Gliserol pada tahun 2012 adalah 200,262 ton/tahun.

1.2.2. Ketersediaan Bahan Baku

Bahan baku untuk memproduksi Gliserol adalah CPO (Crude Palm

Oil) dan air. Dilihat dari ketersediaan bahan bakunya di Indonesia, maka

Pabrik Gliserol ini layak didirikan di Indonesia, mengingat Indonesia

termasuk salah satu negara penghasil minyak kelapa sawit terbesar di dunia.

1.2.3. Kapasitas Minimal

Dari Faith Keyes, 1961, 4 ed. “Industrial Chemicals” diperoleh

kapasitas yang menguntungkan untuk Pabrik Gliserol antara 6.000-600.000

ton/tahun.


Pendahuluan


4

Kapasitas Pabrik Gliserol yang telah berdiri, antara lain:

Tabel 1.2. Data Kapasitas Pabrik Gliserol yang Telah Berdiri

No. Penghasil Gliserol Kapasitas (Ton/tahun)

1. Cognis, Cincinnati, Ohio. 29.483,506

2. Colgate-Palmolive, Jeffersonville, Ind. 9.071,848

3. Crompton, Mapleton, Ill. 9.071,848

4. Crompton, Memphis, Tenn. 13.607,772

5. Dial, Montgomery, Ill. 13.607,772

6. Dow, Freeport, Texas. 63.502,936

7. Lever, Hammond, Ind. 11.339,81

8. Lonza, Painesville, Ohio. 9.071,848

9. Marietta American, Olive Branch,Mississipi.

907,1848

10. Procter & Gamble, Ivorydale, Ohio. 68.038,86

11. Starchem, Fostoria, Texas. 9.071,848

12. Uniqema, Chicago, Ill. 15.875,734

Ketiga data di atas dapat digunakan sebagai acuan dalam menentukan

kapasitas rancangan Pabrik Gliserol ini. Oleh karena itu, dari ketiga data di atas,

ditetapkan kapasitas rancangan Pabrik Gliserol yang layak didirikan pada tahun

2012 sebesar 44.000 ton/tahun.

1.3 Pemilihan Lokasi

Pemilihan lokasi pabrik akan sangat menentukan kelangsungan dan

perkembangan suatu industri. Berdasarkan pengamatan, Rokan Hilir, Riau,

dirasa cocok sebagai tempat untuk mendirikan Pabrik Gliserol.

Secara teoritis, pemilihan lokasi pabrik didasarkan pada 2 faktor, yaitu

faktor utama dan faktor pendukung.


Pendahuluan


5

1.3.1 Faktor Utama dalam Pemilihan Lokasi Pabrik

1. Sumber Bahan Baku

Berdasarkan data statistik (BPS Semarang, 2002), Rokan

Hilir, Riau merupakan daerah terbesar penghasil Crude Palm Oil

(CPO). Bahan baku diperoleh dari beberapa pabrik yang berlokasi

di Rokan Hilir, Riau. Pabrik-pabrik tersebut antara lain:

a. PT GUNUNG MAS RAYA

b. PT LAHAN TANI SAKTI

c. PT SALIM IFO MAS PRATAMA

d. PT TUNGGAL MITRA PLANTATION

2. Letak Pasar

Gliserol merupakan bahan baku yang secara luas digunakan

dalam industri, antara lain:

1. Industri farmasi,

2. Industri bahan makanan dan monogliserida,

3. Industri sabun dan pasta gigi,

4. Industri bahan peledak,

5. Industri rokok,

6. Industri kimia lain (Alkil resin, Cellophone, pelumas, keramik,

produk fotografi dan kosmetik).

Secara astronomis, Propinsi Riau terletak di 1o31’-2o25’ LS

dan 100o-105oBT serta 6o45’-1o45’ BB. Pada Atlas Indonesia, dapat

dilihat letak propinsi Riau yang sangat strategis, yaitu dekat dengan

Selat Malaka, yang merupakan pintu gerbang perdagangan Asia

Tenggara khususnya, dekat dengan Pulau Batam yang terkenal dengan

pusat industri, dekat dengan negara Malaysia dan Singapura yang

merupakan negara tetangga terdekat yang mempunyai banyak industri.

mempunyai industri. Dilihat dari letaknya yang banyak berdekatan


Pendahuluan


6

dangan lokasi industri yang lain, sangat menguntungkan bila didirikan

pabrik di daerah Riau, akan lebih memudahkan untuk pemasaran

produk, baik ekspor maupun impor.

Gambar 1.2. Peta Lokasi Pendirian Pabrik

3. Fasilitas Transportasi

Transportasi Darat

Wilayah Riau bila dilihat dari Atlas Indonesia, tampak

bahwa Riau merupakan wilayah dataran rendah. Sehingga,

untuk transportasi darat berupa jalan raya sudah cukup

memadai. Distribusi produk melalui darat dapat dilakukan,

Lokasi Pendirian Pabrik Gliserol


Pendahuluan


7

terutama untuk pemasaran produk Gliserol ke daerah-daerah

yang dapat dijangkau dengan jalur darat.

Transportasi Laut

Riau memiliki pelabuhan laut utama, yaitu Pelabuhan

Bengkalis, yang letaknya di ujung utara Propinsi Riau, di Selat

Malaka. Adanya pelabuhan ini memudahkan untuk distribusi

produk Gliserol.

Transportasi Udara

Fasilitas transportasi udara yang ada di Riau adalah

Bandar Udara Simpang Tiga yang berada di ibukota Propinsi

Riau, Pekanbaru. Dengan memanfaatkan fasilitas transportasi

udara dapat juga memperlancar distribusi produk Gliserol.

4. Tenaga Kerja

Riau merupakan salah satu daerah yang menjadi tujuan

bagi para tenaga kerja, karena letak Riau yang begitu strategis sebagai

kawasan industri Sumatera.

5. Utilitas

Fasilitas utilitas meliputi penyediaan air, bahan bakar dan

listrik. Kebutuhan listrik dapat dipenuhi dengan listrik dari PLN

(Perusahaan Listrik Negara). Untuk sarana penyediaan air dapat

diperoleh dari air sungai. Di Propinsi Riau banyak terdapat sungai,

seperti Sungai Rokan, Sungai Tapung, Sungai Mandau, Sungai Batang

Inderagiri, Sungai Siak, Sungai Kampar dan masih banyak lagi. Untuk

penyediaan air di Pabrik Gliserol ini, dipilih dari sungai Rokan (baik

Sungai Rokan Kanan maupun Sungai Rokan Kiri), karena lokasi

pendirian Pabrik Gliserol berada di daerah Rokan Hilir yang dekat

dengan lokasi pemasok CPO dan lebih dekat dengan palabuhan.


Pendahuluan


8

Sedangkan bahan bakar industri berupa minyak bumi, dapat dipasok

dari Dumai, yang terdapat tambang minyak bumi.

1.3.2 Faktor Pendukung dalam Pemilihan Lokasi Pabrik

1. Harga Tanah dan Gedung

Riau bukan daerah metropolis, sehingga harga tanah dan

bangunan di Riau diperkirakan masih dapat dijangkau. Daerah Riau

merupakan dataran rendah yang banyak memiliki alam sungai dan

rawa.

2. Kemungkinan Perluasan Pabrik

Riau merupakan daerah yang belum padat penduduk,

daerahnya banyak rawa, sehingga dimungkinkan masih banyak

terdapat lahan yang dapat dimanfaatkan untuk perluasan area pabrik.

3. Tersedianya Fasilitas Servis

Banyaknya industri yang telah berdiri di Riau,

membuktikan bahwa fasilitas servis di Riau cukup memadai, atau

setidaknya tidak begitu sulit untuk memperoleh fasilitas servis. Selain

itu, letaknya yang strategis untuk industri akan semakin mempermudah

dalam hal fasilitas servis.

4. Tersedianya Air yang Cukup

Air untuk proses dalam pabrik, dapat menggunakan air

sungai. Di Propinsi Riau banyak terdapat sungai, seperti Sungai

Rokan (400 km), Sungai Tapung, Sungai Mandau, Sungai Batang

Inderagiri (500 km), Sungai Siak (300 km), Sungai Kampar (400 km)

dan masih banyak lagi. Sungai yang dipilih untuk penyediaan air di

Pabrik Gliserol adalah yang paling dekat dengan lokasi pabrik, yaitu

Sungai Rokan (baik Sungai Rokan Kanan maupun Sungai Rokan Kiri).

(Kantor Statistik Propinsi Riau, 1993)


Pendahuluan


9

5. Peraturan Pemerintah Daerah Setempat

Peraturan Pemerintah Daerah Riau untuk pendirian industri,

tidak merugikan bagi berdirinya industri di Riau. Hal ini dibuktikan

dengan banyaknya industri yang telah berdiri di Propinsi Riau.

6. Iklim

Daerah Riau beriklim tropis basah dengan rata-rata curah

hujan berkisar antara 2000-3000 mm per tahun yang dipengaruhi oleh

musim kemarau dan musim hujan.


7. Keadaan Tanah

Jenis tanah di daerah Riau adalah beragam, dari luas 9.456

juta Ha sebagian besar jenis tanahnya adalah Organosol, yaitu 4.827

juta Ha lebih (51,06%), kemudian jenis tanah Pedsolik merah kuning

3.163 juta Ha lebih (33,45%) dan sisanya 0,569 juta Ha adalah jenis

tanah lainnya. Keadaan tanah di Riau relatif stabil dan berupa dataran

rendah, sehingga tidak ada kendala untuk didirikan pabrik di Riau.


1.4 Tinjauan Pustaka

1.4.1 Proses Pembuatan

Berdasarkan Shreve’s Chemical Process Industries (1986), ada 3

cara pembuatan Gliserol. Penggolongan ini didasarkan pada perbedaan bahan

baku yang digunakan. Ketiga cara itu antara lain:

1. Twitchell

Pada proses ini minyak dihidrolisa dengan menggunakan proses

batch pada suhu 100-105oC, tekanan vakum, konversi yang

diperoleh 85-98% dengan kemurnian gliserol 5-15% dan waktu

tinggal 12-48 jam.

Proses ini menggunakan katalis katalis alkyl aryl sulfonic acid atau

cycloaliphatic sulfonic acid.


Pendahuluan


10

Dalam proses ini, proses hidrolisis dilakukan dengan 2 stage

berlawanan arah, menggunakan reaktor tangki berpengaduk.

Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

CH2RCOO CH2OH

CHRCOO + 3 H2O CHOH + 3RCOOH

CH2RCOO CH2OH

Trigliserida air gliserol asam lemak

Gliserol akan dipisahkan dari asam lemak melalui bagian bawah

tangki hidrolisis. Sedangkan asam lemak bersama katalis akan

keluar melalui bagian atas. Hasil bawah reaktor disebut sweet

water dengan kandungan gliserol sekitar 15%. Untuk menetralkan

asam lemak yang terbawa dan memekatkan gliserol sampai

konsentrasi yang dikehendaki dilakukan proses lanjutan yaitu

netralisasi, filtrasi, evaporasi, distilasi, dan kondensasi.

Adapun kelebihan proses ini antara lain:

a. Temperatur dan tekanan rendah.

b. Biaya awal rendah, karena alat yang dibutuhkan mudah dan

murah.

Sedangkan kelemahannya antara lain:

a. Perlu adanya pengendalian katalis.

b. Waktu reaksi lama.

c. Untuk persediaan bahan baku harus segera disuling untuk

menghindari kontaminasi katalis.

d. Terjadi penguapan yang tinggi dan bertendensi membentuk

asam yang berwarna gelap.


Pendahuluan


11

e. Membentuk lebih dari satu tahapan untuk mendapatkan

hasil yang baik, serta konsentrasi gliserol yang tinggi.

f. Tidak dapat beradaptasi dengan pengendalian yang

otomatis serta biaya karyawan yang tinggi.

g. Proses hanya menguntungkan untuk skala kecil.

2. Batch Autoclave

Proses ini meliputi hidrolisis asam lemak dengan air pada fase cair

dengan menggunakan katalis Seng Oksida (ZnO) dan Magnesium

Oksida (MgO) atau tanpa katalis. Proses ini akan memberikan

konversi sebesar 98%. Reaksi hidrolisis tanpa katalis berlangsung

pada suhu 220-240oC dan tekanan 29-31 atm dengan waktu tinggal

2-4 jam. Reaksi hidrolisis dengan menggunakan katalis

berlangsung pada suhu 150-175oC dan tekanan 52-100 atm dengan

waktu tinggal selama 5-10 jam.

Kelebihan proses ini adalah:

a. Waktu tinggal lebih sedikit dibanding dengan Proses

Twitchell.

b. Adanya pengendalian katalis.

c. Biaya awal lebih murah, untuk produksi berkapasitas

rendah.

Kelemahan proses ini antara lain:

a. Reaksi lebih lama jika dibandingkan dengan proses

kontinyu.

b. Biaya karyawan tinggi.

c. Tidak dapat beradaptasi dengan pengendalian yang

otomatis, seperti halnya proses kontinyu.

d. Proses ini membutuhkan lebih dari 1 tahapan untuk

mendapatkan hasil yang lebih baik serta gliserol yang

mempunyai konsentrasi tinggi.


Pendahuluan


12

3. Continuous

Pada proses ini, minyak dihidrolisis pada suhu 250oC dan tekanan

41-48 atm. Proses ini memberikan konversi 97-99% dengan waktu

tinggal 2-3 jam. Reaksi hidrolisis dapat berlangsung dengan atau

tanpa katalis.

Adapun kelebihan dari proses ini adalah:

a. Proses tidak membutuhkan ruangan yang besar.

b. Kualitas produk beragam.

c. Asam lemak yang dihasilkan mempunyai konsentrasi

tinggi.

d. Harga labor rendah.

e. Proses lebih akurat, karena pengendalian dilakukan secara

otomatis.

f. Biaya tahunan rendah.

Sementara, kelemahannya antara lain:

a. Biaya awal produksi tinggi.

b. Kemampuan mengoperasikan besar.

c. Tekanan dan suhu yang dibutuhkan tinggi.

Proses ini dijalankan dalam reaktor lawan arah pada suhu dan

tekanan tinggi. Reaksi yang terjadi pada reaktor sama dengan yang

terjadi pada proses Twitchell, bedanya tidak menggunakan

katalisator. Jenis reaktornya pun berbeda, yaitu berupa menara

dengan ketinggian tertentu. Hasil atas dan bawah reaktor serupa

dengan hasil pada proses Twitchell. Produk gliserol diambil dari

bawah reaktor dan selanjutnya dipekatkan dengan menggunakan

multiplate effect evaporator. Proses selanjutnya adalah penetralan

kandungan asam lemak yang masih tersisa dengan basa, kemudian

difiltrasi untuk memisahkan produk gliserol dari endapan garam.


Pendahuluan


13

Gliserol yang dihasilkan selanjutnya tentu telah berkurang

kemurniannya karena adanya air dari larutan basa penetral, dari

reaksi penetralannuya sendiri dan dari air pencuci di filter. Oleh

karena itu, perlu dipekatkan lagi dengan sebuah evaporator

sebelum disimpan di tangki produk.

1.4.2 Kegunaan Produk

Kegunaan gliserol antara lain:

1. Kosmetik

Digunakan sebagai body agent, emollient, humectant,

lubricant, solven. Biasanya dipakai untuk skin cream and

lotion, shampoo and hair conditioners, sabun dan detergen

2. Dental Cream

Digunakan sebagai humectant.

3. Peledak

Digunakan untuk membuat nitrogliserin sebagai bahan dasar

peledak.

4. Industri Makanan dan Minuman

Digunakan sebagai solven, emulsifier, conditioner, freeze,

preventer and coating serta dalam industri minuman anggur.

5. Industri Logam

Digunakan untuk pickling, quenching, stripping,

electroplatting, galvanizing dan solfering.

6. Industri Kertas

Digunakan sebagai humectant, plasticizer, dan softening agent.

7. Industri Farmasi

Digunakan untuk antibiotik dan kapsul.

8. Fotografi

Digunakan sebagai plasticizing.


Pendahuluan


14

9. Resin

Digunakan untuk polyurethanes, epoxies, pthalic acid dan

maleic acid resin.

10. Industri Tekstil

Digunakan untuk lubricating, antishrink, waterproofing dan

flameproofing.

11. Tobacco

Digunakan sebagai humectant, softening agent dan flavor

enhancer.

Berikut ini adalah persentase pemakaian gliserol untuk keperluan

indutri, yaitu:

1. Alkyd resin 36%

2. Cellophone 17%

3. Untuk kebutuhan obat-obatan dan pasta gigi 16%

4. Industri tembakau 13%

5. Monogliserides dan bahan makanan 3%

6. Bahan peledak 5%

7. Untuk penggunaan lain (seperti pelumas, sabun detergen,

keramik, produk fotografi, dan kosmetik) 14%.

(Kirk Othmer, 1966)

1.4.3 Sifat Fisika dan Sifat Kimia Bahan Baku dan Produk

1. Crude Palm Oil (CPO)

Sifat Fisika

Rumus Molekul : CH2COOR

CHCOOR

CH2COOR


Pendahuluan


15

Rumus Kimia : C3H5(COOR)3

Berat Molekul : 847,28 g/mol

Titik Didih : 298oC

Titik Beku : 5oC

Specific Gravity (37,8oC) : 0,9

Densitas : 0,895 g/cm3

Panas Jenis : 0,497 kal/goC

Angka Sabun : 198

Angka Asam : 8

Tegangan Muka : 35,4 dyne/cm (20oC)

27,3 dyne/cm (60oC)

Kenampakan : Cairan kuning jingga

Kemurnian : 98%

Impuritas : 2%

(Ketaren, 1986)

Sifat Kimia

a. Hidrolisis

Reaksi hidrolisis antara minyak dan air akan

menghasilkan asam lemak dan gliserol, menurut reaksi:

C3H5(COOR)3 + H2O C3H5(OH)3 + 3HOOCR

b. Esterifikasi

Esterifikasi asam lemak adalah kebalikan dari

hidrolisis, dibuat secara lengkap secara kontinyu

penyingkiran air dari zona reaksi.

c. Interesterifikasi

Ester beralkohol rendah diperoleh dengan mereaksikan

alkohol secara langsung dengan lemak untuk


Pendahuluan


16

menggantikan gliserol, biasanya menggunakan katalis

alkali.

Reaksinya adalah sebagai berikut:

C3H5(COOR)3+3CH3OH 3CH3OOCR+ C3H5(OH)3

Reaksi ini biasa disebut alkoholisis.

d. Saponifikasi

Jika lemak direaksikan dengan alkali untuk

menghasilkan gliserol dan garam atau sabun atau logam

alkali maka reaksinya sebagai berikut:

C3H5(COOR)3 + 3NaOH C3H5(OH)3 + 3NaOOCR

Reaksi ini adalah dasar reaksi yang digunakan pada

industri sabun.

(Daniel Swern, 1982)

2. Air

Sifat Fisika

Rumus Molekul : H – O – H

Rumus Kimia : H2O

Berat Molekul : 18, 0153 g/mol

Titik Didih : 100oC

Titik Beku : 0oC

Temperatur Kritis : 374,15oC

Tekanan Kritis : 218,3074 atm

Densitas : 0,998 g/cm3 (cair, 20oC)

0,92 g/cm3 (padatan)


Kenampakan : Cairan jernih

Kemurnian : 100%

(ChemCad 5.7)


Pendahuluan


17

Sifat Kimia

a. Hidrolisis




3. Gliserol

Sifat Fisika

Rumus Molekul : CH2OH

CHOH

CH2OH

Rumus Kimia : C3H5(OH)3

Nama Lain : 1,2,3-Propanatriol

1,2,3-Trihidroksipropana

Gliserin

Gliseritol

Glycyl Alcohol

(www.wikipedia.com)


Titik Didih : 290oC

Titik Leleh : 18oC



Specific Gravity (25oC) : 1,262


Viskositas : 1,5 Pa.s


Energi : 4,32 kkal/g


Pendahuluan


18

Flash Point : 160oC

Kenampakan : Cairan kuning pucat

(Chemcad 5.7)

Kemurnian : 99%

Impuritas : Air 1%

(www.jtbaker.com/msds/w/0600.htm)

Sifat Kimia

a. Hidrolisis




b. Saponifikasi




C3H5(COOR)3 +3NaOH C3H5(OH)3 + 3NaOOCR


industri sabun.





alkali.

Reaksinya adalah sebagai berikut:



(Swern, 1982)


Pendahuluan


19

4. Asam Lemak

Sifat Fisika

Rumus Molekul : R – C - OH

Rumus Kimia : RCOOH


Titik Didih : 215oC (pada 15mmHg)

Titik Leleh : 63-64oC

Densitas : 0,853 g/cm3 (pada 62oC)

(Chemcad 5.7)

Kenampakan : Cairan kuning muda

Kelarutan : Tak larut dalam air

Kemurnian : 88%

Impuritas : CPO 3%

Air 9%

Sifat Kimia

a. Hidrolisis




b. Saponifikasi




C3H5(COOR)3+ 3NaOH C3H5(OH)3 + 3NaOOCR


industri sabun.




O


Pendahuluan


20


alkali. Reaksinya adalah sebagai berikut:





industri sabun.

d. Interesterifikasi














(Daniel Swern, 1982


Deskripsi Proses


21

BAB II

DESKRIPSI PROSES

2.1. Spesifikasi Produk dan Bahan Baku

2.6.1. Produk

1. Gliserol

Rumus Molekul : CH2OH

CHOH

CH2OH

Rumus Kimia : C3H5(OH)3

Nama Lain : 1,2,3-Propanatriol

1,2,3-Trihidroksipropana

Gliserin

Gliseritol

Glycyl Alcohol

(www.wikipedia.com)


Titik Didih : 290oC

Titik Leleh : 18oC

Specific Gravity (25oC) : 1,262


Viskositas : 1,5 Pa.s

(Chemcad 5.7)


Kenampakan : Cairan kuning pucat

Kemurnian : 99%

Impuritas : Air 1%

(www.jtbaker.com/msds/w/0600.htm)

2. Asam Lemak

O21


Deskripsi Proses


22

Rumus Molekul : R – C - OH

Rumus Kimia : RCOOH


Titik Didih : 215oC (pada 15mmHg)

Titik Leleh : 63-64oC

Densitas : 0,853 g/cm3 (pada 62oC)

(Chemcad 5.7)

Kenampakan : Cairan kuning muda

Kelarutan : Tak larut dalam air

Kemurnian : 88%

Impuritas : CPO 3%

Air 9%

2.6.2. Bahan Baku

1. Crude Palm Oil (CPO)

Rumus Molekul : CH2COOR

CHCOOR

CH2COOR

Rumus Kimia : C3H5(COOR)3


Titik Didih : 298oC

Titik Beku : 5oC

Specific Gravity (37,8oC) : 0,9



Kenampakan : Cairan kuning jingga

Kemurnian : 98%

Impuritas : Air 2%

(Ketaren, 1986)

2. Air


Deskripsi Proses


23

Rumus Molekul : H – O – H

Rumus Kimia : H2O


Titik Didih : 100oC

Titik Beku : 0oC



Densitas : 0,998 g/cm3 (cair, 20oC)

0,92 g/cm3 (padatan)


Kenampakan : Cairan jernih

Kemurnian : 100%

(ChemCad 5.7)

2.2. Konsep Proses

2.6.1. Dasar Reaksi

Reaksi yang terjadi pada pembentukan gliserol adalah:

C3H5(COOR)3 + 2H2O C3H5(OH)3 + 3RCOOH

Trigliserida Air Gliserol Asam Lemak

2.6.2. Mekanisme Reaksi

Dalam proses gliserol terdapat senyawa ester trigliserida yang

merupakan penyusun utama minyak nabati dan hewani.

Reaksi trigliserida dan air menjadi gliserol dan asam lemak antara

lain sebagai berikut:

CH2RCOO CH2OH

CHRCOO +3 H2O CHOH + 3RCOOH

CH2RCOO CH2OH

Trigliserida Air Gliserol Asam lemak

Dapat ditulis menjadi:


Deskripsi Proses


24

C3H5(COOR)3 + 2H2O 2RCOOH + C3H5COOR(OH)2

Trigliserida Air Asam Lemak Monogliserida

C3H5COOR(OH)2 + H2O RCOOH + C3H5(OH)3

Monogliserida Air Asam Lemak Gliserol

Reaksi ini terjadi pada suhu 260oC dan tekanan 55 bar. Proses ini

memberikan konversi 97% dengan waktu tinggal 3 jam.

(Lurgi, 2007)

2.6.3. Tinjauan Termodinamika

Reaksi hidrolisis CPO merupakan reaksi endotermis. Konsep

tinjauan termodinamika dari reaksi pembuatan gliserol ditinjau dari reaksi

utamanya, yaitu:

CH2RCOO CH2OH

CHRCOO + 3 H2O CHOH + 3RCOOH

CH2RCOO CH2OH

Trigliserida Air Gliserol Asam lemak

Untuk mengetahui reaksi berlangsung secara eksotermis atau

endotermis, dapat dihitung dengan persamaan:

ΔHro= H f̊(p) - H f̊(r)

Dimana:

Hºf C3H5(COOR)3 = -382,456 kal/gmol

Hºf H2O = -68,317 kal/gmol

Hºf RCOOH = -138,642 kal/gmol

Hºf C3H5(OH)3 = -159,10 kal/gmol


Deskripsi Proses


25

Hºr = [3(Hºf RCOOH) + 1(Hºf C3H5(OH)3)] - [1(Hºf C3H5(COOR)3) +

3(Hºf H2O)]

Hºr = [3(-138,642) + 1(-159,10)] - [1(-382,456) + 3(-68,317)]

Hºr = 12,321 kal/gmol

Harga H yang positif menunjukkan bahwa reaksi yang terjadi

merupakan reaksi endotermis yaitu reaksi yang menyerap panas atau

membutuhkan panas, sehingga untuk menjaga agar reaksi tetap

berlangsung pada kondisi proses perlu ditambahkan panas.

Untuk mengetahui apakah reaksinya irreversible atau reversible

(harga K) dapat dihitung dengan persamaan konstanta kesetimbangan

berikut:

ΔGro = - RT ln K

RTGr

KLn)(

210

11)(TTR

GrKLn

KLn A

Keterangan:

ΔGr = Energi Gibbs (kal/mol)

K0 = Konstanta kesetimbangan pada suhu referensi

K1 = Konstanta kesetimbangan pada suhu operasi

T1 = Temperatur operasi

T2 = Temperatur referensi

R = Tetapan gas (1,987 kal/mol.K)

Gºf C3H5(COOR)3 = - 84,842 kal/gmol

Gºf H2O = - 59,690 kal/gmol

Gºf RCOOH = - 90,098 kal/gmol

Gºf C3H5(OH)3 = -113,650 kmol/gmol


Deskripsi Proses


26

k1

k2

Gºr = [3(Gºf RCOOH) + 1(Gºf C3H5(OH)3)] - [1(Gºf C3H5(COOR)3)

+ 3(Gºf H2O)]

Gºr = [3(- 90,098) + 1(- 113,650)] - [1(- 84,842) + 3(- 59,690)]

Gºr = -120,032 kal/gmol

Gºr = -RT.ln K

-120,032 kal/gmol = -1,987 kal/gmol K. (298 K). ln K

ln K = -0,2027

K = 1,2247

Pada T = T operasi

ref

ref

298

operasi

TxTTT

xRΔG

K

Kln

298,15x563,15298,15563,15

x1,987120,032-

1,2247K

ln operasi

Koperasi = 1,03199

Dari persamaan reaksi hidrolisis minyak di atas, terlihat bahwa

reaksi tersebut merupakan reaksi yang reversibel, sehingga agar reaksi

tetap berjalan ke kanan dapat dilakukan dengan menggunakan kemurnian

reaktan yang tinggi atau memperbesar jumlah reaktan yang bereaksi dalam

hal ini air dibuat berlebihan (excess) sehingga kesetimbangan akan

bergeser ke kanan.

2.6.4. Tinjauan Kinetika

Persamaan reaksi hidrolisis minyak di atas disederhanakan menjadi :

A + B C + D

Reaksi hidrolisis minyak merupakan reaksi reversibel namun karena

kecepatan reaksi ke kanan jauh lebih besar daripada kecepatan reaksi ke

kiri maka pada proses hidrolisis minyak selalu dianggap bahwa reaksinya

meruapakan reaksi irreversibel (Kirk Othmer, 1985).


Deskripsi Proses


27

Ditinjau dari segi kinetika, kecepatan reaksi proses hidrolisa

pembentukan gliserol dapat ditulis dalam persamaan:

(-ra) = k1CaCb – k2CcCd

K =2

1

kk

Maka jika kedua persamaan tersebut digabung menjadi:

(-ra) = k1 [CaCb -K1 CcCd ]

Untuk harga K yang besar makaK1 CcCd mendekati nol dan dapat

diabaikan, sehingga persamaan menjadi:

(-ra) = k1CaCb

Dari hasil percobaan yang telah dilakukan oleh Khairat, Syamsu

Herman diperoleh harga:

α = 1,3828-1,4147 (rata-rata 1,4)

β = 0,5897-0,6274 (rata-rata 0,6)

Dari persamaan di atas, diperoleh konstanta kecepatan reaksi:RTEeAk /.

Dengan, k = Konstanta kecepatan reksi

E = Energi aktivasi

R = Tetapan gas murni

T = Suhu

A = Frekuensi tumbukan

k = 9,295 x 107 e(-10834 ,94/T)

(Khairat, 2004)

Saat T = 523 K, berarti dari persamaan konstanta kecepatan reaksi

(k) di atas, diperoleh k = 0,0935.


Deskripsi Proses


28

2.3. Langkah Proses

Pada perancangan ini yang digunakan adalah proses Continuous Splitting.

Kondisi operasi proses adalah pada temperatur 260oC dan tekanan 55 bar.

Proses pengolahan sampai produk akhir yang berupa Fliserol, melewati

beberapa tahapan utama yaitu:

A. Persiapan Bahan Baku

B. Proses Continuous Fat Splitting

C. Pemurnian Gliserol

2.6.2. Tahap Persiapan Bahan Baku

Bahan baku berupa CPO (Crude Palm Oil) diperoleh dari

PT. Salim Ifo Mas Pratama, Rokan Hilir, Riau menggunakan pipa.

Untuk mengatur kestabilan laju alir CPO (Crude Palm Oil) yang

masuk ke dalam Fat Splitting Column, maka aliran dari pipa

dimasukkan ke dalam tangki penampung sementara yang

berbentuk silinder vertikal dengan flat bottom conical roof (T-01)

dengan waktu penyimpanan selama 24 jam. Bahan baku CPO

(Crude Palm Oil) dipompa sampai tekanan 55 bar dan dinaikkan

suhunya dengan Heat Exchanger Shell and Tube dengan media

pemanas saturated steam pada suhu 275,54oC sehingga suhunya

naik menjadi 260oC.

Bahan baku berupa air diperoleh dari Sungai Ogan

Komering, Rokan Hilir, Riau melalui pipa, dengan terlebih dahulu

diproses di Unit Utilitas, untuk menghilangkan kandungan-

kandungan pengotor maupun logam di dalamnya.Bahan baku alir

dialirkan melalui pipa. Sebelum masuk ke Fat Splitting Column,

air dipompa sampai tekana 55 bar dan dinaikkan suhunya dengan

Heat Exchanger Shell and Tube dengan media pemanas saturated

steam pada suhu 275,54oC sehingga suhunya naik menjadi 260oC.


Deskripsi Proses


29

2.6.3. Proses Continuous Fat Splitting

Reaksi antara CPO (Crude Palm Oil) dengan air

berlangsung dalam reaktor yang disebut sebagai Fat Splitting

Column, yaitu berupa reaktor menara lawan arah yang beroperasi

pada suhu 260oC dan tekanan 55 bar. Reaksi yang terjadi terjadi

adalah reaksi endotermis, sehingga diperlukan pemanas berupa

steam dalam Fat Splitting Column.

Produk atas Fat Splitting Column berupa Asam Lemak

dengan kadar 88% dimanfaatkan sebagai penghasil steam dengan

memanfaatkan panasnya dalam Waste Heat Boiler (WHB-01),

kemudian diturunkan tekanannya menjadi 1 atm dengan Expansion

Valve (E-03). Produk Gliserol diambil dari bawah menara, dan

selanjutnya masuk ke unit pemurnian produk.

2.6.4. Pemurnian Gliserol

Produk Fat Splitting Column bagian bawah berupa Sweet

Water (Gliserol dengan kadar 12%) masuk ke Evaporator mullti-

efek (EV-01, EV-02, EV-03) untuk diuapkan sebagian air yang

terkandung di dalamnya, sehingga kadarnya naik menjadi 75%.

Gliserol yang keluar dari Evaporator selanjutnya masuk ke dalam

Tangki Berpengaduk (TB-01) untuk ditambahkan NaOH 0,5%.

Penambahan NaOH 0,5% ini bertujuan untuk menyabunkan Asam

Lemak yang terkandung dalam larutan gliserol tersebut, sehingga

output dari Tangki Berpengaduk (TB-01) ini sudah tidak

mengandung pengotor berupa Asam Lemak lagi.

Selanjutnya, output dari Tangki Berpengaduk (TB-01) ini

masuk ke Menara Distilasi Packing (MD-01) untuk memisahkan

gliserol dengan sabun, sekaligus untuk memurnikan gliserol

sehingga diperoleh kadar 99%.

Gliserol output dari Menara Distilasi (MD-01) berupa

Gliserol 99% selanjutnya masuk ke Bleaching Tank (BT-01) yang


Deskripsi Proses


30

berupa tangki berpengaduk untuk dijernihkan warnanya dengan

Activated Charcoal. Selanjutnya untuk menghilangkan Activated

Charcoal yang terikut, gliserol dilewatkan pada Filter (F-01)

sebagai langkah terakhir proses. Selanjutnya Gliserol dialirkan ke

Tangki Penyimpan Produk (T-02).

Activated Charcoal. Selanjutnya untuk menghilangkan

Activated Charcoal yang terikut, gliserol dilewatkan pada Filter (F-

01) sebagai langkah terakhir proses. Selanjutnya Gliserol dialirkan

ke Tangki Penyimpan Produk (T-02).






















Deskripsi Proses


31

2.4. Neraca Massa dan Neraca Panas

2.6.1. Neraca Massa

A. Neraca Massa Total

Tabel 2.1. Neraca Massa Total

Input (kg/jam) Output (kg/jam)No Komponen

Arus 1 Arus 2 Arus 7 Arus 11 Arus 3 Arus 6 Arus 9 Arus 12 Arus 14 Arus 15

1 CPO 54910,62 - - - 1647,32 - - - - -

2 Air 1120,62 44824,99 16969,55 - 5084,17 35534,08 18882,22 - - 55,56

3 Asam Palmitat - - - - 21021,97 - - - - -

4 Asam Stearat - - - - 2121,81 - - - - -

5 Asam Oleat - - - - 21594,43 - - - - -

6 Asam Linoleat - - - - 4706,41 - - - - -

7 Asam Miristat - - - - 851,67 - - - - -

8 Gliserol - - - - - - 289,47 - - 5500,00

9 NaOH - - 85,27 - - - - - - -

10 Sabun - - - - - - 621,95 - - -

11 Activated Charcoal - - - 83,33 - - - 83,29 0,04 -

Sub Total 56031,21 44824,99 17054,82 83,33 57027,77 35534,08 19793,64 83,29 0,04 5555,56

TOTAL 117994,39 117994,39


Deskripsi Proses


32

B. Neraca Massa Alat

1. Fat Splitting Column (R-01)

Tabel 2.2. Neraca Massa Fat Splitting Column


Arus 1 Arus 2 Arus 3 Arus 4

1. CPO 54910,62 - 1647,32 -

2. Air 1120,62 44824,99 5084,17 37463,91

3. Asam Palmitat - - 21021,97 240,36

4. Asam Stearat - - 2121,81 24,26

5. Asam Oleat - - 21594,43 246,91

6. Asam Linoleat - - 4706,41 53,81

7. Asam Miristat - - 851,67 9,74

8. Gliserol - - - 5789,47

Sub Total 56031,24 44824,99 57027,77 43828,46

TOTAL 100856,23 100856,23

2. Evaporator (EV-01)

Tabel 2.3. Neraca Massa Evaporator


Arus 4 Arus 5 Arus 6

1. Asam Palmitat 240,36 - 240,36

2. Asam Stearat 24,26 - 24,26

3. Asam Oleat 246,91 - 246,91

4. Asam Linoleat 53,81 - 53,81

5. Asam Miristat 9,74 - 9,74

6. Air 37463,91 35534,08 1929,82

7. Gliserol 5789,47 - 5789,47

Sub Total 43828,46 35534,08 8294,38

Total 43828,46 43828,46


Deskripsi Proses


33

3. Tangki Berpengaduk (TB-01)

Tabel 2.4. Neraca Massa Tangki Berpengaduk

4. Menara Distilasi (MD-01)

Tabel 2.5. Neraca Massa Menara Distilasi



1. Air 18937,78 18882,22 55,56

2. Gliserol 5789,47 289,47 5500,00

3. Sabun 621,95 621,95 -

Sub Total 25349,19 19793,64 5555,56

Total 25349,19 25349,19



1. Asam Palmitat 240,36 - -

2. Asam Stearat 24,26 - -

3. Asam Oleat 246,91 - -

4. Asam Linoleat 53,81 - -

5. Asam Miristat 9,74 - -

6. Air 1929,83 - 38,41

7. Gliserol 5789,47 - 5789,47

8. NaOH - 85,27 -

9. Air pada NaOH 0.5% - 16969,55 16969,55

10. Air Umpan Wash Column - - 1929,83

11. Sabun - - 621,95

Sub Total 8294,38 17054,82 25349,20

Total 25349,20 25349,20


Deskripsi Proses


34

5. Bleaching Tank (BT-01)

Tabel 2.6. Neraca Massa Bleaching Tank

6. Filter (F-01)

Tabel 2.7. Neraca Massa Filter



1. Air 55,56 - 55,56

2. Gliserol 5500,00 - 5500,00

3. Karbon Aktif 0,04 0,04 -

Sub Total 5555,60 0,04 5555,56

Total 5555,60 5555,60









Activated Charcoal. Selanjutnya untuk


Arus 10 Arus 11 Arus 12 Arus 13

1. Air 55,56 - - 55,56

2. Gliserol 5500,00 - - 5500,00

3. Karbon Aktif - 83,33 83,29 0,04

Sub Total 5555,56 83,33 83,29 5555,60

Total 5638,89 5638,89


Deskripsi Proses


35

2.6.2. Neraca Panas

Satuan : kJ/jam

Suhu Referensi : 298,15 K

1. Heater-01 (HE-01)

Tabel 2.8. Neraca Panas Heater-01

No Komponen Input (kJ/jam) Output (kJ/jam)

1. Air 939245,36 46473929,56

Beban Panas 45534684,20 -

Total 46473929,56 46473929,56

2. Heater-02 (HE-02)

Tabel 2.9. Neraca Panas Heater-02


1. CPO 45287,91 66298,69

2. Air 90850,59 1161848,24

Beban Panas 1092008,43 -

Total 1128146,93 1128146,93









Activated Charcoal. Selanjutnya untuk

Activated Charcoal. Selanjutnya untuk menghilangkan Activated Charcoal yang

terikut, gliserol dilewatkan pada Filter (F-01) sebagai langkah terakhir


Deskripsi Proses


36

3. Fat Splitting Column (R-01)

Tabel 2.10. Neraca Panas Fat Splitting Column

Input (kJ/jam) Output (kJ/jam)No Komponen

Arus 1 Arus 2 Arus 3 Arus 41. CPO 69279,87 - 2078,39 -2. Asam Palmitat - - 13984359,30 159895,623. Asam Stearat - - 1336088,86 15276,694. Asam Oleat - - 13539069,69 154804,235. Asam Linoleat - - 2640477,68 30190,936. Asam Miristat - - 510619,14 5838,367. Air 1161848,24 46473929,56 5271195,68 38842057,958. Gliserol - - - 4122717,42

Sub Total 1231128,11 46473929,56 37283888,75 43330781,219. Panas Reaksi - - 98856266,56 -10. Beban

Pemanas 131765878,85 - - -

Sub Total 132997006,96 46473929,56 136140155,31 43330781,21

Total 179470936,51 179470936,51

4. Waste Heat Boiler (WHB)

Tabel 2.11. Neraca Panas Waste Heat Boiler


1. CPO 2078,39 1339,582. Asam Palmitat 11835011,64 534557,663. Asam Stearat 1131321,49 51079,324. Asam Oleat 11467577,33 525481,975. Asam Linoleat 2233170,25 101897,806. Asam Miristat 432024,32 19562,737. Air 4443492,86 212918,88

Sub Total 31544676,29 1446837,95

8. Beban Panas - 30097838,34

Total 31544676,29 31544676,29


Deskripsi Proses


37

5. Evaporator (EV-01)

Tabel 2.13. Neraca Panas Evaporator-01



1. Asam Palmitat 83371,39 - 83371,39

2. Asam Stearat 7972,81 - 7972,81

3. Asam Oleat 81027,59 - 81027,59

4. Asam Linoleat 15741.,09 - 15741,09

5. Asam Miristat 3043,99 - 3043,99

6. Air 20276273,87 19231811,23 1044462,64

7. Gliserol 2184456,07 - 2184456,07

Sub Total 22460729,94 19231811,23 3228918,71

8. Panas Penguapan 81044877,94 - -

9. Beban Pemanas - - 81044877,94

Sub Total 103505607,88 19231811,23 84273796,65

Total 103505607,88 103505607,88














Deskripsi Proses


38

6. Tangki Berpengaduk (TB-01)

Tabel 2.14. Neraca Panas Tangki Berpengaduk-01



1. Asam Palmitat 40912,98 - -

2. Asam Stearat 3911,44 - -

3. Asam Oleat 39953,99 - -

4. Asam Linoleat 7752,15 - -

5. Asam Miristat 1495,23 - -

6. Air 523692,70 4604992,13 5139107,53

7. Gliserol 1085643,24 - 1085643,24

8. Sabun - - 1015,03

9. NaOH - 8054,61 -

Sub Total 1703361,75 4613046,74 6225765,79

Total 6316408,49 6225765,79

10. Panas Reaksi - 3485357,26 -

11. Beban Pendingin - - 3575999,96

Total 9801765.76 9801765.76

7. Menara Distilasi (EV-01)

Tabel 2.15. Neraca Panas Menara Distilasi


Umpan Distilat Bottom

1. Gliserol 1010532,24 48964,85 4016860,592. Air 4788933,22 4629551,33 59176,313. Sabun 1005,22 1001,81 -

Sub Total 5800470,68 4679517,99 4076036,90Beban Kondensor - 169543,99 -

Panas Reboiler 3124628,22 - -

Total 8925098,89 8925098,89


Deskripsi Proses


39

8. Cooler-02

Tabel 2.16. Neraca Panas Cooler-02


1. Air 59176,29 15076,002. Gliserol 4016859,76 1031361,08

Beban Panas - 3029598,97Total 4076036,05 4076036,05

9. Heat Exchanger-01

Tabel 2.17. Neraca Panas Heat Exchanger-01


1. Air 15076,00 3487,752. Gliserol 1031361,08 234683,02

Beban Panas - 808266,31

Total 1046437,08 1046437,08


terikut, gliserol dilewatkan pada Filter (F-01) sebagai langkah terakhir Activated

Charcoal. Selanjutnya untuk menghilangkan Activated Charcoal yang terikut,

gliserol dilewatkan pada Filter (F-01) sebagai langkah terakhir Activated











Deskripsi Proses


40

2.5. Diagram Alir Proses dan Material

Gambar 2.1. Diagram Alir Kualitatif Proses


Deskripsi Proses


41

Gambar 2.1. Diagram Alir Kuantitatif Proses


Deskripsi Proses


42

2.6. Tata Letak Pabrik dan Peralatan

2.6.1. Tata Letak Pabrik

Lay Out pabrik adalah tempat kedudukan dari bagian-bagian pabrik

yang meliputi tempat bekerjanya karyawan, tempat peralatan, dan tempat

penyimpanan bahan, baik bahan baku maupun produk. Ditinjau dari segi

hubungan satu dengan yang lain, tata letak pabrik harus dirancang

sedemikian rupa sehingga penggunaan area pabrik dapat efisien dan

kelancaran proses produksi dapat terjamin.

Dalam penentuan tata letak pabrik harus diperkirakan penempatan

alat-alat produksi sedemikikan rupa sehingga keamanan, keselamatan dan

kenyamanan bagi karyawan dapat dipenuhi. Selain peralatan yang tercantum

dalam flow sheet proses, beberapa bangunan fisik lain seperti kantor,

bengkel, poliklinik, laboratorium, kantin, pos penjagaan dan sebagainya

hendaknya ditempatkan pada bagian yang tidak menganggu, ditinjau dari

segi lalu lintas barang, kontrol dan keamanan.

Hal-hal yang harus diperhatikan dalam perencanaan tata letak pabrik

adalah:

Perluasan pabrik dan kemungkinan penambahan bangunan.

Perluasan pabrik harus sudah masuk dalam perhitungan sejak awal,

supaya masalah kebutuhan tempat tidak timbul di masa yang akan datang.

Sejumlah area khusus sudah disiapkan untuk dapat dipakai sebagai

perluasan pabrik, penambahan peralatan untuk menambah kapasitas pabrik

ataupun mengolah produknya sendiri ke produk yang lain.

Keamanan

Keamanan terhadap kemungkinan adanya bahaya kebakaran,

ledakan, asap/gas beracun harus benar-benar diperhatikan di dalam

penentuan tata letak pabrik. Untuk itu harus dilakukan penempatan alat-

alat pengamanan seperti hydrant, penampung air yang cukup, penahan

ledakan. Tangki penyimpan bahan atau produk berbahaya harus diletakkan

di area yang khusus serta perlu adanya jarak antara bangunan yang satu


Deskripsi Proses


43

dengan yang lain guna memberikan pertolongan dan menyediakan jalan

bagi karyawan untuk menyelamatkan diri.

Luas area yang tersedia

Kemampuan penyediaan area umumnya terbatas karena harga

tanah. Pemakaian tempat disesuaikan dengan area yang tersedia. Jika

harga tanah amat tinggi, maka diperlukan efisiensi dalam pemakaian

ruangan, sehingga peralatan tertentu diletakkan di atas peralatan yang lain

ataupun lantai ruangan diatur sedemikian rupa agar dapat menghemat

tempat.

Instalasi dan utilitas

Pemasangan dan distribusi yang baik dari gas, udara, steam dan

listrik akan menyebabkan kemudahan kerja dan perawatannya. Tempat

proses ditempatkan sedemikian rupa sehingga dapat dengan mudah

dicapai oleh petugas, kelancaran operasi terjamin dan mudah

perawatannya.

2.6.2. Tata Letak Peralatan Proses

Lay Out Peralatan Proses adalah tempat kedudukan alat-alat yang

digunakan dalam proses produksi. Tata letak alat-alat proses harus dirancang

sedemikian rupa sehingga kelancaran produksi dapat terjamin, penggunaan

luas lantai dapat lebih efektif, keselamatan dan kenyamanan kerja karyawan

dapat ditingkatkan, biaya penanganan material menjadi rendah dan turunnya

atau terhindarnya pengeluaran untuk kapital yang tidak penting. Jika lay out

peralatan proses disusun sedemikian rupa sehingga urut-urutan proses

produksi lancar, maka alat angkut yang biayanya mahal tidak perlu dibeli

oleh perusahaan.

Dalam perencanaan lay out peralatan proses pada pabrik ada

beberapa hal yang perlu dipertimbangkan, yaitu:

Aliran bahan baku dan produk

Kelancaran dan keamanan produksi, serta keuntungan ekonomis

yang besar dapat dicapai dengan adanya aliran bahan baku dan produk


Deskripsi Proses


44

yang tepat. Yang perlu juga diperhatikan adalah elevasi pipa, untuk pipa

diatas tanah perlu dipasang pada ketinggian 3 m atau lebih, sedangkan

untuk pemipaan pada permukaan tanah diatur sedemikian rupa sehingga

lalu lintas pekerja tidak terganggu oleh hal tersebut.

Lalu lintas manusia

Hendaknya diperhatikan jarak antar alat dan lebar jalan agar

seluruh alat proses dapat dicapai oleh pekerja dengan cepat dan mudah

supaya jika terjadi gangguan alat proses dapat segera diperbaiki. Selain itu

keamanan pekerja selama tugas perlu diprioritaskan.

Jarak antar alat proses

Untuk alat proses dengan tekanan dan suhu operasi tinggi

sebaiknya dipisahkan dari alat proses lainnya.

Aliran udara

Aliran udara di dalam dan di sekitar area proses perlu diperhatikan

supaya lancar . Hal ini bertujuan untuk menghindari stagnasi udara pada

suatu tempat yang dapat mengakibatkan akumulasi bahan kimia yang

berbahaya , sehingga dapat membahayakan keselamatan pekerja.

Cahaya

Penerangan seluruh pabrik harus memadai pada tempat-tempat

proses yang berbahaya atau berisiko tinggi.

Tata letak alat proses

Dalam menempatkan alat-alat proses pada pabrik diusahakan agar

dapat menekan biaya operasi dan menjamin kelancaran dan keamanan

produksi pabrik sehingga dapat menguntungkan dari segi ekonomi.






Activated Charcoal yang terikut, gliserol dilewatkan pa


Deskripsi Proses


45

Gambar 2.3. Tata Letak Pabrik










Activated Charcoal yang terikut, gliserol dilewat

11

15

14

2 8

12 3 9 13

17 4 17

510 6

1716

177

Jala

nR

aya

1

1


Deskripsi Proses


46

Tabel 2.17. Keterangan Gambar dan Perincian Luas Pabrik

No Lokasi Ukuran (m) Luas (m2)

1 Pos Keamanan a. (5 x 5) 25

b. (5 x 5) 25

2 Ruang control (14 x 28) 392

3 Gudang (27 x 27) 729

4 Kantor (34 x 86) 2.924

5 Tempat ibadah (20 x 20) 400

6 Kantin (20 x 13) 260

7 Poliklinik (20 x 20) 400

8 Laboratorium (37 x 13) 481

9 Bengkel (15 x 27) 405

10 Perpustakaan (14 x 20) 280

11 Daerah proses (70 x 112) 7.840

12 Daerah utilitas (40 x 27) 1.080

13 K3 dan fire hidran (13 x 27) 351

14 Unit pengolahan limbah (18 x 26) 468

15 Daerah pengembangan (17 x 103) 1.751

16 Area Parkir (20 x 27) 540

17 Taman - -

18 Luas Bangunan (No.1 s/d 16) 18.351










Deskripsi Proses


47

Gambar 2.4. Tata Letak Alat Proses (Skala 1 : 300)


















Activated Charcoal yang terikut, gliserol dilewatkan pada Filt