PABRIK BASE OIL DARI MINYAK DEDAK PADI (RICE...

of 22 /22
PABRIK BASE OIL DARI MINYAK DEDAK PADI (RICE BRAN OIL) DENGAN PROSES ESTERIFIKASI DOSEN PEMBIMBING Prof. Dr. Ir. Suprapto, DEA NIP. 19600624 198701 1 001 OLEH : ENDAH DAHYANINGSIH 2308030038 VINA RATNA SARI DEWI 2308030046 Seminar TugaS akhir Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya © 2011

Transcript of PABRIK BASE OIL DARI MINYAK DEDAK PADI (RICE...

Page 1: PABRIK BASE OIL DARI MINYAK DEDAK PADI (RICE …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-17093-2308030038... · LOKASI DAN KAPASITAS PABRIK Lokasi •Riau Dasar Pemilihan •Pemasaran

PABRIK BASE OIL DARI MINYAK DEDAK PADI (RICE BRAN OIL) DENGAN PROSES ESTERIFIKASI

DOSEN PEMBIMBING Prof. Dr. Ir. Suprapto, DEANIP. 19600624 198701 1 001

OLEH :ENDAH DAHYANINGSIH 2308030038VINA RATNA SARI DEWI 2308030046

Seminar TugaS akhir

Institut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya © 2011

Page 2: PABRIK BASE OIL DARI MINYAK DEDAK PADI (RICE …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-17093-2308030038... · LOKASI DAN KAPASITAS PABRIK Lokasi •Riau Dasar Pemilihan •Pemasaran

LATAR BELAKANG

Keterbatasan cadangan mineral oil

Pemanfaatan sumber daya alamhayati sebagai sumber bahan

alternatif

Indonesia penghasil padi terbesar ketiga di dunia

Pabrik Base Oil dari Minyak Dedak Padi (Rice Bran Oil)

Kurangnya pemanfaatan dedak padi sebagai hasil samping

penggilingan padi

Peningkatan nilai ekonomis dedak padi

Potensi Dedak padi sebagai sumber minyak nabati

Institut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya © 2011

Page 3: PABRIK BASE OIL DARI MINYAK DEDAK PADI (RICE …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-17093-2308030038... · LOKASI DAN KAPASITAS PABRIK Lokasi •Riau Dasar Pemilihan •Pemasaran

LOKASI DAN KAPASITAS PABRIK

Lokasi• Riau

Dasar Pemilihan

• Pemasaran mudah karena daerah ini merupakan konsumsi terbesar pelumas di Indonesia

• Tersedia suplai air yang cukup memadai

Kapasitas dan Proses

operasi

• Kapasitas: 39300 ton/tahun : 92876,7 kg/hari• Operasi: semi continyu• Waktu operasi: 330 hari/tahun : 24 jam/hari

Institut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya © 2011

Page 4: PABRIK BASE OIL DARI MINYAK DEDAK PADI (RICE …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-17093-2308030038... · LOKASI DAN KAPASITAS PABRIK Lokasi •Riau Dasar Pemilihan •Pemasaran

DASAR TEORIa. Dedak Padi

Setiap penggilingan padi akan menghasilkan sekam 18-20%, dedak8-10% dan beras 47-60%

b. Minyak Dedak PadiKandungan minyak sekitar 16-28% berat dedak padi.

c. Base OilBahan dasar pembuatan minyak pelumas. Kegunaan pelumasantara lain mengurangi gesekan, menambah wear, anti korosi, dansebagai seal.

Institut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya © 2011

Page 5: PABRIK BASE OIL DARI MINYAK DEDAK PADI (RICE …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-17093-2308030038... · LOKASI DAN KAPASITAS PABRIK Lokasi •Riau Dasar Pemilihan •Pemasaran

Karakteristik Base Oil berdasarkanAPI

Golongan

Indeks Viskositas

Pour Point

(oC) Flash Point

(oC)

Golongan I 80-119 15-20 -5 sampai 15 100 Golongan II 80-119 10-15 -10 sampai -

20 170

Golongan III ≥ 120 5-15 -10 sampai -25 190

Golongan III+ ≥ 140 ≤ 5 -15 sampai -30 200

Gologan IV PAO 135-140 1,8 -53 270 Golongan V Polyol Ester 140 1,0 -21 260

Volatilitas %

Institut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya © 2011

Sumber: www.zddplus.com/oil-base-stock

Page 6: PABRIK BASE OIL DARI MINYAK DEDAK PADI (RICE …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-17093-2308030038... · LOKASI DAN KAPASITAS PABRIK Lokasi •Riau Dasar Pemilihan •Pemasaran

SIFAT FISIKA & KIMIA MINYAK DEDAK PADI

Karakteristik Nilai

Densitas pada 300C

Indeks Bias pada 400C

Asam lemak bebas

Warna

Air

Kotoran yang tidak dapat

larut

0,910-0,920 gr/ml

1,460-1,470

4 %

Kuning kecoklatan

Max 0,05 % berat

Max 0,05% berat

*) Sumber: Bailey’s, 1996Institut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya © 2011

Gb. Minyak Dedak Padi

Page 7: PABRIK BASE OIL DARI MINYAK DEDAK PADI (RICE …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-17093-2308030038... · LOKASI DAN KAPASITAS PABRIK Lokasi •Riau Dasar Pemilihan •Pemasaran

KARAKTERISTIK PRODUK BASE OIL (TMP ESTER)

Karakteristik Nilai Bentuk Cair Warna Jernih

Spesific Gravity 0,943-0,948 Wt% Volatility 2,9

Wt% Biodegradibility 96 Pour point, ºC - 43

Viskositas - Suhu 40oC - Suhu 100oC

20,4 cSt 4,5 cSt

Viscosity Index 137

*) Sumber: http://www.soltexinc.comInstitut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya © 2011

Page 8: PABRIK BASE OIL DARI MINYAK DEDAK PADI (RICE …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-17093-2308030038... · LOKASI DAN KAPASITAS PABRIK Lokasi •Riau Dasar Pemilihan •Pemasaran

MACAM DAN URAIAN PROSES

Proses pembuatan base oil secara umum ada 2 metode, yaitu:

Institut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya © 2011

Page 9: PABRIK BASE OIL DARI MINYAK DEDAK PADI (RICE …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-17093-2308030038... · LOKASI DAN KAPASITAS PABRIK Lokasi •Riau Dasar Pemilihan •Pemasaran

Proses Pemurnian

a. Proses DegummingDegumming dengan menggunakan Asam yaitupenambahan H3PO4 untuk menghilangkan gum denganpembentukan flok-flok pada fosfolipids agar mudahdipisahkan.

b. Proses NetralisasiPengurangan asam lemak bebas yang terkandung dalamminyak dengan menggunakan NaOH

Institut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya © 2011

R-COOH + NaOH RCOONa + H2O

As.Lemak bebas Soapstock Air

Page 10: PABRIK BASE OIL DARI MINYAK DEDAK PADI (RICE …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-17093-2308030038... · LOKASI DAN KAPASITAS PABRIK Lokasi •Riau Dasar Pemilihan •Pemasaran

Proses Hidrolisa

Untuk mendapatkan asam lemak pada trigliserida minyak dedakpadi diproses dengan proses hidrolisa. Pada proses ini akanmenghasilkan konversi sebesar 99 %

RCOOCH2 CH2OH

RCOOCH + 3 H2O 3RCOOH + CHOH

RCOOCH2 CH2OH

Trigliserida Air Asam Lemak Gliserol

Institut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya © 2011

Page 11: PABRIK BASE OIL DARI MINYAK DEDAK PADI (RICE …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-17093-2308030038... · LOKASI DAN KAPASITAS PABRIK Lokasi •Riau Dasar Pemilihan •Pemasaran

Proses Esterifikasi

Proses esterifikasi adalah reaksi yang terjadi antara senyawaalkohol dan asam karboksilat atau dalam hal ini adalah asamlemak. Alkohol yang digunakan dalam proses ini adalah jenis poliolyaitu TMP

CH2OH CH2OCOR1

C2H5 C CH2OH + 3RCOOH CH3CH2 C COOR2 + 3 H2O

CH2OH CH2OCOR3 Senyawa Asam Ester Air Alkohol Karboksilat

Institut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya © 2011

Page 12: PABRIK BASE OIL DARI MINYAK DEDAK PADI (RICE …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-17093-2308030038... · LOKASI DAN KAPASITAS PABRIK Lokasi •Riau Dasar Pemilihan •Pemasaran

Flowsheet Pabrik Base Oil dari RBO dengan Proses Esterifikasi

Institut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya © 2011

S

CW

L112 L124

WASTE

SC

WP

R120

H125

L127

E113

E211

R210

F 313

CTW

E316

L 213

V212

240

14

15

10

9

70

3301

F114

250

FC

TC

TC

TC

H3PO4

ZnCl2

F-111

LC

250

H315

TC

21

80

L314

19

220

18

30

R310

TMP esterF317

F 214 Gliserol

FC

FC

301

1

FC

FC

250

M110

L116

H117

H117

L121

H125

L115

F122

NaOH

L123

F311

TMP

L312

F118

F126

V212

2301

4701

5701

7701

8701

11

70

6

1230

16

240

20

Rice Bran Oil

13

17

F215

R310

Page 13: PABRIK BASE OIL DARI MINYAK DEDAK PADI (RICE …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-17093-2308030038... · LOKASI DAN KAPASITAS PABRIK Lokasi •Riau Dasar Pemilihan •Pemasaran

NERACA MASSA REAKTOR ESTERIFIKASI

Institut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya © 2011

Komponen Masuk kg/hari Komponen

Keluar kg/hari

Aliran 18 Aliran 22 TGS 826,12 TGS 826,12 FA 89054,244 FA 4452,712 H2O 42155,624 TMP ester 92806,873 Aliran 19

ZnCl2 1797,607

TMP 13743,947 Aliran 21 Aliran 20

H2O 47694,229

ZnCl2 1797,607 Total 105421,92 Total 105421,92

Page 14: PABRIK BASE OIL DARI MINYAK DEDAK PADI (RICE …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-17093-2308030038... · LOKASI DAN KAPASITAS PABRIK Lokasi •Riau Dasar Pemilihan •Pemasaran

NERACA PANAS REAKTOR ESTERIFIKASI

Institut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya © 2011

Komponen masuk H(kcal) Komponen keluar H(kcal)

TriPalmitat 21079.44 TriPalmitat 21079.44 Tri Stearat 3673.095 Tri Stearat 3673.095 TriOleat 32596.05 TriOleat 32596.05

TriLinoleat 30436.24 TriLinoleat 30436.24 FA 9535037.905 FA 476751.874 H2O 9054395.701 H2O 10244005.191 TMP 325044.347 ZnCl2 353958.885 ZnCl2 353958.885 TMP ester 13506908.12

Q supply 7871929,228 Q loss 279640.0426 Total 24949048.946 Total 24949048.946

Page 15: PABRIK BASE OIL DARI MINYAK DEDAK PADI (RICE …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-17093-2308030038... · LOKASI DAN KAPASITAS PABRIK Lokasi •Riau Dasar Pemilihan •Pemasaran

SPESIFIKASI REAKTOR ESTERIFIKASI (R-310)

Institut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya © 2011

Spesifikasi reaktor:Proses : BatchJumlah : 2Waktu operasi : 7 jamSuhu operasi : 240 oCBentuk : Silinder vertikal dengan tutup dan dasar ”flanged standard dished head”Volume tangki : 1276,7 ft3

Volume liquid : 1021,36 ft3

Diameter tangki: 10,26 ftTinggi tangki : 15,39 ftTinggi liquida : 12,36 ft

Spesifikasi pengaduk:Tipe : Propeler dengan 4 baffleJumlah : 1Diameter : 1,061 mKecepatan putar: 125 rpmPower : 15,97 hp

R310

Page 16: PABRIK BASE OIL DARI MINYAK DEDAK PADI (RICE …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-17093-2308030038... · LOKASI DAN KAPASITAS PABRIK Lokasi •Riau Dasar Pemilihan •Pemasaran

Flowsheet Utilitas

Institut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya © 2011

AIR PROSES/UMPAN BOILER

AIR PENDINGIN

AIR SANITASI

L-151

F-150F-140

H-130M-120

L-111

F-135

L-141

F-152

F-160

F-170

F-171

L-172

L-153

F 134

L-133F-132

D 142

L-133

LI

F-131

F-110

E-68

F-121

LI

F-122

LI

SUNGAI

STRAINER

L-111

L-162

Page 17: PABRIK BASE OIL DARI MINYAK DEDAK PADI (RICE …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-17093-2308030038... · LOKASI DAN KAPASITAS PABRIK Lokasi •Riau Dasar Pemilihan •Pemasaran

KEBUTUHAN AIR PADA PABRIK

Institut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya © 2011

No Air yang digunakan Kebutuhan air ( m3/hari) 1. 2. 3. 4.

Air sanitasi Air pendingin Air umpan boiler Air proses

220 33.9289 951.6357 46.84

Total 1252.405

Page 18: PABRIK BASE OIL DARI MINYAK DEDAK PADI (RICE …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-17093-2308030038... · LOKASI DAN KAPASITAS PABRIK Lokasi •Riau Dasar Pemilihan •Pemasaran

Institut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya © 2011

• Alat pelindung mata atau safety glasses• Alat pelindung muka atau face shield• Alat pelindung kepala atau safety helmet• Alat pelindung tangan atau sarung tangan• Alat pelindung kaki atau sepatu karet

APD yang digunakan pada pabrik base oil

Page 19: PABRIK BASE OIL DARI MINYAK DEDAK PADI (RICE …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-17093-2308030038... · LOKASI DAN KAPASITAS PABRIK Lokasi •Riau Dasar Pemilihan •Pemasaran

INSTRUMENTASI PADA PABRIK BASE OIL

Institut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya © 2011

• Temperatur Controller (TC)• Temperatur Indicator (TI)• Pressure Indicator (PI)• Pressure Control (PC)• Level Indicator (LI)• Level Control (LC)• Flow controller (FC)

Page 20: PABRIK BASE OIL DARI MINYAK DEDAK PADI (RICE …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-17093-2308030038... · LOKASI DAN KAPASITAS PABRIK Lokasi •Riau Dasar Pemilihan •Pemasaran

PENGOLAHAN LIMBAH

Institut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya © 2011

Limbah yang dihasilkan pada proses pabrik base oil ini adalah limbah cair yangberupa:a. Gum yang merupakan limbah dari proses degumming sebanyak 9928,913

kgGum dapat dimanfaatkan menjadi wax (malam lilin) dengan mengeringkangum phosphate

b. Soap Stock yang merupakan limbah dari proses hidrolisa sebanyak4695,906 kgSoap stock dapat dimanfaatkan sebagai bahan dasar pembuatankosmetikdan bahan baku untuk industri sabun

Page 21: PABRIK BASE OIL DARI MINYAK DEDAK PADI (RICE …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-17093-2308030038... · LOKASI DAN KAPASITAS PABRIK Lokasi •Riau Dasar Pemilihan •Pemasaran

Institut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya © 2011

. Rencana Operasi dan Kapasitas Produksi.Operasi secara semi kontinyu dengan kapasitas produksi 33900 ton/tahunProsesPembuatan base oil pelumas terdapat tiga macam proses utama yaitu pertama prosespemurnian meliputi : proses degumming, dan proses netralisasi (saponifikasi), keduaproses hidrolisa, dan ketiga proses esterifikasi.UtilitasAir sanitasi : 220 m3/hariAir pendingin : 33.9289 m3/hariAir umpan boiler : 951.6357 m3/hariAir proses : 46.84 m3/hariLimbahGum phospate : diolah menjadi wax (lilin malam).Soap stock : dapat diolah menjadi bahan dasar kosmetik dan sebagai bahan baku untukindustri sabun.

KESIMPULAN

Page 22: PABRIK BASE OIL DARI MINYAK DEDAK PADI (RICE …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-17093-2308030038... · LOKASI DAN KAPASITAS PABRIK Lokasi •Riau Dasar Pemilihan •Pemasaran

TERIMA KASIH

Institut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya © 2011