PABRIK ETANOL Proses dan analisis beaya

PELATIHAN PRODUKSI BIOETANOL SKALA KECIL DAN RUMAHAN

1

PROSES DASAR PEMBUATAN ETHANOLGlukosa 1 kg nC6H12O6

Ragi , Urea , NPK dll

Panas Fermentasi 287kCal/ kg etanol CO2 88/180 kg 92/180 kg

Ethanol (C2H5OH)

2

SKEMA PROSES PRODUKSI ETHANOL SECARA UMUMBhn Bergula : Molases , Nira Tebu , Nira Aren Nira Nipah , Batang Sorghum dll

Bhn Berpati : Ubi Kayu , Ubi Jalar, Jagung , Biji Sorghum dllbubur Dihancurkan

Enzim Glukosa Proses Hidrolisis Proses Fermentasi

Ragi , Urea NPK dll

Etanol Etanol Proses Distilasi 8% 95-96 % Proses Dehidrasi FGE (99,5 %)

3

Proses pengolahan tetes tebu menjadi bioetanol

4

Skema sederhana Etanol dari Tetes tebu

Urea, NPK Air Ragi roti

Distilasi Bioetanol 90-95 %

Molases(Tetes Tebu) Fermentor Evaporator

Lmbah : Minuman sapi/kambing/pupuk

5

ANALISIS RATIO MOLASES DAN ETANOL 95 % v/v dan 99 %

No 1 2 3 4 5 6

Uraian Jumlah Molases Kadar Gula Molases Berat Gula dalam Molases Jumlah Etanol setelah Fermentasi Jumlah Etanol setelah distilasi Ratio Molases : Etanol

Harga 100 kg 50 % 0,5 x 100 = 50 kg 0,511 x 50 x 0,85 = 21 kg 0,9 x 21 = 19 kg 19 x ( 1/0,817) x ( 1/0,924)= 25 Lt 100 kg : 25 Lt 4 kg : 1 Lt

Ket

Asumsi

92,4 % w/w 95 % v/v

24 Lt4,2 kg = 1lt

99 % v/v99 % v/v

6

PABRIK BIOETANOL SKALA RUMAHAN KAPASITAS 70 LTR / HARINo Uraian Harga Ket

12 3 4 5 6 7 8 9

KapasitasKadar Gula Molases Ratio Molases : Etanol Jumlah Molases per hari Kadar gula dalam kg Kadar Gula dalam Larutan Jumlah Larutan Jumlah Air Ratio Air dan Molases

70 Lt / hari50 % 4 kg : 1 lt ethanol 70 x 4 = 280 kg 0,5 x 280 = 140 kg 15 % 140 / 0,15 = 933kg 933 280 = 653 kg 2,4 lt air : 1 kg Molases direncanakan Asumsi

1011

Jumlah Alkohol setelah FermentasiJumlah Alkohol Distilasi

0,511 x 140 x 0,85 = 60 kg0,90 x 60 kg = 54 kg ; 92,4 w/w 54 x (1/0,817) x ( 1/0,924)= 72 lt 68 Lt 95 % v/v 99 % v/v 7

SKEMA PABRIK ETANOL KAP. 70 LT/HARI ( System Batch ).

DistilatorEtanol 80 -95 %,

Water

Ragi dll

BROTH TANK

Water in

Water Out

Tangki Molases

FERMENTOR

Evaporator

8

URUTAN PROSES Kap. 70 Ltr/hari1. Masukan Air sebanyak : 653 Lt kedalam tangki Fermentor. 2. Masukan Molases ( tetes tebu ) sebanyak : 280 kg secara perlahan sambil diaduk , sehingga jumlah Larutan di fermentor : 933 kg ( sg = 1,061 shg volume larutan : 879 Liter ) 3. Tambahkan Ragi , Urea dan NPK sbb. : - Ragi kering : 320 gram. > ( 0,23% x 140 kg ) - Urea : 700 gram. > ( 0,5 % x 140 kg ) - NPK : 80 gram. > ( 0,06 % x 140 kg ). Kemudian diaduk. 4. Cara memasukan Ragi : - Sebelum dimasukan ragi perlu dicairkan dengan Air hangat : 40 C (Masukan ragi kedalam air hangat 100 cc dan diaduk sehingga cair dan biarkan sekitar 10 menit ) 5. Fermentasi akan berlangsung selama : 66 jam dan selama proses ini perlu dicheck temp. dan pH.( Temp. diusahakan tidak lebih dari 35 C dan pH : 4,5 s/d 5 ) 6. Setelah fermentasi selesai ( 66 jam ) lalu dimasukan ke Broth Tank. 7. Masukan larutan kedalam Evaporator kemudian panaskan hingga temp. penguapan , dan uap dimasukan ke Distilator sehingga terjadi proses distilasi yang akan memisahkan Etanol dan Air . Selama Proses Temperatur di Distilasi dijaga pada : 79 C. sehingga etanol yang keluar mencapai 95 % , jika etanol yang keluar < 95 % perlu dilakukan reflux atau didistilasi lagi.

9

Daftar Peralatan kap. 70 Lt /hariUraian 1 2 3 4 5 6 7 Tangki Molases ( Bak Penampung ) Pompa Molases ( Gear Pump ) Tangki Fermentor Fermentor Pump Broth Tank Feed Pump. Evaporator 1 m3 Q = 45 l/m dan H = 30 m 1 m3 Q = 45 l/m dan H = 30 m Vol : 600 Lt Spesifikasi Jumlah 1 1 3 1 1 1 1

89 10 11 12 13 14

Tungku PembakaranDistilator ukuran 4 Inch Pompa air Pendingin Cooling Water ( Drum dan screen ) Tangki Produk Tandon Air pH meter , Spesifik Gravity meter , Alkohol Prof , Thermometer Kap. 15 s/d 20 Lt /jam Q = 30 l/m dan H = 30 m Kap 200 lt Kap. 200 Lt Kapasitas : 2 m3 Standart

11 1 2 3 1 1 10

Beaya pembuatan Kapasitas 70 Lt / hariNo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Uraian Tangki Molases ( Plastik Bekas / Bak) Pompa Molasses ( Gear Pump ) Tangki Fermentasi 1 m3 ( Plastik ) Fermentation Pump Broth Tank 1 m3 ( Plastik ) Broth Pump / Feed Pump Tungku Pembakaran Evaporator Kapasitas 600 Lt Distilator ( 4 inch ) Pompa Air Pendingin Cooling Tower ( Drum dan Screen ) Tandon Air Jumlah 1 set 1 set 3 set 1 set 1 set 1 set 1 lot 1 lot 1 set 1 set 1 set 1 set Harga Sat( Rp) 2.000.000 250.000 1.000.000 350.000 1.000.000 350.000 300.000 5.000.000 10.000.000 250.000 350.000 2.000.000 Jumlah( Rp ) 2.000.000 250.000 3.000.000 350.000 1.000.000 350.000 300.000 5.000.000 10.000.000 250.000 350.000 2.000.000

1314 15

Drum Plastik ( untuk Produk ) - 200 ltSlang , Pipa , Valve dan Temp. Gauge Alat lain - lain ( Alkohol Proof dll ) Total

3 set1 lot 1 lot

200.000750.000 1.000.000

600.000750.000 1.000.000

27.200.00011

Analisis Beaya Pabrik Etanol 70 lt / hari- 95 % v/vNo I II Uraian Beaya Investasi Beaya Operasi Molases / Tetes tebu Ragi Urea NPK Bahan Bakar Kayu Listrik Air Upah Tenaga Kerja Total Beaya Produksi /Lt etanol III IV V Harga Jual Etanol Laba / Lt etanol 1 Lt Rp. 7.000 / Lt 252.450 3.600 7.000 3.400 280 kg 320 grm 700 grm 80 grm 0,5 m3 5 kWh 1 m3 Rp. 700 / kg Rp. 50.000 / kg Rp. 2.000 / kg Rp. 10.000 / lt Rp. 60.000 / m3 Rp. 650 / kWh Rp. 5.000 / m3 196.000 16.000 1.400 800 30.000 3.250 5.000 Qty 1 Harga Satuan 27.200.000 Jumlah Harga Rp 27.200.000

Laba per BulanPay Back Periode

25 x 70 x Rp. 3.40027.200.000 / 5.950.000

5.950.0004,6 Bulan 12

Tangki Air pendingin Broth Tank

EtanolAir keluar

xAir pendingin masuk

x

x xFermentor

Distilator

Tungku Pembkrn Dan Evaporator Tandon Air Bawah

SKEMA SUSUNAN PERALATAN (Batch hemat listrik)13

Tangki Air pendingin Broth TankEtanol

Air keluar

xAir pendingin masuk

Stripper

x xxHE Fermentor

x

Distilator

Tungku Pembkrn Dan Evaporator

Tandon Air Bawah

SKEMA SUSUNAN PERALATAN PENINGKATAN EFFISIENSI (Kontinyu Tanpa Steam Boiler )14

Thermometer

Tangki Air Pendingin

Broth Tank

Etanol < 95 % v/v

Glob Valve

Etanol ReceiverAir Keluar

Etanol 95 % v/v

Striiper

Ball Valve

Uap Masuk dari Evaporator

Fusel Keluar Ball Valve

Evaporator

SKEMA DISTILASI KONTINYU DAN REFLUX HEMAT ENERGI

Heat exchanger

15

Proses Distilasi

16

CURVE DISTILASI DENGAN 6 SIEVE TRAY

17

Beberapa Type Peralatan Distilasi 1. Sieve Tray Plate

18

19

2. Buble cup

20

Pabrik dengan Distilasi Buble cup

21

3. Packed Distilator

PANDANGAN DEPAN

PANDANGAN SAMPING KANAN

TAMPAK DEPAN

TAMPAK SAMPING

22

DISTILATOR PACKED DAN EVAPORATOR

23

Pabrik Etanol ( 70 s/d 200 Ltr/hari ) Bahan baku Molase Semi kontinyu

Etanol 85 -95%,

Ragi Urea ,NPK dll WaterS T R I P P E r

D I S T I L A T O R RefluxETHANOL 95 % v/v

Mixer Tangki Molase

FERMENTOR

Tungku Batubara / Biomasa

Limbah

24

25

Pabrik dengan Distilasi System Packed

26

BEBERRAPA TYPE EVAPORATOR

Pipa 3 Inch Plat 4 mm

Plat 4 mm

11 Bbh Pipa 2 Inch

EVAPORATOR BULAT27

EVAPORATOR SEGI EMPAT ( KOTAK )

500Sok untuk Thermometer Sok 1" untuk masuk bahan

390

2"

900

350

80

650

240

100

Sok 1" untuk saluran pembuangan

200 900

750

TAMPAK DEPAN

TAMPAK SAMPING KANAN

TAMPAK BELAKANG

480

28

CONDENSOR

Air Air

Heat exchanger

S T R I P P E R

R E C T I F I E R

Waste

BrothReflux Waste Steam Etanol 95 %

Distilasi dengan Steam

29

SKEMA PABRIK ETANOL MOLASES 500 S/D 4 KL / hari FGE 99,5 % v/v

KOLOM DISRILASIUREA DLL

Etanol 95%,

DEHIDRASI

TANGKI MOLASES

Air

Ragi

Kondensor

BROTH TANK

S t r i p p e rSteam MIXER FERMENTOR

R e c t i f i e r

Evaporator

ETHANOL 95 %

Etanol 99,5%,

BOILER

Limbah cair

Batubara, Biomasa

Peng. Limbah

30

GAMBAR ALAT UKURT h e r m o m e t e r ALKOHOL METER

pH METER

Alat ukur kadar gula dan pati

31

PROFIL PABRIK ETANOL SKALA RUMAHAN S/D KECIL - MOLASESNo 1 4 Plant Capacity Kadar Gula Ratio Molases ( kg ) : Etanol ( Lt ) Kebutuhan Molases per hari Kebutuhan Molases per tahun ( 300 hr/th) Lahan Untuk Pabrik Tenega kerja Pabrik Investasi Modal Kerja 0,2 KL / Hari 50 % DESCRIPTION 0,5 KL/hari 50 % 1 KL / Hari 50 % 4 KL/hari 50 %

5

4 :1

4: 1

4 :1

4 :1

6

800 Kg / hari

2 Ton / hari

4 Ton/ hari

16 T / hari

7

240 T / th

600 T / th

1.200 T /th

4.800 T / th

8 9 10 11

200 m2 6 Orng 81 Juta 25 Juta

400 m2 10 Orng 400 juta 100 jt

1.000 m2 12 Orng 700 juta 200 jt

3.000 m2 18 Orng 2,235 M 794 jt

32

ANALISIS BEAYA PABRIK 200 Ltr / hari ( Molase )NoI II

UraianINVESTASI BEAYA OPERASI / HARI1. Molase/Tetes.

Jumlah1

Harga SatuanRp.81.000.000

Jumlh Harga Rp. 81.000.000

800 kg

Rp.

700 / kg

. 560.000

2. Ragi3. Urea 4. NPK 5. Bahan Bakar ( Kayu ) 6. Listrik 7. Air. 8. Maintenance 9. Tenaga kerja TOTAL BEAYA OPERASIONAL Beaya Produksi / Ltr Etanol III IV V VI HARGA JUAL ETANOL LABA / LTR ETANOL LABA PER BULAN PAY BACK PERIODE

900 grm2 kg 220 grm 1 m3 5 kWh 3 m3 200 Ltr 4 mds

Rp.Rp.

50.000 / kg2.500/kg

45.0005.000 2.200 50.000 3.250 3.000 30.000 140.000 838.450 4.190

Rp. 10.000 /kg Rp. 50.000/m3 Rp. Rp. Rp. Rp. 650/kWh 1.000 / m3 150 / Ltr 35.000/md

1 Ltr

Rp. 7.000 / Ltr

7.000 2.900

25 X 200 X Rp. 2.900 81.000.000 / 14.500.000

14.500.000 5,6 Bulan

33

ANALISIS BEAYA 1000 s/d 4000 Ltr / hari ( REKAPITULASI ) ( Molase )KAPASITAS PLANT BAHAN BAKU LAHAN PABRIK T.KRJ PABRIKBEAYA INVEST ( RP ) MDL KERJ ( Rp ) KELAYAKAN USAHA IRR NPV PP

1 KL /hari

1200 T /th

1.000 M2

14

750 Jt

250 Jt

40 %

1,063 M

1,9 th

2 KL / hari

2400 T /th

1.500 M2

20

1,3 M

350 jt

57 %

2,825M

1,5 Th

3 KL / hari

3600T/th

2.000 M2

22

1,8 M

600 Jt

61 %

4,55 M

1,4 Th

4 KL / hari

4800T/th

3.000 M2

23

2,235 M

794 Jt

62 %

6,2 M

1,3 Th

34

Terima kasihBambang Purnomo 081553131175 abg_purnomo@yahoo.co.id Griya Nirmala N.20 Way Halim Permai, Bandar Lampung35