s Tim Penulis BRDSTMEMBANGUNPABRIKBiodieselSKALA,KECIL

MTfutgINGUN

PABRTKBTODIESEL

Srnre Ktcrr

Tim Penulis BRDST

,ffiPenebor Swodoyo

MEMBANGUN PABRIK BIODIESEL SKALA KEFILlPenyusun: i

N{[LIKSadan PcrPrrstakaau

,,[l,r li.:'rttsiDarr!r'i;:;::ilt'tr .ie ,r,,; ] ,,aruo

,, .jY9 799 / b?F/ ?/og

'l-im Penulis BRDSI

Foto sampul:Surip Prayugo

Foto ilustrasi:Surip Prayugo, Koleksi BRDST, lndra Adiwena

Penerbit:Penebar SwadayaWisma Hiiau Jl. Raya Bogor Km.30 Mekarsari, Cimanggis, Depok 16952Telp. (021 ) 8729060, 8729061 Fax. (021) 877 1 1277Hltpr/www. penebar-swadaya.comE-mail : ps@penebar-swadaya.comPemasaran: Niaga Swadaya, Jl. Gunung Sahari lll/7, Jakarta 10610Telp. (021) 4204402,4255354; lax. (0211 4214821

Cetakan:l. Jakarta 2008

Editor:Surrp Prayugo

Desain sampulEmha Riski.

Lay outisi:Mulyana

E XXXV/I219/2008

Perpustakaan Nasional: katalog dalam terbitan (KDT)

Tim Penulis BRDSTMembangun pabrik biodiesel skala kecil / Trm Penulis BRDST- Cet. l. - Jakarta: Penebar Swadaya, 2008.

iv + 124 hlm.; ilus.; 23 cm.

Bibliograli:hlm. 116tsBN 979-002-357-X

1. Teknologi nonbudidaya l. Judul

l!-rr

Daftar Isi

Kata Sambutan,3

Prakata, 5

Bab r. Alternatif Itu Bernama Biodiesel, 7A. Bahan Bakar Minyak dan Kebutuhan Nasional, BB. Kebijakan Energi Indonesia, rzC. Apa itu Biodiesel?, rzD. Bahan Baku Biodiesel, 16

Bab z. Prospek Pasar Biodiesel, 22A. Penyediaan Biodiesel, z3B. Proyeksi Konsumsi Biodiesel, z5

Bab 3. Analisis dan Perencanaan Proyek, z7A. Penentuan Lokasi, z7B. Kapasitas dan Jenis Bahan Baku yang Digunakan, z9

C. Penentuan Teknologi Proses,3oD. Bahan Kimia yang Digunakan, 38

Bab 4. Rancang Bangun Pabrik,47A. Desain Rancang Bangun Konseptual,48B. Desain Rancang Bangun Detail, 7o

Bab 5. Konstruksi dan Pengoperasian Pabrik, 97A. Konstruksi Pabrik, 97B. Prosedur Pengoperasian Pabrik, 98C. Manajemen dan Operasi, ro6

Bab 6. Analisis Finansial, rroA. Estimasi Biaya Pembangunan Pabrik, rroB. Estimasi Biaya Produksi, rrrC. Analisa Keuntungan (ProrttabilitA Analysis), rt4D. Analisa Sensitivitas, rr4

Daftar Pustaka, 116

Daftar Istilah dan Singkatan, 118

Indeks, rzo

KataSambutanKepala Badan Pengkajiandan Penerapan Teknologi

s salamu' alaikum W ar ahmatullahi W ab ar akatuh.Dengan memanjatkan puji dan sy,ukur ke hadirat Allah SWT,

saya menyambut gembira terbitnya b:uk.u Membongun PabrikBiodiesel Skala Kecilini. Publikasi ini merupakan salah satubentuk pertanggungjawaban BPPT kepada masyarakat dalammenyebarkan teknologi pembuatan bahan bakar nabati (BBN)yang dapat diaplikasikan secara langsung sebagai energi alternatifpengganti bahan bakar minyak fosil.

Biodiesel yang bersumber dari minyak nabati dikembangkandi BPPT sejak tahun zooo, mulai dari tahapan riset (reseorch),kemudian dilanjutkan dengan pengembang an (deuelopment),perekayasaan (engineering), dan penerapan (operotrbn). Bukuyang berisi uraian detail teknis mengenai tahapan perekayasaanpabrik biodiesel skala kecil hasil pengembangan para perekayasaBRDST-BPPT ini menjadi contoh salah satu hasil kegiatan

litbang (penelitian dan pengembangan) yang telah mencapaitahap penerapan. Buku ini diharapkan dapat mendorong paraperekayasa lainnya untuk mulai menyebarkan hasil penelitiannyayang telah siap diaplikasikan di masyarakat dalam bentuk bukuatau bentuk transfer informasi teknologi lainnya.

Akhir kata, semoga buku ini dapat bermanfaat dalammeningkatkan kemampuan sumber daya manusia, kemandirianenergi, dan menumbuhkan kegiatan ekonomi di daerah-daerahyang memiliki potensi bahan baku biodiesel dan industrimanufaktur yang sedang berkembang.

Wassalamu' alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh.

Jakarta, Mei zoo8Kepala BPPT,

Prof. Ir. Said D..Ienie Sc.D.

Prakata

esuai dengan judul dari buku ini, yainMembangun PabrikBiodiesel Skala Kecil maka pada buku ini akan diuraikan

secara detail masing-masing tahapan desain untuk suatu pabrikbiodiesel kapasitas kecil, dalam hal ini akan diambil kasus pabrikbiodiesel dengan kapasitas r5o Ll batch.

Puji syrkur kami panjatkan kepada Allah SWT karenaatas izin-Nyalah, buku ini akhirnya dapat selesai disusun,setelah beberapa waktu tertunda akibat kesibukan tim dalammelalaanakan kegiatan rutinnya, walaupun sebetulnya bahan-bahan berupa kajian, data lapangan, dan ilustrasi-ilustrasi teknissudah cukup lama tersedia. Tentunya buku ini masih jauh darisempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran dari berbagai kalanganuntuk perbaikan sangat ditunggu.

Pada kesempatan ini, penlusun ingin mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang terkaitdengan dapat diterbitkannya buku ini, terutama kepada MenristekBapak Dr. Kusmayanto Kadiman dan kepala BPPT Bapak Prof.Said D. Jenie beserta jajarannya atas dukungan menjadikanbiodiesel sebagai salah satu program prioritas di BPPT sehingga

hasil penelitian tim biodiesel BRDST-BPPT dapat diaplikasikanlangsung di masyarakat. Kepada teman-teman di Forum BiodieselIndonesia (FBI) yang sejak tahun zooz telah melalui masa-masasulit bersama dalam usaha memperkenalkan biodiesel ke semuapihak terkait. Kepada PT. Toyota futra Motor dan PT. PandaMotor atas bantuan dan kerja samanya dalam pengujian biodieselpada mesin kendaraan diesel. Kepada teman-teman di BalaiTermodinamika Motor dan Propulsi (BTMP-BPPT) yang telahmemberikan tempat berteduh sementara ketika BRDST-BPPTbelum memiliki fasilitas uji sendiri. Terima kasih juga kamisampaikan kepada pihak PT. Pertamina atas kerja samanya selamaini dan akhirnya mau menerima secara teknis produk biodieseluntuk resmi dijual secara komersial. Ucapan terima kasih jugadisampaikan kepada semua pihak yang tidak dapat kami sebutkansatu persatu.

Tidak lupa, kami ucapkan terima kasih kepada teman-teman seperjuangan di tim biodiesel BRDST*BPPT yang disela-sela kesibukannya masih dapat menyempatkan diri untukmengumpulkan data serta membagi pengetahuan dan pengalamansehingga buku ini tersusun. Semoga tim tetap solid dan tidakpernah lelah untuk terus konsisten melakukan penelitian danpengembangan untuk mendapatkan proses pembuatan biodieselyang optimal dengan kualitas yang lebih baik.

Semoga Allah SWT selalu melindungi kita semua.

Jakarta, Juli zoo8Kepala Balai Rekayasa Disain dan Sistem Teknologi

ffimfo &Alternatif ItuBernama Biodiesel

rbatasnya sumber daya minyak dan kemampuan kapasitaskilang di dalam negeri telah menjadikan sekitar 5o%

pemenuhan kebutuhan bahan bakar solar nasional harusdilakukan melalui impor. Hal ini menjadi persoalan yang perlumendapat perhatian khusus mengingat solar merupakan salah satutulang punggung sektor transportasi, industri, dan pembangkitanlistrik. Salah satu upaya yang dapat ditempuh dengan segera men-substitusi minyak solar tersebut dengan bahan bakar alternatif ter-barukan yang bahan bakunya banyak terdapat di tanah air. Bahanbakar alternatiftersebut antara lain adalah biodiesel.

Solor. Seiouh ini diperoleh doripom bensin

Ir. Soni Solistia Wirawan, M.Eng.

A. Bahan Bakar Minyak dan KebutuhanNasionalBerdasarkan jenis energi, konsumsi final energi nasional (tidak

termasuk biomasa) sampai dengan tahun zoo5 masih didominasioleh minyak bumi dengan peran mencapai 58% (Ilustrasi r); suatujumlah yang sangat besar bila dibandingkan dengan jenis energilain seperti gas, listrik, dan batu bara. Porsi pemakaian minyakbumi yang sangat besar ini menjadikan neraca ekspor dan imporminyak bumi Indonesia menjadi negatif (Ilustrasi z). Imporminyak bumi diperlukan untuk memenuhi pasokan dalam negeriyang tidak bisa dipenuhi oleh produksi dalam negeri sesudahdikurangi ekspor.

lluslrosi l. Pemokoion energi finol nqsionol berdosorkon ienis energi lohun 2005

EKSPOR1 05 juta barel

PRODUKSI310 juta barel

IMPORll3jutabarel

DOMESTIK318 juta barel

lluslrosi 2. Neroco minyok bumi nosionol tohun 2006

Kemampuan nasional dalam memenuhi kebutuhan energidomestik sangat bergantung pada potensi dan cadangan yangdimiliki. Cadangan minyak bumi Indonesia hanya cukup untukwaktu kurang dari zo tahun dengan asumsi tingkat eksploitasisama seperti pada tahun zoo6. Jika tidak dilakukan kebijakan ataueksplorasi sumber-sumber baru maka Indonesia bisa menjadi pureimporter minyakbumi setelah kurun wakhr tersebut.

Total konsumsi BBM nasional terus menunjukkan penurunanmulai dari tahun zoo4 (Tabel r). Meskipun demikian, pemakaianpremium terus meningkat. Konsumsi minyak solar mengalamipenurunan pada tahun zoo6 sebagai akibat dihapuskannyakebijakan subsidi untuk minyak solar industri, tetapi secara umumminyak solar merupakan BBM dengan pemakaian paling besardibandingkan dengan yang lainnya.

I. PENJUALAN BBM DALAM NEGERI (JUTA LITER)

Sumber: DESDM (dioloh)*

Termosuk Perlomox, Perlomox Plus, & Dex*+ (ompuron 3-5ol fuel grode elionoldengon 97-95% premium*** [0mpuron 2,5% biodlesel dengon 97,5% minyok solor

xffiAvgas 4,68 5,79 3,49 3,56 3,42 3,07 3.29

Avtur t.348,66 1.384,97 t.597,29 r.929,35 2.437.92 2.322.64 2.446,08Premium' t2.479,29 r3.095,99 r3.732,39 t4.647.49 r6.4 r8,02 r7.480,33 t7.566,06

MinyakTanah

t2.457,78 t2.283,03 t 1.678,44 il.753, il I1.846,12 r r.385,58 t0.032,05

MinyakSolar

22.072,26 23.359,62 24.2t2,85 24.064,46 26.487,75 27.056,41 2s.204,t2

MinyakDiesel

t.472,t7 t.426,88 r.360,38 r. r83,48 t.093,41 889,55 569.37

MinyakBakar

6.076,2t 6.t62,49 6.260,27 6.2 r5,57 5.754,5 t 4.734,05 4.976,55

Bio-.**

Premrum0 0 0 0 0 0 t,6

Biosolar 0 0 0 0 0 0 2t7.05TOTALBBM

55.86 t,05 57.7 t8,76 58.845,I r 59.797.01 64.041,15 63.871,62 6t.0t6,t7

Penggunaan terbesarminyak solar adalahuntuk sektor transpoft asi(Tabel z). Meskipunterjadi kenaikan hargabeberapa kali dalambeberapa tahun terakhir,konsumsi minyak solaruntuk sektor transportasiterus menunjukkan grafiknaik. Sementara sektorindustri terus mengalamipenurunan dalambeberapa tahun terakhirdan sangat terpukul akibat

penghapusan subsidi pada tahun zoo6. Tidak semua kebutuhanminyak solar bisa dipenuhi oleh produk kilang dalam negerisehingga kekurangannya harus dipenuhi melalui impor. Jumlahimpor minyak solar Indonesia juga terus naik dari tahun ke tahun.Bahkan, sejak tahun zoo5, jumlah minyak solar yang diimpormelebihi 5o% dari total konsumsi minyak solar nasional.

TABEL 2. KONSUMST DAN tMpOR MtNyAK SOLAR (JUTA LTTER)

Sumber: D[SDM, BPHMigos (dioloh).

Termosuk minyok solor dolom BioSolor

fhhun, " fansportasi Itdustri Listrik Jumlah lmpor ,2000 8.824 7.351 5.897 22.072 7.194200 I 9.t t4 7.695 6.55 t 23.360 7.8792002 9.224 7.965 7.074 24.213 9.6372003 9.35s 7.742 6.967 24.064 9.9552004 9.406 8.956 8.126 26.488 t2.3392005 9.460 8.629 8.967 27.056 t4.4402006 10.672' 7.069 7.675 25.4t6 10

Jan-07 Sep-07

-50c(E40@or30

20

Neraca ekspor-impor minyak bumi dan produk kilangseperti minyak solar menunjukkan bahwa sejumlah devisa harusdilepaskan ke luar negeri. Beban tersebut menjadi semakinberat dengan terus meningkatnya harga minyak internasional(Ilustrasi 3).

Peningkatan harga minyak di pasar dunia berdampak padatimbulnya berbagai kesulitan yang dialami oleh banyak negaradi seluruh dunia, termasuk Indonesia. Sejak tahun 2oo3, hargaminyak bumi telah meroket lebih dari dua kali lipat. Pada kuartalpertama tahun zoo8, harga minyak bumi dunia telah menembusangka psikologis roo dollar AS per barrel. Tren harga minyakuntuk selanjutnya diperkirakan akan tetap berfluktuasi dan untukjangka panjang sangat kecil kemungkinannya untuk kembali kekisaran zo dollar AS per barrel dan diperkirakan harga minyakakan stabil di angka 50-60 dollar AS per barrel. Pada hargatersebut, harga BBM yang terbuat dari sumber energi terbarukan-seperti biodiesel, bioetanol, dan bio-oi/-akan menjadi kompetitifdengan syarat tidak terjadi lonjakan harga bahan baku dari bahanbakar nabati tersebut.

1978 2003 2004 2005 2006

lluslrosi 3. Fluktuosi horgo roto-rolo minyok bumi inlernosionol

B. Kebijakan Endrgi IndonesiaSecara umum, porsi minyak bumi dari total pemenuhan energi

nasional dengan melibatkan sumber-sumber energi lainnya masihsekitar 5z%; suatu jumlah yang masih sangat tinggi. Denganmemperhatikan kondisi Energi Mix Nasional saat ini makadiperlukan suatu upaya untuk mencari sumber-sumber minyakbumi baru dtau memperbesar porsi pemakaian sumber energi lainatau mencari alternatif pengganti minyak bumi.

Untuk mengantisipasi permasalahan energi nasional, melaluiPeraturan Presiden No. 5 tahun zoo6 tentang Kebijakan EnergiNasional telah ditetapkan beberapa bqsaran kondisi energinasional yang harus dipenuhi pada tah\ zoz5, sepefti terlihatpada Ilustrasi 4. Pada ilustrasi tersebut, dberli bahwa porsiminyak bumi pada tahun zoz5 harus didat'rzo%. Sementara porsi sumber ene diperbesar menjadiseperti nilai minimal yang terteraqar"rymilustrasi tersebut. Halyang menarik untuk disimak dari target Energi Mix zoz5 adalahmunculnya energi baru dan terbarukan dalam porsi yang relatifsignifikan, seperti bahan bakar nabati (BBN) di mana biodieseltermasuk di dalamnya.

llu$rosi 4. Torgel komposisi energi MIX tohun 2025

C. Apa Itu Biodiesel?Biodiesel secara definisi adalah senyawa metil-ester hasil dari

proses esterifikasi/transesterifikasi minyak nabati atau lemak

Enerqi MIX saat ini Enerqi MIX tahun 2025

Biodiesel dori herogom bohon boku, misolnyo (P0, ielontoh, minyok iorok, don minyokkopuk

hewani. Definisi ini akan membedakan biodiesel dengan berbagaiminyak hayati yang juga dipergunakan sebagai pengganti minyaksolar yang selama ini sering disalahpahamkan sebagai biodiesel.

Biodiesel memiliki sifat fisis yang sama dengan minyak solarsehingga bisa dipergunakan sebagai bahan bakar pengganti untukkendaraan bermesin diesel. Selain itu, biodiesel bisa juga dipakaisebagai minyak bakar karena memiliki nilai kalor minimal gZ MJ Ikg. Sebagai perbandingan, bahan bakar fosil memiliki nilai kalorsekitar 4z1MJlkg.

Secara komposisi kimia, biodiesel berbeda dengan minyaksolar. Pada umumnya minyak solar terdiri atas 3o-35% senyawahidrokarbon aromatik dan65-7oo/o parafin disertai sedikit olefin.Sementara biodiesel sebagian besar terdiri atas Cr6-CrBfattg acidmethyl esfer dengan r-3 ikatan rangkap untuk setiap molekulnya.Karakteristik yang menjadi kelebihan biodiesel bila dibandingkandengan minyak solar adalah pada emisi gas buang, kadar sulfur,angka setana, keteruraian dan stabilitas, serta pelumasan danpembersihan mesin.

1. Emisi gas buangSecara kimia, pembakaran adalah proses oksidasi yang

memerlukan oksigen cukup agar tercapai pembakaran sempurnayang menghasilkan gas karbon dioksida (COr) dan uap air (HzO).Pembakaran yang tidak sempurna akan menghasilkan gas karbonmonoksida (CO) atau residu karbon (C).

Biodiesel adalah oxygenatedfuel, yaitu bahan bakar yangmengandung oksigen yang kemudian ikut terbakar selama prosesoksidasi sehingga menghasilkan emisi yang lebih baik karenaada tambahan pasokan oksigen tersebut. Pemakaian biodieselmelalui pencampuran dengan minyak solar dalam jumlah tertentu(misalnya sampai dengan 3o% biodiesel atau dikenal dengansebutan B3o) akan memperbaiki emisi gas buang secara signifikan,seperti ditunjukkan dari hasil Road Test Biodiesel sejauh zo.ooo kmyang dilakukan oleh BPPT pada tahun zoo5 (Tabel 3 dan Tabel 4).

TABEL 3. PENURUNAN EMISI REGULASI B3O

CO (g/km) 25,35NO, + tt16 1t7Ln-,; r0,82Partikulat (g/km) 42,02Opasitas# (%) 23,5

** Tidok diregulosi dolom Euro ll

TABEL 4. EMISI SENYAWAAROMATIK DENGAN MINYAKSOLAR DAN B3O

'li*tek,0 km..:'It $olirr,r ',tffi,i,.t',: i;d#J,rJ

Benzene il3 99 -t2 t86 r68 -t0Toluene 83 56 -33 274 260 -5Xylene 3t t9 -39 il3 96 -t5Ethyl Benzene 22 t3 -4t 86 73 t5

z. Kadar sulfurSeperti ditunjukkan dalam Tabel5, kadar sulfur dalam

biodiesel lebih rendah daripada minyak solar. Kadar sulfur iniberpengaruh terhadap kandungan SO* dalam gas buang hasilpembakaran.

TABEL 5. PERBANDINGAN SPESIFIKASI MINYAK SOLAR DANBIODIESEL

No Farameter l'linyakEolar{l} Fla-dieroiG)Massa lenis (kg/mJ) 820-870

(rso c)850-890(40o c)

2 Viskositas kinematik (40 C; mm//s(cSt))

r,6-s,8 2,3-6,0

3 Angka setana min.45 min. 5l4 Titik nyala (mangkol< tertutup; o C) min.60 min. 1005 Titik kabut (o C) maks. 18

Titik tuang (o C) maks. 186 Korosi lempeng tembaga (3 jam

pada 50o C)maks. no I maks. no 3

7 Residu karbon (% massa)- dalam contoh asli, atau- dalam l0% ampas distilasi

maks. 0, I maks 0,05mal

3. Angka setana (cetsnenumber)Angka setana merupakan ukuran kualitas pembakaran bahan bakar.

Angka setana yang lebih tinggi akan menghasilkan pembakaran dengankualitas lebih baik. Angka setana biodiesel (Tabel S) lebih tinggi biladibandingkan dengan minyak solar.

4. Keteruraian dan stabilitasBiodiesel terurai 4 (empat) kali lebih cepat dibandingkan dengan

minyak solar atau minyak diesel. Pencampuran biodiesel denganminyak solar dapat mempercepat keteruraian campuran tersebutdibandingkan dengan minyak solar murni. Untuk Bzo (zo%biodieseldicampur dengan 8o% minyak solar) akan terurai z (dua) kali lebihcepat daripada minyak solar murni.

Dari sisi stabilitas, biodiesel harus disimpan dalam wadah tertutupuntuk menghindari kontak langsung dengan udara luar, air, dan sinarmatahari sehingga terhindar dari oksidasi. Sampai saat ini, penelitianmengenai stabilitas biodiesel masih terus dilakukan.

S. Pelumasan dan pembersihan mesinBiodiesel secara alami lebih kental daripada minyak solar sehingga

sifat pelumasan flubrikasi) terhadap mesin lebih baik daripada minyaksolar. Selain itu, biodiesel yang nama kimianya/ohlr acidmethylester (FAME) merupakan pelarut yang memiliki kemampuan untukmembersihkan ruang pembakaran dan komponen mesin. Meskipundemikian, komponen mesin yang terbuat dari karet alam atau karetnitril dapat berealai dengan biodiesel yang bisa memperpendek umurpemakaian komponen tersebut.

D. Bahan Baku BiodieselBahan biodesel berupa tanaman yang diambil elatrak minyaknya.

Terdapat lebih dari 4o jenis tanaman di Indonesia yang dapatdigunakan sebagai sumber minyak nabati (Tabel 6).

Kelopo sowil. Merupokon bohon polensiol unlukmemproduksi biodiesel

TABEL 6. JENISTANAMAN PENGHASIL MINYAK DI INDONESIA

Jarak pagar Jatropha curcas lnti biii 40-60 NPKelapa sawit Elais guineensis Sabut +

daging buah45-70 +46-54

P

Kapok/randu Ceiba pentandra Biii 74-40 NPKelapa Cocos nucifera Daging buah 60-70 PKecipir Psophocarpus

tetrag.Biii t5-20 P

Kelor Moringa oleifera Biii 30-49 PKusambi Sleichera trijuga Daging biii 55-70 NPNimba Azadirachta indica Daging biji 40-50 NPSaga utan Adenanthera

pavoninalnti biji t4-28 P

:vJnLXK

Jorok pogor. Potensiol untuk dikembongkon sebogoi bohon boku biodiesel koreno tidokbersoing dengon pongon

Lanlutan Tabel 6.

Hama Lat-lnSumberMinyak

Kadar,ltllnyak(%-b krl PINF

Akarkepayang

Hodgsonia mac-rocarPa

Biii setara 65 P

Gatep pait Sarnadera indica Biii setara 35 NPKepoh Sterculia foetida lnti bili 45-55 NPKetiau Madhuca mot-

tleyanalnti biii 50-57 P

Nyamplung Callophyllum ino-phyllum

lnti biji 40-73 NP

Randu alas Bombax malabari-cum

Biii t8-26 NP

Seminai Madhuca utilis lnti biji 50-57 PSiur(-siur) Xanthophyllum

lanceatumBiii 35--40 P

Tengkawangterindak

lsoptera borneen-sis

lnti biii 45-70 P

Bidaro Xmenia ameri-cana

lnti bili 49---6t NP

Lanjutan Tabel 6.

Bintaro Cerbera manghas/odollam

Biii 43-64 NP

Bulangan Gmelina asiatica Biii NPCerakin/kro-ton

Croton tiglium lnti bili 50-60 NP

Kampis Hernandia peltata Biii NPKemiri cina Aleurites tri-

sPermalnti biji NP

Nagasari(gede)

Mesua ferrea Biii 35-50 NP

Sirsak Annona muricata lnti biji 20-30 NPSrikaya Annona squamosa Biii r5-20 NP

Kelerongon: kr = kering; P = minyqk/emok pongon ledihle flt/oih;NP = minyok/lemok nonpongon lnonedihle fat/oi[],(Sumber : Soerowidiolo, 2005)

Pada prinsipnya, berbagai macam minyak nabati tersebut sertalemak hewani bisa menjadi bahan baku biodiesel di Indonesia.Namun, dari beberapa bahan baku tersebut, pada saat iniminyak sawit merupakan bahan baku yang paling siap dari sisiketersediaan karena industrinya sudah mapan dengan pengalamannasional pembudidayaan kelapa sawit yang telah lebih dari seabadlamanya. Selain itu, saat ini Indonesia adalah produsen crudepalm oil (CPO) terbesar nomor satu di dunia.

Selain minyak sawit, saat ini minyak jarak pagar merupakanpotensi yang sedang dalam tahap pengembangan karenakandungan minyak biji jarak yang relatif tinggi, bisa mencapai3o%. Salah satu faktor pendorong pemanfaatan biji jarak pagaradalah karena CPO merupakan minyakyang dapat dimakan(edible oil) yang diperlukan untuk bahan baku minyak goreng.Sementara minyak jarak pagar adalah minyak beracun yang tidakdapat dimakan sehingga tidak akan terjadi kompetisi antara

minyak pangan dan bahan bakar. Selain itu, pohon jarak pagarmampu tumbuh di lahan kritis sehingga dapat dipergunakan untukpenghijauan. Di samping itu, proses pengolahan minyak kasarnyarelatif sederhana yang hanya memerlukan pemerasan denganteknologi mesin yang juga relatif sederhana.

Jika dibandingkan, minyak sawit dan minyak jarak pagarmemiliki kelebihan dan kekurangan sebagai bahan baku biodiesel.Kekurangan dan kelebihannya disajikan pada Tabel 7.

TABEL 7. PERBANDINGAN MINYAK SAWIT DAN MINYAKJARAK PAGAR

Meskipun ketersediaan CPO di Indonesia relatif melimpah,tetapi harga CPO sangat fluktuatifdan tergantung pada pasardunia. Pernah pada awal tahun zoo8 harga CPO sekitarRp 8.ooo,oo per kg, sedangkan harga minyak solar non-subsidisekitar Rp 7.ooo,oo per liter. Dengan demikian, produksibiodiesel berbahan baku CPO menjadi tidak ekonomis. Sementaraketersediaan minyak nabati lain tidak memadai sehingga perludicari bahan baku alternatif lain yang relatif murah dan tersedia

,tHa_li f*ixk Fag*rI Produktivitas

lahan

20 ton tbs/ha/th* 3.5 ton minyak/ha/th(terbukti)

0,4-12 ton biji/ha/th

2 Perkebunansiap

5 jt ha (potensi 17,5 jutaton)

Baru mulai dikembang-kan

3 Kontinuitaspasokan

Terbukti stabil Belum terbukti

4 Harga $3 50---400/ton minyal< Harga masih sangatberfluktuasi

5 Komoditimakanan

edible non-edible

6 Sensitivitasharga pasar

Rentan terhadap fluk-tuasi pasar minyak nabatidunia

Tidak tergantung hargapasar dunia

7 CFPP relatif tinggi ( l20 C) relatif rendah C l" C)

cukup banyak. Minyak goreng bekas yang di Indonesia sebagianbesar berasal dari minyak sawit (CPO) juga, merupakan salah satubahan baku alternatif yang dapat dipergunakan untuk membuatbiodiesel.

Secara umum, untuk minyak nabati yang akan dipergunakansebagai bahan baku biodiesel perlu diperhatikan hal-hal yangakan berpengaruh secara teknis terhadap proses produksi, yaitukandungan asam lemak bebas, air, dan fosfor.

1. Asam lemakbebasDalam prosesnya, produksi biodiesel memerlukan sejumlah

katalis. Keberadaan asam lemak bebas (freefatty acid, FFA) dalambahan baku akan membuat penggunaan katalis dan bahan kimialainnya meningkat. Hal ini karena FFA akan bereaksi dengan katalisNaOH atau KOH membentuk sabun. Sabun ini harus dipisahkandari biodiesel.

z. AirKeberadaan air dalam bahan baku akan menimbulkan

permasalahan yang berkaitan dengan pembentukan FFA tambahan.

3. FosforKeberadaaan fosfor merupakan indikasi tingkat gum (getah)

atatphosphokpids dalam minyak nabati. Keberadaan fosformenyebabkan kesulitan pemisahan gliseroldari biodiesel. Hal inikarena fosfor dalam minyak nabati dapat muncul dalam bentukmolekul lechitinyang kompleks, dikenal sebagai emulsifier yangbaik.

Berbeda dengan CPO, minyak goreng bekas relatif terbebasdari ketiga unsur di atas karena minyak goreng sendiri merupakanproses lanjutan dari CPO dengan pembersihan asam lemak (/afryacid), fosfor, serta penurunan kadar air sebelum bisa dinyatakanlayak untuk dikonsumsi.

&$

PB

ffihffirospek Pasariodiesel

angsa pasar biodiesel sangat bergantung pada bagaimanabiodiesel tersebut dijual kepada masyarakat. Dari sisi volume

penjualan, terdapat z (dua) jenis pasar biodiesel, yaitu pasar ecer-an dan pasar kulakan.

1. Pasar eceranKonsumen biodiesel eceran membeli biodiesel dalam paket

kecil untuk keperluan pribadi sebagai aditifuntuk bahan bakarkendaraan.

2. PasarkulakanTipe pasar seperti ini memerlukan biodiesel dalam jumlah

yang besar (ribuan liter atau lebih) untuk dicampur dengan minyaksolar dan paraend-user (pengguna kendaraan) tinggal membelidalam bentuk campuran biodiesel dengan minyak solar, misalnya85, Bto, atau Bzo.

Penjualan biodiesel murni (Broo) telah dilakukan di beberapanegara, seperti Jerman dan Austria, karena aturan perpajakan

yang lebih menguntungkan untuk Broo. Mereka telah melakukanpenjualan Broo di SPBU sejak tahun zooz. Peluang penjualanBtoo di Indonesia akan lebih baik jika ditujukan sebagai aditifbahan bakar. Metode penjualan seperti ini akan memerlukanpentunjuk penggunaan yang jelas bagi konsumen, terutamabagaimana cara mencampur biodiesel dengan solar biasa. Selainitu, terdapat juga peluang untuk pemakaian internal dan informal,misalnya untuk para nelayan di daerah terpencil, di mana hargasolar sangat mahal.

Penjualan biodiesel dalam bentuknya yang sudah tercampurdengan minyak solar merupakan salah satu alternatif untukpenetrasi pasar bahan bakar karena bisa mempergunakaninfrastruktur yang sudah ada dan selama ini dipergunakan untukdistribusi minyak solar. Selain itu, secara teknis pengurangan emisigas buang optimal diperoleh dengan campuran biodiesel 5-goo/o.

A. Penyediaan BiodieselBiodiesel peftama kali diproduksi di Indonesia sekitar

tahun zooo-an, bermula dari pabrik-pabrik percontohan (prlotplant). Pabrik-pabrik ini dimiliki dan dioperasikan oleh institusipemerintah dan universitas yang lebih menekankan aspek risetdaripada komersial. Pengembangan lebih lanjut ditandai dengandidirikannya pabrik biodiesel skala kecil, sedang, dan besar yangdimiliki oleh sektor swasta. Jumlah dan kapasitas pabrikbiodieseldi Indonesia terus berkembang (Tabel 8). Data pada tabel tersebutmerupakan pabrik yang telah berdiri dan rencana investasipabrik yang telah masuk ke Badan Koordinasi Penanaman Modal(BKPM). Diproyeksikan bahwa pada tahun zoro-dengan asumsitanpa ada penambahan pabrik baru selain yang tercantum dalamtabel-kapasitas produksi biodiesel nasional akan mencapailebih dari rjuta ton per tahun atau sekitar r.zoo juta liter setiaptahunnya.

TABEL 8. STATUS PABRIK BIODIESEL SAMPAI DENGANTAHUN 20IO

1006 ,

ttsr, 1U0f. ,' '}q$?*:i ,,10t0rLemigas Jakarta 0,04 t,5

BPPT Serpong 0,3 t,0

BPPT-Pemda Riau Kampar 3,0

PT EAI Jal

harga biodiesel bisa bersaing dengan harga solar industri. Tabel tomemberikan sebuah ilustrasi kebutuhan biodiesel sektor industrijika Bzo digunakan pada sektor ini.

TABEL t0. KEBUTUHAN BTODTESEL SEKTOR TNDUSTRTJTKADITERAPKAN B2O

7007 7.062 t.765 8.877 8202008 7.273 t.8 t8 9.09 t 8202009 7.491 t.873 9.364 82020 t0 7.716 t.929 9.645 B202015 8.945 2.236 il.t81 B202020 t0.370 2.592 12.962 B202025 12.022 3.005 15.027 820

ffimh 3Analisis danPerencanaanProyek

ftahapan ini merupakan tahapan paling awal dalam rancangI bangun pabrik biodiesel yang meliputi penentuan lokasi,penentuan kapasitas dan pemilihan bahan baku, teknologi proses,dan bahan kimia yang digunakan.

A. Penentuan LokasiPenentuan lokasi pabrik sangat bergantung kepada tujuan

pendirian pabrik. Pabrik komersial sebaiknya berada dekatdengan sumber bahan baku atau dengan konsumen sehingga bisamengurangi komponen biaya transportasi. Pabrik biodiesel bisajuga diintegrasikan dengan pabrik bahan baku yang sudah ada,misalnya dengan pabrik pengolahan kelapa sawit sehingga bisamempergunakan secara bersama-sama peralatan pabrik yangsudah ada agar bisa mengurangi pembiayaan awal. Selain itu,pabrikbiodiesel bisa juga diintegrasikan dengan dengan sistemlain yang saling berkaitan (Ilustrasi 5).

Untuk pabrikbiodiesel skala kecil yaitu dengan kapasitassekitar rgo Ll batchbodiesel sekali operasi (batch) dengan bahan

;ililiBAKU I

I otsrurunsl

'-IIII

.l

III

t+&lluslrosi 5. lnlegrosi pobrik biodiesel dengon p/ont terkoit

baku minyak goreng bekas, maka sebaiknya lokasi pabrik beradadekat dengan sumber minyak goreng bekas. Lokasi tersebutmisalnya berada dekat dengan perumahan, restoran atau industrimakanan yang mempergunakan minyak goreng dalam skala relatifbanyak seperti pabrik kerupuk. Pabrik sebesar ini memerlukantempat sebesar (S x S) m untuk peralatan proses utamanya saja,jika ditambah dengan tangki bahan penyimpanan bahan baku(minyak goreng bekas), biodiesel, boiler, serta ruang administrasiyang merangkap sebagai laboratorium sederhana, maka diperlukanlahan tambahan sekitar So-75 m2.

Faktor-faktor lain yang juga harus diperhatikan dalampenentuan lokasi pabrik adalah ketersedian air dan listrikyang cukup, tersedianya lahan untuk pengolahan limbah sertaketersediaan infrastrukhr transportasi. Sebaiknya pabrik jugaberdekatan dengan sungai sehingga limbah cair yang telahmelalui tahapan pengolahan dalam IPAL (Instalasi PengolahanAir Limbah) bisa dibuang ke lingkungan secara aman. Kebutuhanlistrik untuk pabrik kapasitas t5o Llbatch ini adalah sekitar2o.ooo Watt jika semua peralatan dioperasikan sedangkankebutuhan air sebanyak zoo liter untuk sekali operasi.

Lokosi untuk membongun pobrik biodiesel skolo kecil. Seboiknyo dekol dengon sumberbohon boku

Selama pengoperasian, pabrik akan menghasilkan kebisingandari pengoperasian pompa-pompa dan boiler sehingga sebaiknyaditempatkan agak jauh dari pemukiman.

B. Kapasitas dan Jenis Bahan Baku yangDigunakanMengingat pabrik direncanakan memiliki kapasitas relatif kecil

maka minyak goreng bekas merupakan pilihan realistis sebagaibahan baku dan relatif dapat dengan mudah dikumpulkan darilimbah rumah tangga, restoran, atau industri kecil pemakai minyakgoreng. Oleh karena itu, desain pabrik akan lebih ditekankankepada minyak goreng bekas untuk teknologi prosesnya. Meskipundemikian, desain pabrik ini juga dapat menerima bahan baku lain,seperti CPO atau minyak nabati lainnya, tetapi dengan perlakuanawal(pretreatment) yang berbeda dari minyak goreng bekas.

Kapasitas pabrik ditentukan sebesar r5oLlbatch untuk satukali operasi (batch). Dengan kapasitas sebesar ini maka fabrikasiperalatan dapat dilakukan di bengkel las (uorkshop) di hampir

Minyok goreng bekos. Merupokon bohon boku biodiesel yong berpotensiol

semua tempat. Sistem botch (tumpak) menjadi pilihan dalampengoperasiannya mengingat otomatisasi akan menjadikaninvestasi pabrikmenjadi mahal. Selain itu, untuk pabrik skala keciljuga menjadi tidak efisien karena untuk pabrik sebesar ini hargasistem kontrol otomatisnya bisa mencapai 5o% dari total modalperalatan.

C. Penentuan Teknologi ProsesProses pembuatan biodiesel melibatkan serangkaian proses

yang cukup panjang. Dalam hal ini disajikan beragam teknologiproses yang bisa digunakan. Dari proses tersebut, dipilih prosesyang sesuai dengan pabrik biodiesel skala kecil dengan bahanbaku minyak goreng bekas dan CPO serta kemungkinan jikamenggunakan bahan lainnya.

1. Teknologi proses biodieselProses pembuatan biodiesel sangat bergantung pada bahan

baku yang akan dipakai. Terdapat banyak rute proses yang dapatdipergunakan untuk produksi biodiesel. Untuk memudahkannya,

dikelompokkan dalam 4 kategori umum, yaitu pirolisis,transesterifikasi, esterifikasi, dan konversi enzimatis. Meskipundemikian, transesterikasi dan esterifikasi merupakan prosesyang banyak dipergunakan dewasa ini untuk proses produksibiodiesel secara komersial. Proses transesterifikasi dipakai apabilakandungan utama dari bahan bakunya berupa trigliserida, sepertiminyak goreng bekas atau CPO. Sementara proses esterifikasidipergunakan jika bahan bakunya berupa asam lemak (/aryacid). Proses transesterifikasi bisa dikombinasikan denganproses esterifikasi jika bahan baku yang dipergunakan memilikikandungan trigliserida dan asam lemak. Oleh karena bahanbaku yang akan dipergunakan adalah minyak goreng bekas yangkandungan utamanya berupa trigliserida maka transesterifikasimerupakan proses yang paling cocok untuk diterapkan.

Seperti diperlihatkan pada Ilustrsi 7, padaprosestransesterifikasi, trigliserida direaksikan dengan alkohol melaluibantuan katalis. Dewasa ini proses produksi biodiesel mengacupada reaksi transesterifikasi trigliserida dengan metanol untukmendapatkan alkil metil ester dan gliserin. Pada dasarnya,

c-ooc-Rl R1-coo-R i-o,

R2-coo-R + i-o,I KorotisI r rI

c-ooc-R3

Trigliserido

HH

., .i,t.i,t.i,i:i-i,t.i,t.T,i.T,i.

R3-COO-R

folly ocid esler

c-oH

Gliserin

lluslrosi 7. Proses lronseslerifikosi seturo umum

bentuk alkohol yang lain seperti ethanol bisa dipergunakan dalamproses transesterifikasi. Namun, penggunaan metanol memilikikeunggulan karena hasil reaksinya yang berupa fatty acidmethylester (FAME, yang dikenal sebagai biodiesel) dan gliserin sangatsukar untuk tercampur sehingga akan membentuk dua lapisan,yaitu biodiesel di bagian atas dan gliserin di bagian bawah. Dengandemikian, akan mempermudah proses pemisahan biodieseldari produk samping gliserin. Selain itu, metanol bisa diperolehdengan harga lebih murah daripada ethanol sehingga lebihmenguntungkan dari sisi komersial.

Tahap penting yang harus dilalui terlebih dahulu sebelumtransesterifikasi minyak goreng bekas adalah penghilanganpengotor, berupa partikel-partikel sisa makanan melaluipenyaringan. Sebenarnya dalam minyak goreng bekasjugaterdapat kandungan asam lemak bebas (FFA), tetapi jumlahnyasangat sedikit. Sementara kandungan FFA.minyak nabati kasar,seperti CPO, dapat berkisar 5%. Selain itu, jika dipergunakanbahan baku minyak nabati kasar seperti CPO maka kandunganfospor dalam CPO harus dihilangkan karena keberadaan fospormerupakan indikasi keberadaan gum (getah) dalam CPO.Beberapa alternatif proses biodiesel berbahan baku minyaknabati dengan kandungan FFA sampai dengan S% adalahprosestransesterisfikasi dengan penghilangan FFA secara fisika, prosestransesterisfikasi dengan penghilangan FFA melalui prosespenyabunan, serta proses esterifikasi dan transesterifikasi.

a. Proses transesterifikasi dengan penghilangan FFA secara fisikaProses transesterifikasi dengan penghilangan FFA secara

fisika disajikan pada Ilustrasi B. Proses transesterifikasi denganpenghilangan FFA secara fisika dilakukan melalui serangkaiantahapan sebagai berikut.r) Proses degumming, yaitu menghilangkan gumyang

terkandung dalam minyak nabati yang mengandung FFA < 5%dengan menambahkan larutan HrPOO BS.

z)

3)

llushosi 8. Tronseslerifikosi dengon penghilongon FFA secoro fisiko

Proses.Ttltering, yaitttuntuk menyaring bentonit dan gumyang terserap pada bentonit tersebut besetta kotoran-kotoranlainnya agar diperoleh minyak nabati dengan kandungan FFA< 5% serta kadar fosfor < 20 ppm.Proses deodorization, yaitu proses penghilangan FFA atauasam lemak bebas yang menimbulkan bau (odor) pada minyaknabati tersebut dengan proses steam stripping pada sistemuacuum sehingga diperoleh minyak nabati dengan kandunganFFA < o,5 */o.Proses reaction, yaitu mereaksikan minyak dan metanoldengan katalis NaOH sehingga menghasilkan methyl esterfbiodiesel dan gliserin.Proses washing, yaitu proses pencucian biodiesel agar bebasdari metanol yang tersisa, glicerol, maupun katalis NaOH.Prosesnya berupa miing dan settling. Hasilnya diperoleh faseatas berupa biodiesel yang siap untuk proses drying dan fasebawah berupa larutan metanol yang siap untuk proses distilasi.Proses drying, berupa proses pengeringan biodiesel dengansistem uakuumuntuk menghilangkan air yang terkandungdalam biodiesel hingga kadar airnya menjadi < o,o4w lo.Prosesyilteri ng, y aittt proses penyaringan biodiesel denganTtne

filterhingga diperoleh kadar kotoran < o,o1w/o.Proses distillation,yaitu proses pemurnian larutan metanol6o% sisa reaksi dan washing menjadi produk atas berupametanol g5o/o danhasil bawah berupa crude glyceine.

4)

5)

6)

7)

8)

Untuk proses produksi dengan bahan baku minyak gorengbekas, pada tahap awal hanya memerlukan proses penyaringan(filteing) kemudian masukke reaktor. Degumming dandeodorization tidak diperlukan karena proses ini sudah dilakukandalam proses pembuatan minyak goreng.

b. Proses transesterifikasi dengan penghilangan FFA melaluireaksi penyabunan

Proses ini dilakukan sesuai dengan Ilustrasi 9.0 Proses degumming, yaitu menghilangkan gumyang

terkandung dalam minyak nabati dengan kandungan FFA< 5% dengan menambahkan larutan H,POO BS%.ProsesTi/tenng, yaitu untuk menyaring bentonit dan gumyang terserap pada bentonit tersebut beserta kotoran-kotoranlainnya agar diperoleh minyak nabati dengan kandungan FFA< 5% serta kadar fosfor < 20 ppm.Proses reaction,yaitu mereaksikan minyak dan metanoldengan katalis NaOH sehingga menghasilkanmethyl esterfbiodiesel, dan gliserin; sekaligus mereaksikan FFA denganNaOH sehingga membentuk sabun.

z)

3)

llu$rosi 9. Tronseslerifikosi dengon penghilongon FIA melolui reoksi penyobunon

4) Proses washing, yaitu proses pencucian biodiesel agar bebasdari metanol yang tersisa, gliserol, maupun katalis NaOH.Prosesnya berupa proses miing dan settling. Hasilnyadiperoleh fase atas berupa biodiesel yang siap untuk prosesdrying dan fase bawah berupa larutan metanol yang siapuntuk proses distilasi.Proses drying, berupa proses pengeringan biodiesel dengansistem uacuum untuk menghilangkan air yang terkandung didalam biodiesel hingga kadar airnya < o,o4w lo.ProsesTt/tenng, yaitu proses penyaringan biodiesel denganfnefilterhinggadiperoleh kadar kotoran < o,o1 Vo.Process neutralization, yaitu proses penetralan NaOH yangtersisa dengan menggunakan H,POO sehingga menghasilkanNaTPOO dan air, sekaligus mereaksikan sabun yang terbentuksehingga menghasilkan NaTPOO dan diperoleh FFAkembali.

B) Proses settling, yaitu proses pemisahan fase agar terbentukfase atas berupa FFA dan fase campuran antara NarPOO, air,dan metanol.

9) ProsesTiltenng untuk menyaring NaTPOO dan kotoran lainnyadengan pressTt/rer sehingga diperoleh larutan metanol, air,dan gliserin.

ro) Proses distillation,yaitu proses pemurnian larutan metanol6o% sisa reaksi dan washing menjadi produk atas berupametanol ggo/o danhasil bawah berupa crude glycerine.Untuk proses produksi dengan bahan baku minyak goreng

bekas tidak diperlukan proses degumming, netralisasi, settlingFFA, danf/tenhg NaUPOO.

c. Proses esterifikasi dan transesterifikasiProses esterifikasi dan transesterifikasi disajikan pada Ilustrasi

10. Secara prinsip, terdapat dua kali reaksi pada proses ini. Reaksipertama adalah reaksi esterifikasi FFA yang terkandung dalambahan baku menjadi biodiesel dilanjutkan dengan reaksi keduayang berupa transesterifikasi trigliserida menjadi biodiesel.

5)

6)

7)

1.

Adapun tahapan dari proses kombinasi tersebut adalah sebagaiberikut.

Proses degumming, yaitu menghilangkan gumyang terkandungdalam minyak nabati dengan kandungan FFA < 5% denganmenambahkan larutan HSPO+ 8S%.Prosesflferi ng, yaitt untuk menyaring bentonit dan gum yangterserap pada bentonit tersebut beserta kotoran-kotoran lainnyaagar diperoleh minyak nabati dengan kandungan FFA < 5% sertakadar fosfor < 20 ppm.Proses reaction I dan II, terjadi dua tahap reaksi, yakni realaiesterifikasi dan transesterifikasi. Pada real

yang relatifkecil sehingga biaya yang dikeluarkan untuk proses initidak sepadan dengan hasil yang akan diperoleh.

Transesterifikasi berkatalis basa dari minyakyang sudahdiolah (refined oil) dapat menghasilkan biodiesel berkualitas tinggidengan efisiensi mencapai 99,9o/o. Berikut adalah contoh tipikalaliran input danoutput dari tansesterifikasi CPO dengan kadarFFA5%.

Aliran masuk (input):. CPO(S%FFA). Metanol 95%. NaOH

Aliran keluar (output) :. Biodiesel. Gliserin. Sabun. NaOH

r.ooo kgroo kgskg

950 kgroo kg50 kgsks

D. Bahan Kimia yang DigunakanMengingat pabrik biodiesel ini berkaitan dengan beberapa

bahan kimia yang berbahaya maka diperlukan pertimbangandalam penyimpanan, pemindahan, dan pemrosesan bahan-bahankimia tersebut. Adapun bahan kimia yang terkait dalam proses iniadalah metanol, CPO, NaOH, H3PO4, dan gliserol/gliserin.

a. MetanolMetanol umumnya terbuat dari gas alam, termasuk jenis

alkohol yang merupakan zat yang takberwarna, netral, polar,dan mudah terbakar. Zatinilarut dalam air, alkohol, ester, dansebagian besar pelarut organik. Metanol sedikit larut dalam lemakdan minyak.

t) Sifat-sifat metanolAdapun sifat-sifat metanol disajikan pada Tabel rr.

z) Transportasi dan penyimpananDalam semua tahap transportasi dan distribusi, metanol harus

disimpan dengan aman dan ditangani dengan penuh tanggungjawab. Hal ini akan meminimalkan risiko terhadap manusia danlingkungan serta dapat mempertahankan kualitas produk.

Untuk mencegah kontaminasi, sistem yang khusus untukmemindahkan atau menyimpan metanol lebih disarankan.Jika menggunakan sistem yang tidak khusus diperunhrkkanbagi metanol, sistem tersebut harus dibersihkan, difush, dandiambil sampelnya sebelum digunakan untuk memastikanintegritas produk. Peralatan harus diberi label dengan jelas untukmenunjukkan bahwa peralatan tersebut hanya digunakan untukmetanol saja. Jika tidak digunakan, peralatan tersebut harusdilindungi dari kontaminasi.

b. CPOCrude palm oil (CPO) adalah minyak nabati yang diperoleh

dari hasil pengolahan kelapa sawit. Industri minyak gorengmerupakan industri yang selama ini menyerap CPO paling besar,

TABEL II. KARAKTERISTIK METANOL.r, fi11:1t,,19e1*r.ert813i fiii,l:;i$

Berat molekul (25o C) 32,04Gravitasi spesifik 0,7866Titik didih, cair 64,60 CFlash point t20 cAuto lgnition temperature 4700 CViskositas t.258Konduktivitas termal (25o C) 200 mW m-l K-l

Batas keterbakaran (di udara) Batas bawah 6,0% vol.Batas atas 36,5% vol.

Klasifi kasi bahan berbahaya 3

yaitu lebih daigoo/o. Selain itu, CPO juga merupakan bahan bakuuntuk industri oleokimia, margarin, dan sabun. Saat ini CPOmerupakan minyak nabati yang ketersediaannya paling melimpahdi tanah air sehingga menjadi bahan baku potensial untukbiodiesel.

0 Sifat-sifat CPOAdapun sifat-sifat CPO disajikan pada Tabel rz.

IP0. Merupokon minyoknoboti yong memiliki tilikdidih ringgi

TABEL I2. KARAKTERISTIK CPOSifat 'Keterangan

Trade name Crude palm oilChemical name Trigliserida atau asam lemakChemical family Minyak nabatiMolecule weight (25o C) 847-853Specific gravity (20o C) 0,92-4,927Boiling point,o C NiDMeking point Sekitar 30o CFlash point,o C 267Auto ignition temperature 3t6o C (600,80 F)Viscosity, mm//s 1380 C; 36,8-39,6Flammable limi* {in air) Dapat terbakar pada suhu tinggilodine value 35-6 ISaponification value t86-209Kelarutan dalam air Tidak larutKenampakan Kuning kemerahan

z) Transpotasi dan penyimpananCPO merupakan zat yang stabil secara kimia. Akan tetapi,

karena sifatnya yang dapat teroksidasi, CPO harus drjaga supayadalam wadah yang tetap kering dan sejuk, tetap tertutup rapat.CPO harus dihindarkan dari panas dan api.

c. NaOHNatrium hidroksida (NaOH) yang juga dikenal sebagai sodium

hidroksida atau coustrt sodo adalah zat kimia yang bersifat basadan sangat korosif. Zalinidipergunakan di berbagai industriseperti kertas dan bubur kertas, tekstil, sabun, dan deterjen. Dalampembuatan biodiesel, NaOH berfungsi sebagai katalis reaksitransesterifikasi.

t) Sifat-sifat NaOHAdapun sifat-sifat NaOH disajikan pada Tabel 13.

z) Transpotasi dan penyimpananNaOH merupakan zat yang stabil, tetapi higroskopis

(menyerap air). NaOH juga menyerap COz dari udara. Selain itu,NaOH juga merupakan zatyangberbahaya dengan tingkat bahayasebagai berikut.. Jika terjadi kontak dengan mata, dapat menyebabkan

kerusakan jangka panjang yang serius.

TABEL 13. KARAKTERISTIK NaOH,.91il*t . : :',:t..1,,:;

Sinonim Caustic soda, lyeChemical name NaOH

BentukPadatan putih semitransparan, seringkali

berupa pelet seberat kira-kira 0,1 gMolecule weight 40Specific gravity 2,t2Melting point 3t80 CKelarutan dalam air Tinggi (pelarutannya sangat eksotermik)

. Padatan dan larutannya merupakan zatyangkorosif.

. Melepaskan panas yang cukup besar ketika dilarutkan dalamair.

Mengingat sifatnya yang demikian, sebaiknya selalumenggunakan safefu glasses ketika menangani zat ini. Hindarkankontak langsung kulit dengan padatan atau larutannya. Jika akanmenggunakan sarung tangan, bahan sarung tangan sebaiknyadipilih darineoprene, nitril, atau karet alam untuk menanganilarutan dengan konsentrasi hingga 7o%.

d. H3PO4 0arutan 8S%)HrPOO-lebih dikenal di pasaran sebagai asam fosfat-

merupakan zat kimia yang dipergunakan untuk mengikat getah(gum) dalam proses degumming minyak nabati.

t) Sifat-sifat larutan H3PO4Adapun karakteristik dari HrPOO disajikan pada Tabel r4.

ABEL I4. KARAKTERISTIK POSlfat Keterangan

Molecular formula HIPOaMolecular weight 97,9924Appearance cleari colorless liquidOdor odorlessSolubility complete in waterDensity/spec. grav t.685pH 1,5 (0, I N solution)7" volatiles by volume @ 2lC not availableBoiling point t580 CMeking point 42,350 CVapor densiry (air = l) 3,4Vapor pressure 2hPa@20oCViscosity t4o @ 20o c

z) Transpotasi dan distribusiH3PO4 harus disimpan dalam kontainer yang tertutup dan

di tempat yang sejuk, kering, serta berventilasi baik. Setelahmenangani zat ini, sebaiknya tangan langsung dicuci. Janganmenghirup debu, uap, percikan, atau gasnya. Hindari kontakdengan mata, kulit, dan pakaian.

H3PO4 merupakan zatyang stabil dalam suhu dan tekananyang nonnal. Akan tetapi, harus menghindari zat yang tidakkompatibel, logam, panas berlebihan, atau paparan udara dan air.Zat-zatyangtidak kompatibel antara lain adalah basa/alkali karenaakan bereaksi,logam, dan campuran logam (karena korosif).HrPOO jusa melepaskan gas hidorgen yang mudah meledak jikaberealsi dengan klorida dan stainless steel. Zat inijuga bereaksihebat dengan sodium tetrahydroborate.

e. Biodiesel/methylesterKebutuhan solar yang terus meningkat kurang bisa diimbangi

dengan produksi minyak mentah sehingga salah satu upayapemenuhannya disuplai dari biodiesel.

1) Sifat-sifatbiodieselSpesifikasi biodiesel sesuai dengan SNI o4-7182-2006

disajikan pada Tabel 15.

TABEL 15. SPESIFIKASI BIODIESEL (SNl 04-7182-2006). Nrr, r. "$atu*n r: 'fEl"S0l-gl .

Massa jenis pada 40o C g/ml 0,850 - 0,890

2Viskositas kinematik pada400 c

..2ir 1.st; 2,3 - 6,03 Angka setana min.48

4 Titik kilat (mangkok tertutup) oc min. I005 Iitik awan/mendung oc maks. 18

6Korosi strip tembaga (3 iampada 50o C)

maks. no 3

rI*l

z) Material mmpatibilig (kecocokan material)Kuningan, perunggu, tembaga, timbal, timah, dan seng

akan mengoksidasi minyak diesel/solar dan biodiesel, kemudianmenghasilkan sedimen. Solder dari bahan timbal dan pelapisandengan seng harus dihindari, seperti halnya pipa tembaga,regulator dari kuningan, danfitting yang terbuat dari tembaga.Bahan bakarnya atatfitting-nya akan cenderung berubah warnadan dapat terbentuk sedimen yang dapat menyumbat filterbahan bakar. Material yang tidak terpengaruh oleh biodieseladalah alumunium, steel, Jluorinated polyethylene, Jluorinatedpolypropylene, teflon, nylon, dan viton.

Efek dari B2o terhadap material yang lemah mengecildibandingkan dengan campuran yang lebih tinggi. Beberapaoksidasi yang lambat dapat terjadi, meskipun terjadinya dalamjangka waktu lebih lama. Biodiesel juga dapat mempengaruhiseol, gasket, dan perekat; terutama mobil lama dan yang terbuatdari karet alam atau karet nitril. Hal ini menjadi alasan utamakenapa mobil dan storage ngr\ mgdjfikasi. Hampir semua mobil

yang diproduksi setelah tahun 1994 di Amerika Serikat dibuatdengan gasket dan seol yang tahan terhadap biodiesel. Penggunajuga dapat menghubungi pabrikan mobil untuk memperolehketerangan lebih lanjut.

3) Transpoftasi dan penyimpananBiodiesel harus disimpan dalam peralatan yang bersih, kering,

dan dapat menyimpan minyak diesel pada suhu 5o-rzoo F(ro-49o C). Hindarkan biodiesel dari zat yang menyebabkanoksidasi, panas yang berlebihan, dan sumber api. Simpan dangunakan biodiesel pada area dengan ventilasi yang baik. Janganmenyimpannya di dekat panas, percikan api, ataupun nyala api.Simpan di tempat yang aman sehingga tidak terkena mataharilangsung.

Flash point atau titik kilat biodiesel lebih dari 15oo F (650 C),jauh di atas bahan bakar diesel petroleum yangJlashpoint-nyasekitar rz5 oF (Sr oC). Oleh karena itu, biodiesel lebih amandalam penyimpanan, penanganan, dan penggunaan dibandingkandengan minyak diesel petroleum.

Jika terjadi tumpahan atau ceceran, segera pindahkan sumberapi, isolasi ceceran pada area yang sekecil mungkin. Ambil ceceranyang kecil dengan bahan penyerap, seperti handuk, keftas,pasir, atau lumpur. Ambil kembali ceceran yang besar untukpembuangan. Bersihkan permukaannya dengan pelarut yang amanuntuk menghilangkan lapisan minyak yang tersisa karena dapatmenyebabkan lantai licin.

f. Gliserol/gliserinGliserol merupakan zat yang tidak berbahaya bagi penanganan

secara industrial. Meskipun demikian, pada konsentrasi tinggizat ini dapat menyebabkan iritasi pada mata, kulit, dan/ataupernapasan jika terhirup. Jika termakan, dapat menyebabkaniritasi pada alat pencernaan dan dapat menyebabkan sakit kepala.

.,Fv rI t-

l-oniulon lobel I 5

Hol' Trtrametar ..'Sa*u*n FEL*Ot-03

7

Residu karbon- dalam contoh asli- dalam l0% ampas distilasi

%-b

8 Air dan sedimen Y"-vol maks.0,059 Temperatur distilasi 90% oC maks. 3600 Abu tersulfatkan %-b maks.0,02I Belerang PPM-b maks.802 Fosfor PPM.b maks. l03 Angka asam mg-KOH/g maks.0,84 Gliserol bebas "/"-b mdks.0,025 Gliserin total %-b maks.0,246 Kadar ester alki, %-b min.96,5

t7 Angka iodium %-b (g-12l100 g) maks. I 15t8 Uji Halphen negatif

1) Spesifikasi fisik dan kimiaAdapun spesifikasi fisik dan kimia disajikan pada Tabel t6.

TABEL I6. KARAKTERISTIK GLISERIN

z) Transportasi dan penyimpananPastikan penyimpan gliserol dalam keadaan tertutup rapat.

Simpan di tempat yang ventilasinya baik, kering, dingin, dan jauhdai zat-zatyang dapat mempengaruhi gliserin/in compatiblesubsfonces.

Gliserin memiliki stabilitas kimiayang baik. Akan tetapi,keberadaan panas, sumber api, dan material yang tidakkompatibel-yai*ll acetic anhydride, potassium permang anate,asam kuat, dan basa kuat-harus dihindarkan dari gliserin.Material yang dapat menyebabkan dekomposisi, yaitu karbonmonolaida, karbon dioksida, asap, dan gas yang beracun danmenyebabkan iritasi harus dihindarkan kontak langsung dengangliserin.

Wujud Fi$k CalrPenampakan Jernih, tidak berwarnaBau Bau tidak lelasRumus molekul C1HsO1Berat molekul 92,1

Specifi c gravity/density 1.2607pH Tidak tersedia dataTekanan uap

A. Desain Rancang Bangun KonseptualDesain rancang bangun konseptual adalah sebuah proses

sistematis, obyektif, dan investigatif di mana kebutuhan dasarteknis, karakteristik operasi, dan batasan-batasan yang ada darirencana pabrik biodiesel dievaluasi dan didefinisikan. Tahapini merupakan dasar dalam pemilihan desain dan peralatankonseptual serta mendefinisikan fitur-fitur kunci dari pabrik,fungsi sistem dan struktur, batasan desain dari sistem danperalatan, kinerja pabrik, serta pembiayaan. Desain rancangbangun konseptual merupakan dasar untuk pengembangan prosesdan desain secara detail, pengadaan peralatan, dan konstruksidanpengoperasian pabrik baru.

1. Diagram alir prosesSeperti telah disinggung sebelumnya, pabrik ini akan memiliki

batasan sebagai berikut.. Kapasitas t5o L/batch.. Bahanbakuminyakgorengbekas.. Pabrik juga harus mampu menggunakan bahan baku minyak

nabati kasar, seperti CPO atau CJO.. Proses yang digunakan adalah transesterifikasi dengan

pemisahan FFA secara penyabunan.. Kelebihan metanol selama proses akan direkoveri sebagian.. FFA yang terbawa dalam air limbah proses pencucian

(washing) biodiesel tidak akan direkoveri.Dari batasan-batasan tersebut maka dapat disusun suatu

diagram alir proses Qrocessflow diagram, PFD) (Ilustrasi ro)dengan tahapan proses sebagai berikut.1. Proses persiapan awal Qtretreatment) minyak goreng bekas

yang berada dalam tangki minyak kotor adalah denganmelakukan penyaringan, yaitu dipompa dan dilewatkan kesebuah filter tekan (pressfilter). Proses ini membersihkanminyak goreng bekas dari partikel-partikel pengotor seperti

ie D^-^L^- o-.-^r^,,^

sisa-sisa makanan. Hasil penyaringan disimpan di dalamtangki minyak bersih. Jika bahan baku yang dipergunakanadalah minyak nabati kasar, seperti CPO atau CIO, makapersiapan awalnya adalah melalui proses degumming dengancara mencampurkan CPO dengan bentonit dan asam fosfat(H3PO4) di dalam tangki degumming. Asam fosfat akanmengikat fosfor gumlgetah yang terkandung dalam CPO.Ikatan asam fosfat dengan guminikemudian ditangkap olehbentonit. Proses ini dilakukan di dalam tangki minyak kotoryang didesain mampu melakukan proses degumming. Hasildegumming kemudian disaring dengan memakai filter tekan.Setelah melewati penyaring, minyak nabati kasar yang telahbersih (degummed ueg etable oil) ini kemudian ditampungdi dalam tangki minyak bersih dan siap untuk direalaikan didalam reaktor.Katalis natrium hidroksida (NaOH) dilarutkan dengan metanoldi dalam tangki pencampuran katalis (catalystmiing tank)dengan cara diaduk dan disirkulasikan dengan bantuan

Penyoringon minyok gorengbekos skolo loborotorium.Eiso menggomborkonpenyoringon podo pobrikskolo kecil korenoumumnyo dilokukon dolomtongki sehinggo fidokterlihot

lc.

t'

t-,'ffi{ffiIry

d

pompa. Pencampuran katalis tidak dilakukan langsungdi dalam reaktor karena NaOH yang berbentuk serpihantidak akan larut dengan bahan baku minyak. Mengingatreaksi transesterifikasi trigliserida dengan metanol adalahreaksi dapat balik (reuersible)maka jumlah metanol dibuatberlebih dari kebutuhan sebenarnya agar reaksi dapat terusberlangsung ke arah kanan (pembentukan biodiesel).Bahan baku minyakbersih direaksikan dengan campuranmetanol dan NaOH dengan cara diaduk dan disirkulasikandengan bantuan pompa sambil dipanaskan pada temperatursekitar 7oo C di dalam tangh reaktor. Reaksi ini akanmenghasilkan biodiesel (fatty acid methyl ester, FAME),gliserin, dan sedikit sabun. Selain itu, terdapat sisa metanolyang tidak bereaksi (excess methanol) karena jumlah metanoldalam reaktor sengaja dibuat berlebih. Setelah pengadukandalam reaktor, campuran dalam reaktor didiamkan (settling)selama beberapa saat sampai terbentukbeberapa lapisancairan di dalam tangki reaktor. lapisan yang paling dominan

I

Proses reoksi dolomskolo loborolorium.Dolom tobung reoksidopot terlihot dengonielos pencompuronminyok goreng bekosdengon compuronkotolis don metonol

Selt/rng. Dolom skolo loborolorium Pemhohon gliserin don biodiesel skolodilokukon dengon mendiomkon lorulon loborotorium. Lopison biodiesel berodo di otosbeberopo soot hinggo lerbentuk duo lopison don lopison gliserin berodo di bowoh

jumlahnya adalah biodiesel yang terletak di bagian palingatas, kemudian diikuti oleh gliserin di bagian paling bawahreaktor. Selain itu, terdapat sedikit lapisan sabun di antaralapisan biodiesel dan gliserin. Lapisan paling bawah (gliserinbercampur metanol) dikeluarkan dari reaktor dan dimasukkanke tangki penguapan r (evaporator r), sedangkan lapisanpaling atas-yaitu biodiesel-dialirkan ke tangki penguapanz (evaporator z). Setelah reaktor dikosongkan, bisa diisi lagidengan bahan baku untuk proses batch berikutnya.

4. Iarutan gliserin dan metanol kemudian dipanaskan denganmenggunakan uap air di dalam evaporator r sehingga

metanol yang masih tercampur akan teruapkanuntuk kemudian dikondensasikan dalam kondenser dandialirkan kembali kemiing catalyst tank untuk proses botchberikutnya. Sementara larutan gliserin bercampur sedikitdengan sabun yang tidak teruapkan ditampung di dalamtangki gliserin (crade glyceine fonl

Seleloh pencurionbiodiesel, dolomskolo loborotorium

iugo perlu dilokukonsettlrng selomobeberopo soot

Bersamaan dengan proses No. 4, kemudian biodiesel yangjuga masih tercampur dengan excess metanol dipanaskan didalam evaporator z untuk dipisahkan dari metanol. Biodieselini kemudian dipompakan ke tangki pencuci (washing tank)untuk dicuci.Pencucian (washing) biodiesel dilakukan menggunakan airpanas yang berasal dari tangki air panas. Biodiesel diadukdengan air dan kemudian didiamkan (settling) selamabeberapa saat sehingga akhirnya terbentuk dua lapisan cairandi dalam tangki reaktor. Lapisan bagian atas adalah biodieselyang relatifbersih, sedangkan lapisan bagian bawah adalahwaste water yang berupa campuran antara air dengan sisa-sisa metanol, gliserin, dan sabun. Lapisan bagian bawah inikemudian dialirkan ke unit pengelolaan limbah (waste watertreatment, WWT), sedangkan biodieselnya kemudian dialirkanke tangki pengering vakum (uacuum dryer tank).

Proses pengeringon. Dilokukon dengon coro pem0n0s0n

.OSeteloh proses pengeringon. (oiron biodiesel terlihot lebih iernih

T. Biodiesel dipanaskan sambil disirkulasikan di dalamuacuum dryer tankyang secara kontinu divakum denganmempergunakan pompa vakum. Tujuan pemanasan yaituuntuk menguapkan air sisa pencucian yang masih tercampur

ooo

o4

od

E

a

9H'az !Y

:6EE

I.E

Eoq:E

dengan biodiesel. Uap air sisa pencucian ini dibuang ke luardengan pompa vakum.Biodiesel dat', uacuum dryer tank dipompakan melewatipenyaring (filter) biodiesel untuk menghilangkan partikel-partikel fisik yang mungkin masih tersisa sehingga diperolehbiodiesel yang benar-benar bersih.Biodiesel bersih ini ditampung di dalam tangki penyimpanan(storage tank).

Dengan memperhatikan Ilustrasi 11 PFD, peralatan prosesutama yang diperlukan untuk pabrik biodiesel ini terdiri atastangki minyak kotor yang bisa juga berfungsi sebagai degummingfank, tangki minyakbersih, tangki pencampuran katalis denganmetanol, tangki reaktor, filter tekan, kondenser metanol, dua buahevaporator, tangki pencuci, tangki pengering vakum, filterbiodiesel, dan pompa-pompa. Di samping itu, diperlukan beberapatangki penyimpanan seperti tangki air panas, tangki metanol,tangki gliserin dan tangki biodiesel.

2 Kesetimbangan massa proses produksi biodieselPerhitungan kesetimbangan massa melibatkan seluruh bahan

kimia yang terlibat dari sejak masuk reaktor sampai dengan keluarprodukutama, produk samping, dan sampah. Bahan-bahan kimiatersebut berikut karakteristiknya disajikan dalam Tabel 17.

TABEL I7. KARAKTERISTIK BAHAN KIMIATERKAIT REAKSITRANS-ESTERIFIKASI

, Sers*:l*lolekrd (Bltt} :Bq4tgni*p*de.#So$I..'gafilol ' '' r1ag61o1:" r lqBr-lit*l

Asam lemak (FA) 269,40 0,2694 0,857Trigliserida (TG) 853,60 0,8536 0,890Metanol (MeOH) 32,04 0,0320 0,792Air (H1O) t8.02 0.0 t80 t,000Katalis (NaOH) 40,00 0,0400

Loniulon Tobel I iBera.t l'lotrekul :(&t t) Beratfenir prdt fl0s C!

,d.tqol,,, kdrn$J,. "MlttefAsam fosfat (HrPOa) 98,00 0,0980Gliserin 92,t0 0,0921Biodiesel (FAME) 283,s0 0,2835 0.860Sabun 289.40 0.2894

Komposisi dari bahan-bahan yang dipakai dalam reaksiditunjukkan dalam Tabel 18.

a. ReaksitransesterifikasiSebelum direaksikan secara transesterifikasi, minyak goreng

bekas harus disaring terlebih dahulu agar semua pengotor-sepertibekas-bekas makanan*bisa dihilangkan. Dengan demikian, bahanbaku yang masuk ke dalam reaktor adalah minyak goreng bekasyang sudah bersih dari semua pengotor. Komposisinya menjadiseperti dalam Tabel 18. Untuk keperluan reaksi, dari pengalamanproses selama ini, dapat diasumsikan bahwa g\o/o daiTG akandikonversi menjadi biodiesel. Sebagai basis dari perhitungan adalahtarget produksi biodiesel yaitu r5o liter (setara dengan tz9 kg)serta perbandingan mol dari reaktan dan produk. Pada prosestransesterifikasi minyak goreng bekas ini, yang menjadi biodieselhanyalah komponen TG, di mana l mol TG direaksikan dengan 3mol MeOH akan menghasilkan 3 mol biodiesel serta r mol gliserin.

(*lABEL I8. KOMPOSISI BAHAN BAKUNaOlt,

'lJreiilr '. ttotir 8sruihFFA (%) 0,50 0,53 MeOH (%) 95,0 NaOH (%) 98,0rG (%\ 93,45 99.41 bo (%) 5.0 bo (%) 2.0H}O (%) 0,05 0,05Pengotor (Pgt) (%) 6,00 0,00Total (%) r00,00 r00,00 Total(%) r00,0 Total (%) r00,0

Minyok ielonloh

HrO + FFA + TG + MeOH --> Biodiesel + GliserinI mol 3 mol 3 mol I mol

Dari rz9 kg biodiesel, jumlah mol biodiesel dalam reaksi bisadihitung sebagai berikut.

mBiodieseltfiodtesel =

-

=

129 kg

BMBiodi.rel 0,2835 kg/mol= {$$,O$ mol

Jumlah mol reaktan dan produklainnya dapat dihitungdari perbandingan mol reaksi. Dari jumlah mol ini, massamasing-masing produk dan reaktan dapat dihitung denganmempergunakan BM masing-masing, yaitu TG = t2),{7kg,MeOH = t4,SB kg, dan Gliserin = rJ,97 kg. Jumlah MeOHini adalah jumlah ideal untuk reaksi dapat balik. Agar reaksiselalu berlangsung ke arah pembentukan biodiesel, pada reaksisesungguhnya jumlah MeOH dibuat berlebih (excess MeOH), yaitusebanyak 5oo/o daivolume bahan baku atau minyak goreng bekasbersih.

Seperti telah dibahas sebelumnya, hanya g8% daiTG yangterkonversi menjadi biodiesel. Oleh karena itu, jumlah aktual TGyang diperlukan untuk menghasilkan 129 kg biodiesel menjadi

129,47k9l6aktual =

-

=1g2,11kg98%

Berdasarkan massa TG aktual ini, massa bahan-bahan lainyang terdapat pada pada Tabel 18 bisa ditentukan dan hasilnyaditampilkan pada Tabel 19.

TABEL I9. NERACA MASA REAKSITRANSESTERIFIKASI MINYAKGORENG BEKAS

UraianTotal

Jelantahbersih

Pgt Hzo FFA TG MeOH Bio-diesel

Gliserin

Rasio mol 3 3 IReaksi

- l.g- mol

t29,47t5 t,68

t4,58455,03

t29,00455,03

13,97

rs r,68

Aktualyang ada-kg t32,89 0,00 o,o7 0.7 t t32,t I 56, I 4* t29,00 13,24Tidakbereal

TABEL 2I. NERACA MASSATOTAL PROSES PRODUKSIBIODIESEL

(elerongon : -

Niloi ini merupokon persenlose rugi-rugi mosso lerhodop lolol mosso reoklonsebelum reoksi ( 1,08/l 93,35=0,56%)

Sehalurfi.f,**ksi Setehh **aJtsl

l.s kg %

Jelantah bersihAsam lemak (FA)Trigliserida (TG)Air (H2O)Pengotor (Pgt)

Subtotal

o,7tt32,t I

0,070,00

t32,89

0,5399,420,050,00

t00.0

o, r42,640,070,002,85

5,092,5

2,50,0

t00,0

Metanol 95%MeOHAir (H2O)

Subtotal

56,t42,95

59,r0

95,05,0

t00,0

4 t,562,95

44,51

93,46,6

r00,0

NaOH 98%NaOHAir (H2O)

Subtotal

r,330,03t.36

98,02,0

t00,0

r,250,03t,28

97,92,1

r00,0

ProdukBiodieselGliserinAir (H2O)Sabun

Subtotal

t29,0013,97

0,040,6 r

t73.66

89,89,70,00,4

100,0

Rugi-rugi r,08 0,56+

Total t93,35

3. utilitasSelain peralatan dan proses utama, utilitas juga merupakan

komponen yang sangat menentukan untuk mengoperasikanperalatan utama. Tanpa keberadaan utilitas ini maka pabrik tidakakan bisa dioperasikan. Utilitas berupa listrik, air, dan uap besertaperalatan pendukung terkaitnya. Uap dipergunakan sebagai mediapemanas dengan cara dialirkan melalui pipa koil yang berada didalam tangki yang memerlukan pemanasan.

" Sumber listrik dapat berasal dari jaringan PLN atau generator

sendiri atau juga kombinasi keduanya dengan generator berfungsisebagai cadangan. Listrik dipergunakan untuk pengoperasianmotor pengaduk, pompa, boiler,penerangan, serta kebutuhanlainnya.

Air bisa berasal dari ledeng, air tanah, sungai, atau sumberlainnya yang dipandang paling ekonomis. Bergantung darikualitas air yang tersedia, kemungkinan air perlu diolah terlebihdahulu sebelum bisa dipergunakan, terutama air untuk keperluanproses danboiler. Oleh karena itu, kemungkinan diperlukan unittambahan untuk pengolah air (water treatment) dan pendingin,kebutuhan operator, kantor, dan lainlain.

Boiler diperlukan untuk memproduksi uap air. Terdapatbermacam Iipeboileryang bisa mempergunakan bahan bakarbatubara, biomasa seperti cangkang kelapa sawit, minyak solar,atau kombinasi dari bahan-bahan bakar tersebut. Pemilihantipe danjenis bahan bakar sangat bergantung pada kebutuhanuap atau kapasitas pabrik serta kondisi setempat. Akan sangatmenguntungkan apabila pabrik biodiesel skala kecil diintegrasikandengan pabrik lain yang sejenis sehingga bisa mempergunakansecara bersama-sama boiler yang sudah tersedia.

4. Sistem kontrolSeperti sebagian telah dibahas sebelumnya dan sebagian akan

dibahas berikut ini, dalam pabrik biodiesel ini akan dipasangberbagai macam peralatan mekanikal, elektrikal, dan proses. Agarpabrik bisa berjalan dengan baik dan memproduksi biodiesel,semua peralatan pada setiap kategori harus dioperasikan sesuaidengan fungsinya masing-masing. Pengoperasian dari peralatan-peralatan ini harus terkoordinasi dan diatur sedemikian sehinggatercapai kondisi operasi yang diinginkan. Sistem kontrolmenyediakan peralatan yang dibutuhkan oleh operator untukdapat mengatur dan mengoperasikan pabrik secara aman danefisien.

Sistem kontrol dapat dibagi menjadi dua kategori umum,yaitu kontrol hidup-mati (on-off control) dan kontrol modulasi{mondulating control). On-off control menghasilkan keadaan-keadaan yang bersifat diskret, seperti menghidupkan ataumematikan lampu, motor, atau pompa. Sementara modulatingconfrolbersifat kontinu sesuai dengan kondisi yang diinginkan,seperti pengaturan bukaan katup secara kontinu untuk pengaturanketinggian cairan dalam suatu tangki.

Pabrik modern dengan skala besar biasanya sudahmempergunakan sistem kontrol otomatis untuk efisiensi prosesserta meminimalisir kesalahan operator (human error).Namun,untuk pabrik kecil, saat ini sistem kontrol manual sudah memadai.Selain itu, sistem kontrol otomatis juga akan meningkatkan biayaawal pembangunanp/anf secara signifikan. Dari kebutuhanpengaturan yang diperlukan maka untuk pabrik kecil ini cukupdipakai sistem on-off mntrol yang dioperasikan langsung olehoperator dari sebuah panel kontrol.

ilt-

o06c

-

EE

=

oo0ooeEq6

6N

E

=

lltat

::,r ft

it

'll

lili-h?l

-j":

L

- 2l:',a= a ' I I t'=

- 2a? a 242.i,'iPlf A l.il [',/Ar[]iiATCl 'l

---i Vp aL_rN_r-NSLH

u 202

) \- 5,1ia:

lluslrosi 13. Diogrom sislem reoklor don pemisohon gliserin (P&lD 2)

,-*{

,,' la' 1 .-:a)'I ri{r.JF,,r-[]- 2 1,., t:ltA ::t 2 a.1\-t:\:::

t" ..lt

l

--.----r-\

L

-.--E-+{-'rl1],,

-1---

lluslrosi 14. Diogrom pemurni0n biodiesel (P&lD 3)

''t !Q:\,,4 t_- ll .l lv

DRYTR -A\(

'"":;"'T---->k t

uoozff

I I".",

", *"n @

Ll,'F -401

: lQll,R.D[]Ct F lt L:t

lr:! i

u ,u, I p-401

)

llu$rosi 15. Diogrom pengeringon biodiesel (P&lD 4)

aoadao

E

Eo

Eoo

aI

U IF]

tr1 rFl

{'( tF31lryFlDF I]

:. I

Uil

s0E-1s,1.

;o; ia ,r,

imllsl

aoc ra ,!,r

I

t::'l/\:

1rt.=

) i:a' | ' i)-; . 2l) - 2": 1'41aal 1\G //,r

=l \rlXl\: l-'i-,'i-vS-P! [i] C:l\l! L: t i

-r'-

gF 6a',

ll rT

, ",r,

t

[-i

I

llyrrrosi I 7. Diogrom sislem oir pendingin don proses (P&lD 6)sry

!l\i::rlf-a::'!rOLSSERV I CE

sYuB0_s A.r, sY: !!!4!

BL0W0![N A\D PUMP0!l 5vS :MS

! a- !!lll,,l!-.- s!Ar- iA!v:

!-0EE \iAL!: 1!A-L:ABL:

X. CAi: !'A VE

L+ A\ F /A .'F

I"E SVIJ]C,SSIEAM T]PI\C

\:.:\.S E\-i'1N' i CIS-:FT A\J :orrtrrE! rr:v :r: r-c{

I \' .-1 A! ',\il :tri -aT A\lL^^,-(

P]]]\C SYV]CLSt i\r F AlaiP]P: CIT ( I];IDE]

-- i:n. a:a

I

I

|'.,-:

AIV]5P!'RE !iNT

:P:\ SEtt]i:,FA:\C.C:E !:IVii] DRAiN!:ITEI iREA(:-F

i:x;,ANs:0\ ":t\

5]iAY \]ZZL:

e 1:.-;\] ts:s! .:\.c : tN

9 a-ar" tot

L>.(1,

1l\1rcIAl" s iAI\iic:\ I I \t: iv ltia$C ASS J

:r 1a!-

I',.ti

lluslrosi I8. Kelerongon simbol P&lD

TB. Desain Rancang Bangun DetailDesain rancang bangun merupakan kelanjutan dari desain

rancang bangun konseptual. Pada tahap ini, semua informasipada tahap sebelumnya dilengkapi secara detail dalam bentukilustrasiilustrasi konstruksi yang siap untuk fabrikasi. Dalamilustrasi konstruksi ini, desain peralatan sudah final dan semuaukuran serta spesifikasi sudah ditentukan. Ilustrasi-ilustrasi detailyang diberikan kepada kontraktor atau bagian konstruksi biasanyaterbagi atas empat kategori, seperti diperlihatkan dalam Tabel zz.

TABEL 22. KATEGORI ILUSTRASI UNTUK KEPERLUANKONSTRUKSI

Selain ilustrasi-ilustrasi detail, diberikan pula daftar peralatanyang diperlukan untuk instrumentasi, mekanik, kelistrikan, dankontrol, misalnya daftar kebutuhan katup yang memuat jenis,jumlah, ukuran, dan spesifikasi lainnya.

1. Diagram pemipaan dan instrumentasiDiagram pemipaan dan instrumentasiQtiping and

instramentation diagram, P&ID) merupakan versi detail dari

diagram alir proses (PFD). Pada ilustrasi ini, semua peralatan daninstrumen yang dipergunakan dalam pabrik ini diberikan secaradetail, termasuk hubungan pemipaan antarperalatan maupundengan instrumen. Pemipaan di sini meliputi ukuran pipa, kelaspipa, perlengkapan pipa (fitting), seperti elbow, tee,Jlange, katup,dan lain-lain.

Tergantung dari kompleksitas proses, P&ID dapat terdiriatas satu atau puluhan lembar ilustrasi yang saling berhubungan.P&ID dari pabrik biodiesel kapasitas r5o Llbatch terdiri atas6 buah ilustrasi utama, seperti diperlihatkan pada Ilustrasit-r6. Selain dari ilustrasi-ilustrasi ini, biasanya terdapat pulailustrasi tambahan yang berupa penjelasan dari simbol-simbolyang dipergunakan dalam ilustrasi. Ilustrasi-ilustrasi P&ID inimerupakan acuan untuk perakitan dan integrasi peralatan.

z. Spesifikasi peralatanUntuk keperluan perancangan pabrik, peralatan yang

dipergunakan harus bisa memenuhi spesifikasi sebagai berikut.a. Boiler. Diperlukan dengan kapasitas minimal r5o kg uap per

jam, tekanan malaimal B kgf/cm2, dan bahan bakar solar.Boiler harus dilengkapi dengan pompa air umpan (feedwaterpump), katup pengaman, level control, pressure gauge,pressure switch, panel box, dan cerobong.

b. Pompa. Spesifikasi pompa ditentukan berdasarkan fluida kerjadan kebutuhan debit. Elemen-elemen pompa yang terbuatdari baja tahan karat (SUS, stninless sfeel) dipakai untukfluida yang bersifat korosif. Sementara untuk fluida nonkorosifdipakai bahan besi biasa (CS, carbon steel). Untukbahanmudah terbakar, dipakai pompa jenis explosion proof.

ilII

tl

Struhtur tlpll MekanikallKtmia Kellrtrlkffi I{ontfiol

Struktur baja

Platform

Tangga

Pengaturanlokasi (sicearrangement)

Pondasi

- Diagram pemipaandan instrumentasi(P&rD)

- Pengaturan lokasiperalatan (p/antarrangement)

- Detail pemipaan

- SingleJine

- Diagram

- Pentanahan(grounding)

- Konel

p Eq e-

O-Q

--Q-g

r=

O-A

< 5

o-

--47 ,/'i. '.....

llu$rosi 28. l(ondenser reoklor don pencompur kololis

l; -irr i _-

lirir rir ' rl _i .,i, _ i .. l:,rl .rl I |irr + r rii _L li,ir -

r- --F --tr 5-'-l-

== -F -.lr- -Lp {l-

,l:ilr:tl{ ,,:-

!I

I

,.,,t t I

l,

lluilrosi 27. Pengoduk tongki llustrosi 29. Kondenser evoporolor I & 2

1..1.,

-f -|'1-

-T"il. :l

llustrosi 30. Steom heoder/pendistribusi uop

4. Tataletakpabrik dan pemipaanPada prinsipnya,layout atau penentuan lokasi dari semua

peralatan, struktur, dan pemipaan bersifat bebas, asalkan bisamerepresentasikan P&ID. Meskipun demikian, pertimbanganpenghematan bahan pipa dan komponennya serta kemudahanakses operator saat mengoperasikan dan pemeliharaan pabrikmerupakan hal yang harus direncanakan dengan baik sehinggabisa mendukung keselamatan kerja dan pengoperasian pabriksecara optimal.

Contoh tata letak dari pabrik kapasitas r5o Llbatchrnidiperlihatkan pada Ilustrasi Sr-34. Pompa air pendingin tidakditunjukkan pada ilustrasi-ilustrasi tersebut. Pompa ini bisadiletakkan sesuai keperluan, tergantung keberadaaan sumber airyang akan dipergunakan.

Struktur dibuat berdasarkan tata letak yang telah ditetapkan.Contoh struktur untuk pabrik biodiesel ini ditunjukkan padaIlustrasi 35-38, sedangkan pondasi sipil ditunjukkan padaIlustrasi 39.

Sebelum bisa dilakukan pemipaan,Iokasi dari semuaperalatan-seperti tangki dan pompa-harus ditentukan terlebihdahulu, kemudian dilanjutkan dengan struktur pendukung pabrik.Setelah semuanya ditetapkan, pemipaan baru bisa di-routing.Untukp/ant besar dan komplek, sebaiknya routing pemipaandilakukan dengan bantuan softwarekomputer sehingga bisadiketahui berapa banyak pipa dan komponen pipa (elbow, tee,katup,reducer,dan lainlain) yang diperlukan. Selain itu, yangtidak kalah penting adalah software akan sangat membantuuntuk menghindari tabrakan antarpipa atau antara pipa denganperalatan maupun struktur.

Pemipaan dengan bantuan software ini akan menghasilkanilustrasi yang disebut ilustrasi isometrik seperti dicontohkanpada Ilustrasi 4o. Ilustrasi ini memberikan rincian detail daripemipaan, seperti arah pipa, panjang pipa, ukuran pipa, jumlahfitting (elbow, tee, reducer, flange,katup dan steam trap).

't.ti ', ; f.t.l 't.:r'-,',1 ,.',,, '.)

./lt,t,',

$l ---

r-.'-. .-

1. ,"?h1i Ftfl[r '.&rI

"tr,l''1,]ol=jr,

Iolo lelok pobrik biodiesel. Seboiknyo didosorkon podo kemudohon okses operosi pobrik

Tangki air Kondenserffis,tr&,s!41

I lrAngxr:clllthttfrltlRLq

." #et[i{il''r.:.!l!;!ti11&t::i:,t$$si,.:..1llili

rr:Itrill:iilLTT.I

ffiffiiwI

I Pomoa EJ ,M .r,;;; \w (aoorator t*r_i,#, !\---" \*Pompapengenng

Pompa.

pencampur' Hi;'ii'" "" pompa

. _ 5Sru,:,evaporator 2

Perpipoon. Seboiknyo ditoto sedemikion rupo sehinggo tidok mengonggu lolu lolong operotorsool bekerio

Engeenering soflwore. Unluk p/ont yong kompleks, penggun00n softwore kompuler okonsongot membonlu don mempercepol pekerioon desoin lolo letok don pemipoon

Ilustrasi isometrik ini bisa berjumlah puluhan sampai ribuan,tergantung pada kompleksitas pabrik. Dengan bantuan ilustrasiini maka fabrikator pemipaan tidak perlu mengetahui di manalokasi dari peralatan yang akan dihubungkan dengan pipa. Hal

lluslrosi 31. Toto lelok perololon lompok olos

iffi,, l'*'---

Liquidseoaratorrcinpa vakum

ffiqrBJI

Pompaevaporator 2

llu$rosi 32. Tolo lelok perololon tompok depon

IKondenserpencampur

katalis

tKondenser

evaporator 2

lluslrosi 33. Tolo lelok perololon lompok somping konon lluslrosi 35. Struktur pubrik biodiesel skolo kecil tompok otos

atr panas

|;!H

,&Pompaevaporator 2

lluslrosi 34. Iolo lelok perololon lompok isomelrik llusfiosi 36. Struktur pohrik biodiesel skolq kecil tompok depon

llustrosi 39. Pondosi pobrik biodiesel skolo kecil lompok isomefik

llu$rosi 37. Stuklur pobrik biodiesel skolo kecil lompok somping konon

TO V-201REACTOfi TANK

I -.

FL.r"'K 155 37

^on,) '. "loT

+I_r_,\ o

I ,TO L|NE 1" MX-203

o

N

.] . rTO LINE 'l' MX 204

o

o

:-r

RED.1 1/2"X 1"

FROM P-201REACTOR PUMP

llu$rosi 40. (onloh gombor isomefiik pipollustrosi 38. Struktur pobrik biodiesel skols kecil tompok isomelrik

NoEeEgoEoo4E=

o=Eo- ooE4

l

--oEooeEEgEo4No

oEosEEE@4

llg

, lndd

i

LABOMIORIUM

t,

il

3@n

:

GUDAN6

R GIN5ETH

IANCXI PENYIMPANAN CPO

Dalam menentukan tata letak ini, perlu diperhatikan masalahkemudahan dan keselamatan pengoperasian serta akses operator.Bahan yang mudah terbakar, seperti metanol, harus dijauhkan darisumber panas atau api, seperti boiler dangenset.

5, Single line dio'gromSistem kelistrikan untuk pabrik skala kecil ini hanya akan

membahas mengenai single-line diagram ata:u one-line diagramkarena sistem penerangan dan lainnya relatifsederhana untukpabrik sebesar ini. Selain itu, ruangan yang diperlukan jugarelatif kecil sehingga bisa diletakkan di ruangan yang sudah ada.Single-line diagram untuk proses pabrik ini pada prinsipnyamenunjukkan koneksi daya listrik untuk menggerakan peralatan-peralatan yang memerlukan catu daya listrik, seperti diperlihatkanllustrosi 45. Tolo lelok pobrik beserto fosilitos pendukungnyo

seperti ini sangat membantu dalam perencanaan keuangan untukpembelian bahan serta kecepatan fabrikasi. Untukplonf kecil dansederhana, pemipaan bisa tanpa bantuan ilustrasi isometrik dandilakukan langsung di lapangan setelah semua peralatan terpasangpada strukturnya dengan mengacu pada P&ID. Ilustrasi 4r danIlustrasi 4z memberikan ilustrasi 3 dimensi pemipaan denganmempergun akan software. Ilustrasi lengkap dari peralatan,struktur, dan pemipaan diperlihatkan pada Ilustrasi {g danIlustrasi 44.

Tata letak pabrik lengkap dengan fasilitas pendukungnya(general arrangemenf, GA) diperlihatkan pada Ilustrasi 45.Ilustrasi ini memperlihatkan konsep penempatan utilitaspendukung (boiler & genset) serta fasilitas penunjang, sepeftiruang administrasi, laboratorium, gudang, ruang boiler, danruang genset. Ruangan-ruangan ini bisa saja disatukan, diubahtata letaknya, atau ditiadakan, tergantungbudget dan kebutuhan.Genset dapat juga ditiadakan jika pasokan listrik dari PLN bagusdan jarang mati.

MIm6 S m/415 Vrc

llustrosi 46. SingleJine diogron

SDP

lsubdistributionponefl

pada Ilustrasi 46. Peralatan atau instrumen untuk pendistribusiandaya ini diletakkan dalam sebuah panel yang disebutsubdistribution panel (SDP) panel.

SDP ini merupakan percabangan dari panel distribusi teganganrendah (L\MDP) yang terletak dtpower house. Tegangan sebesar3Bo V masuk ke dalam panel ini menggunakan penghantar kabeltipe NYYberukuran (4 x 6) mm2 dan menggunakan pengamanutama MCCB 3 Phase 4o Auntuk mendistribusikan tegangankepada empat belas (t4) beban dengan spesifikasi kebutuhandaya yang berbeda-beda. Total daya yang dibebankan pada panelini adalah sebesar $,oB kW, berupa beban motor listrik 3phasedengan daya yang beruariasi, yaitu dari o,75-5 kW.

Dari pengaman utama, daya disalurkan kepada empat belasbeban menggunakan penghantar tembaga berukuran (4 x 6) mm2dan masing-masing beban menggunakan peralatan pengamanlistrik, berupa pengaman beban dengan perlindungan daribeban lebih (rhermal ouerload relaylTOR) dengan kapasitasdari masing-masing pengaman disesuaikan dengan daya (kW)dari masing-masing motor listrik. Untuk peralatan boiler,menggunakan pengaman berupa MCB 3phose dengan kapasitas6,Zlg A. Peralatan kontrol pada panel ini berupa kontrol manualdengan mode penyalaan menggunakan tombol tekan dankontaktor g phase sebagai aktuatornya.

ffi$ mmffi:m l)Konstruksidan PengoperasianPabrik

bnstruksi dan pengoperasian pabrik memiliki kaitan yangangat erat karena saling berhubungan. Pengoperasian pabrik

umumnya dilakukan berdasarkan konstruksi pabrik biodieselyang ada.

A. Konstruksi PabrikBerdasarkan ilustrasi-ilustrasi detail seperti ditunjukkan pada

subbab terdahulu, semua peralatan dan struktur bisa difabrikasisecara paralel. Begitu juga dengan pemipaan jika memang tersediailustrasi isometriknya. Namun, untuk pabrik sederhana yang tidakbegitu rumit, pemipaan bisa dilakukan di lapangan pada saatkonstrulai dengan mengacu kepada P&ID setelah semua peralatanterinstalasi pada strukturnya.

lnlet lluido

Kolup A

l(olup B

l(olup (

Fiher lekon. Digunokon untuk menyoring kotoron yong odo dolom bohon boku

Konstruksi pabrik meliputi antara lain sebagai berikut.r. Sipil dan struktur: penyiapan lahan, pondasi, ereksi struktur,

dan pengecatan.2. Kelistrikan dan kontrol: pemasangan instrumen dan

kelistrikan.

3. Mekanikal: pemasangan (ereksi) peralatan utama dan instalasipemipaan beserta insulasinya jika diperlukan.

4. Tes: pengujian kebocoran setiap peralatan dan sistempemipaan, instrumen, boiler,pompa, dan motor.Setelah selesai konstruksi, sebelum pabrik dioperasikan

terlebih dahulu, perlu dilakukan dilakukan uji coba yang disebutkomisioning. Pekerjaan ini meliputi kalibrasi peralatan sepertidebit pompa, debit uap, dan fungsi proses setiap peralatan, sepeftitangki reaktor dan evaporator. Setelah semua ini dikerjaan,kemudian dilakukan uji coba secara keseluruhan proses sambilterus dilakukan kalibrasi dari setiap peralatan dan instrumen

sampai diperoleh produk yang sesuai dengan spesifikasi yang

ditentukan.

B. Prosedur Pengoperasian PabrikDengan mengacu pada P&ID pada subbab terdahulu, prosedur

pengoperhsian pabrik dapat disusun sebagai berikut.

1. Sistem penyiapan minyakSistem ini berfungsi untuk menyiapkan bahan baku minyak

goreng bekas (sebelum direalaikan dengan metanol) yang berupapemanasan dan penyaringan/filtrasi, kemudian mengalirkannya ke

tangki minyak bersih (clean oil tank) -Adapun tahapannya sebagaiberikut.a. Masukkan minyak goreng bekas dari tangki penampung ke

dalam V-ror Ttangki minyak melalui \rl-rr7.b. Buka VL-5oz dan W-5r5 untuk mengalirkan steamke dalam

V- ror dan perhatikan Tl-ror. Atur bukaan \{L-5r5 untukmengatur suhu dalam V-ror hingga suhunya mencapai 90 oC.

c.

d.Matikan MX-ror, buka VL-ror dan VL-ro6.Nyalakan P-ror pompa minyak (oil pump) untuk menyaringkotoran dalam minyak goreng bekas dengan F-tor filter tekan.Buka W-5u untuk memanaskan double pipe E-ror. [,akukansirkulasi selama ro menit dan pastikan pada Pl-ror terbacao,4 MPa. Buka W-ro7 mulai dari YL-to7I-W-ro7 A.YL-ro7A-VL-ro7 I adalah katup-katup tempat keluar minyak bersihyang terdapat di filter tekan dan jumlahnya bervariasi. KatupA terletak dekat denga n inlet Jluida (minyak kotor) , sedangkankatup paling akhir-yaitu katup I-terletak di ujung yanglainnya.Dari F-ror, minyak bersih akan mengalir ke V-roz clean oiltonk hingga penuh. Buka VL-5r3 untuk mengalirkan .sfeom keV-roz. Atur bukaan \rl-st3 supaya suhu pada Tl-roz terjaga400 c.Buka VL-5rz untuk mengalirkan steam ke pipa double pipeE*roz.

Tongki wosfrrng. Digunokon untuk memisohkon biodiesel dori gliserin, metonol, don oir

e.

g. Buka \rl-zo3 dan \rl-2o5. Nyalakan P-zor pompa real'toruntuk mengalirkan minyak bersih dari V-roz ke V-zorreaktor, kemudian matikan P-2o1, tutup W-2o3, dan VL-2o5.

h. Kembali ke langkah r-8 untuk persiapan bahan baku padabafch operasi berikutnya.

z. Sistem penyiapan metanolSistem ini berfungsi untuk menyiapkan larutan methoxide

dengan menambahkan metanol sesuai dengan perbandinganstoikiometri reaksi transesterifikasi dengan penambahanfokeNaOH. Adapun langkahnya sebagai berikut.a. Pastikan air pendingin pada E-ro3 mengalir.b. Masukkan NaOHlakes (98%) sebanyak r,5 kg melaluinozzle

Nz pada V-ro3.c. Buka W-rro dan Vl-trz, sambungkan selang dari drum

metanol,lalu nyalakan P-roz miing catolystpump untukmemasukkan metanol danmetanol drum ke dalam V-ro3miing catalyst tonk hingga mencapai volume 75liter.

d. Tutup Vl-rro dan buka \il-rrr untuk melakukan sirkulasi.e. Nyalakan motor pengaduk MX-or selama 3o menit untuk

melarutkan NaOH dalam metanol.

3. Sistem reaksi dan pencucian(washing)Sistem ini berfungsi untuk mereaksikan minyak bersih dengan

larutan methoide (metanol + NaOH). Biodiesel (methyl ester)yang dihasilkan akan membentuk lapisan atas pada waktu settling,sedangkan gliserin akan membentuk lapisan bawah.

a Reaksi

l.Adapun proses reaksinya sebagai berikut.Pastikan air pendingin pada E-2o1, E-zoz, dan E-3ormengalir.BukaW-zoB.

3. Setelah P- zor menyala untuk mengisikan cleon oil ke dalamV-zor hingga terisi r5o liter (dalam keadaan YL-zortertutup),buka VL-5o7 dan VL-5r6 untuk mengalirkan steamke dalamcoil pemanas hingga suhunya sekitar Soo C.

4. Buka VL-rr3, lalu tutup YL-rrz untuk mengalirkan larutanmetanol-NaOH ke dalam V-zor hingga habis, kemudianmatikan P roz.

S. Setelah larutan metanol-NaOH masuk ke reaktor, nyalakanmotor pengaduk MX-zor untuk mengaduk campuran dalamV- zor.

6. Buka \rl-zor,YL-2o2, dan W-2o5, lalu nyalakan P-zor untuksirkulasi.

7. Atur bukaan VL-5r6 untuk menjaga suhunya tetap 650 Cdengan memperhatikan Tl-zor.

B. TutupW-2o8.g. Iakukan realai selama r jam (catat waktunya), dimulai saat

suhu pertama kali mencapai 650 C.ro. Setelah r jam, tutup YL-zot, matikan MX-zor dan P-zor.rr. Tambahkan air panas sebanyak

-ro liter dengan membukaVL-6o8 dan VL-6rr, kemudian menyalakan pompa P-6oz(VL-6io terbuka).

rz. Diamkan atau lakukan settling selama r jam. Tutup VL-2o5.13. Setelah dilakukan settling (settling o), buka VL- 2or,YL-2o2,

dan VL-2o6.14. Buka VL-2o8. Nyalakan P-zor untuk mengalirkan fase bawah

reaktor ke evaporator r tank V-zoz. Jika ketinggian interfocetelah mencapai batas bawah tangki (perhatikan sight glass),segera matikan P-zor.

15. Tutup YL-2o6.16. Buka ]fl.,-2o7, kemudian nyalakan P-zor untuk mengalirkan

fase atas reaktor (fase biodiesel) ke evaporator tank z V-3or.17. Setelah kosong, matikan P-2or, lalu tutup Vl-zor, YL-zoz,

danW-2o7.2.

b. EvaporasiTahap IEvaporasi tahap I dilakukan dengan langkah sebagai berikut.

rB. Panaskan isi dalam evaporator tank r hingga mencapai suhu8oo C dengan mengatur VL-5r7, sambil dilakukan sirkulasidengan menyalakan pompa P-zoz dan membuka YL-zogdan Vl-zro.

19. l,akukan sirkulasi selama r jam (catat waktunya).zo. Setelah r jam, tutup Vl-zro dan buka \rl-zrz untuk

mengeluarkan gliserol menuju kontainer.

c. Evaporasi tahap IIEvaporasi tahap II dilakukan dengan langkah sebagai berikut.

zr. Panaskan isi dalam evaporator tank z hingga mencapai suhuBoo C dengan mengatur \rL-5rB sambil dilakukan sirkulasidengan menyalakan pompa P-3or dan membuka\rl-3ozdan VL-3o3.

zz. Lakukan sirkulasi selama r jam (catat waktunya).23. Setelah r iam, tutup VL-3o3 dan buka \rl-3o5 untuk

mengalirkan biodiesel ke washing tankV-3o2.

d. Pencucian tahap IPencucian tahap I dilakukan dengan langkah sebagai berikut.

24. Perhatikan sight glas.s pada V- 3oz dan catat volume cairanyang tersisa di dalamnya (dalam keadaan \rl-3o6 tertutup).

25. Buka \rl-6o8, VL-6ro, dan \rl-612.26. Nyalakan P-6oz hot water pump untuk mengalirkan hot

waterke dalam V-zor sebanyak 75liter, kemudian matikanP-6oz serta tutup kembali YL-6r2.

27. AturbukaanVL-5r6 untuk menjaga suhunya tetap 8oo C.28. Diamkan atau lakukan settling selama L/z jam (settling r).29. Setelah dilakukan settling,buka VL-3o6,I/L-9o7, dan VL-3ro.3o. Nyalakan P-3oz untuk mengalirkan fase bawah ke drain.

Jika ketinggianinterfoce telah mencapai batas bawah tangki

Kefi ko sefflr'ng, minyokbiodiesel berodo polingdi olos, metonol dilengoh, don oir polingbowoh

(perhatikan sight glass), segera tutup VL-3o7 dan matikanP-3o2.

3r. Tutup W-3o6, YL-9o7, dan VL-3ro.

e. Pencuciantahap IIPencucian tahap II dilakukan dengan langkah sebagai berikut.

32. Perhatikan sight glass pada V-zor dan catat volume cairanyang tersisa di dalamnya (dalam keadaan Vl-zor tertutup).

33. Buka VL-6o8, VL-6ro, dan VL-6r2.34. Nyalakan P-6oz hot water pump untuk mengalirkan hot

waterke dalam V-zor sebanyak $o liter, kemudian matikanP-6oz serta tutup kembali VL-6o8, VL-6ro, dan W-6r2.

35. Atur bukaan \rl-516 untuk menjaga suhunya 8oo C.36. Diamkan atau lakukan settling selama r/z jam(settling z).37. Setelah dilakukan settling,buka \rl-3o6,YL-9o7, dan W-3ro.38. Nyalakan P-3oz untuk mengalirkan fase bawah ke drain.

Jika ketinggianinterfoce telah mencapai batas bawah tangki(perhatikan sight glass), segera tutup VL go7 dan matikanP-3o2.

39. Tutup VL-3ro.4o. Buka VL-3rr. Nyalakan P-3oz untuk mengalirkan biodiesel

kedrying tankY-4or.4r. Jika tak ada fluida yang lewat, matikan P-3o2, tutup VL-3o6,

YL-9o7, dan VL-3rr.

f. Sistem pemurnian biodieselS