PABRIK BIOETHANOL DARI LIMBAH TANDAN KOSONG · PDF filePerancangan Pabrik Bioetanol Dari...

Click here to load reader

  • date post

    18-Mar-2019
  • Category

    Documents

  • view

    274
  • download

    12

Embed Size (px)

Transcript of PABRIK BIOETHANOL DARI LIMBAH TANDAN KOSONG · PDF filePerancangan Pabrik Bioetanol Dari...

PABRIK BIOETHANOL DARI LIMBAH TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT DENGAN PROSES FERMENTASI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

2011

OLEH :ARTHANI ROSYIDA (2308 030 070)EVI ANGGRAINI (2308 030 078)

Dosen PembimbingProf. Dr. Ir. Suprapto, DEANIP. 19600624 198701 1 001

Meningkatnyakebutuhan bahan bakar

International Energy Agency 2006kebutuhan minyakmencapai 34%.

KeterbatasanCadanganEnergi fosil

BPS EW 2005Tahun 1984 mencapai 9,6 milyar barrel,dan2004 menjadi 4,7 milyar barrel

Peluang Bioetanolsebagai bahan bakaralternatif

Tahun 2010 kebutuhanmencapai 2,8 jutakilo liter

Prospek tandan kosongkelapa sawitdi Indonesia

Luas lahan PKS diIndonesia 2005 mencapai5,5 juta HaProduksi kelapa sawit12,7 juta tonProduksi TKKS sebesar2,3 juta ton.

PerancanganPabrik BioetanolDari limbahtandan kosongkelapa sawit

Bahan bakar alternatif

Berasal dari biomassa

Menggunakan proses kimia dan biologi

Kegunaan Bioethanol

- Dalam Industri Kimia

- Bidang Kedokteran, Farmasi dan Laboratorium

- Bahan Bakar Alternatif Kendaraan Bermotor

Bahan Baku PembuatanBioetanol

Bahan bahanberpati

Bahan bahanyang mengandung

gula

Bahan-bahanberserat (selulosa)

Bahan Baku Berserat (sellulosa)

Tandan Kosong Kelapa Sawit

Komposisi Kadar %

Selulosa 40

Hemiselulosa 24

Lignin 21

Abu 15

Pertimbangan Pemilihan Lokasi :

Lokasi yang dekat dengan perairansehingga dapat memudahkantransportasi dan kebutuhan utilitaspabrik

Lokasi dengan produksi kelapa sawitterbesar

Lima Propinsi produksi kelapa sawitterbesar di Indonesia tahun 2005 :

Produksi Luas Area ProduksiKelapa Sawit

Produksi TKKS

Riau 1,3 juta Ha 559 ribu ton 128 ribu ton

Sumatera Utara 964,3 ribu Ha 400 ribu ton 92 ribu ton

Sumatera Selatan 532,4 ribu Ha 250 ribu ton 57,5 ribu ton

Kalimantan Barat 466,9 ribu Ha 200 ribu ton 46 ribu ton

Jambi 466,7 ribu Ha 200 ribu ton 46 ribu ton

Lima kota produksi kelapa sawit terbesardi Riau tahun 2003 :

Kota ProdukKelapa Sawit

Kuantan Singingi 732.675 Ton

Indragiri Hulu 627.206 Ton

Kampar 520.648 Ton

Pelalawan 481.658 Ton

Siak 420.031 Ton

Lokasi Pabrik BioetanolKuantan Singigi

Penentuan Kapasitas produksi :

TahunProduksi bioetanol

Jumlah

Eksport

Bioetanol

Jumlah

Import

Bioetanol

(liter/tahun) % (liter /tahun) % (liter / tahun) %

2003

2004

2005

2006

2007

158.388.000

160.686.000

167.984.000

169.752.000

174.328.000

19,06

19,33

20,21

20,42

20,97

506.717.560

581.539.694,5

671.448.405,5

680.088.933

682.819.776

16,23

18,62

21,5

21,78

21,87

506.276.550,1

511.397.955,6

521.522.008,9

523.547.530

529.565.340

19,53

19,73

20,12

20,2

20,42

Rata-rata 166.227.600 518.461.876,9 624.522.873,8

Kapasitas Produksi Nasional

(Produksi Bioethanol + Import Bioethanol)-

(Eksport Bioethanol)

(166.227.600 + 624.522.873,8) (518.461.876,9)

272.000.000 liter/tahun Bioethanol 99,6%

Kapasitas Produksi PabrikBioethanol

54.000.000 liter/tahun bioethanol 99,6%

150.000 liter/hari bioethanol 99,6%

20 % dari kapasitas produksi nasional

Tabel Perbandingan Uraian proses :

Parameter Indirect Hydration Direct Hydration Fermentasi

Aspek Teknis

a. Proses

b. Konversi

c. Yield

Kontinyu

95 %

90-95 %

Kontinyu

95%

95%

Batch

95 %

95%

Kondisi Operasi

a. Suhu (0C)

b. Tekanan

(atm)

c. Waktu Operasi

(jam)

100

1-3,5

-

250-300

5-8

-

32

1

48

Uraian Proses Terpilih Proses pembuatan bioethanol dari limbah tandan

kosong kelapa sawit dengan proses fermentasi

dilakukan melalui tahap :

1. Prehidrolisa.

2. Hidrolisa.

3. Fermentasi.

4. Distilasi dan Dehidrasi.

Reaksi yang Terjadi :

Reaksi Pre-Hidrolisa

(C5H8O4) n + n H2O n (C5H10O5)

Reaksi Hidrolisa

(C6H10O5)n + n H2O n C6H12O6

Reaksi Fermentasi

2C6H12O6 + H2O C2H5OH + CH3COOH+ 2CO2 +2C3H8O3

H2SO4 4,4%

H2SO4 8%

S..cereviseae

SPESIFIKASI PERALATAN

TANGKI PRE-HIDROLISA (R-110)

Fungsi : untuk menghidrolisa hemiselulosa menjadi

xylose menggunakan katalis asam sulfat 4,4%.

Jumlah = 2

Bentuk = tangki silinder, tutup atas dan bawah berbentuk

standart dished head

Type reaktor = reaktor batch

Volume reaktor = 540,84036 ft3

Volume liquida = 432,67 ft3

Diameter shell = 7,715 ft

Tinggi reaktor = 11,573 ft

Tinggi liquida = 8,6034ft

ts

Hs

Ds

hd

th

pb

Da

d1

hd th

d2

Keterangan :

Ds : Diameter shell

Hs : Tinggi shell

hd : Tinggi dish

th : Tebal dish

d1 : Diameter inlet air

d2 : Diameter outlet

Da : Diameter impeler

pb : panjang blade

lb : lebar bladelb

Pengaduk :Tipe = Three Blade Tipe PropellerJumlah = 1 buahDiameter = 2,4 ft = 0,7315 m = 28,8 inPutaran = 400 rpmPower motor = 2,35 HP

Jaket :Tebal jaket = 0,1893 in Jarak shell dengan jaket = 2 inOD = 97,87625 in

UTILITAS

Keseluruhan air yang dibutuhkan

(yang diambil dari air sungai) :

Air sanitasi = 84 m3 / hari

Air pendingin = 90.107,87 m3/hari

Air boiler = 1.760,6 m3/hari

Air proses = 1.368,07 m3/hari

Jadi, keseluruhan air yang dibutuhkan :

= (84 + 90.107,87+1.760,6 +1.368,07) m3/hari

= 93.320,54 m3/hari

KESEHATAN DAN KESELAMATAN

KERJA

Memakai alat pelindung kepala atau safety helmet.

Memakai alat pelindung kaki atau sepatu karet.

Memakai alat pelindung tangan atau sarung tangan.

Memakai alat pelindung pernapasan atau masker

INSTRUMENTASI

ALAT SISTEM INSTRUMENTASI

Reaktor Pre-Hidrolisa dan

Reaktor Hidrolisa

Level Indikator

Temperatur Controller (TC)

Tangki SterilisasiLevel Indikator

Tangki Stater dan Fermentor Level Indikator

PENGOLAHAN LIMBAH

Limbah cair berasal dari proses distilasi berupaBottom Product dan RVF yaitu sebesar1.128.420,253 kg/hari

Limbah padat berasal dari RVF sebanyak1.192.211,405 kg/hari

Limbah gas berupa CO2 berasal dari stater dan fermentor sebesar 104.179,29 kg/hari

Limbah Gas

Gas CO2 Bisa digunakan untuk pembuatan dry ice.

Limbah Padat

slurry Bisa digunakansebagai Pupuk Organik

lignin Disuplay ke industriperekat.

Limbah Cair

Netralisasi

Menggunakan larutan (Ca(OH)2)

Sedimentasi

Endapan CaSO4 yang terbentukdipisahkan dengan cara sedimentasi

Activated Sludge

Lagoon

Activated Sludge

AerasiPenambahan

Nutrient Clarifier

Filtrat Lumpur Aktif

Sungai

KESIMPULAN

Rencana Operasi

Pabrik Bioethanol ini direncanakan beroperasisecara semi continue selama 330 hari operasi/ tahun dan 24 jam/ hari.

Kapasitas Produksi.

Kapasitas produksi pabrik ini sebesar 150.000 lt/hari bioethanol 99,6%.

Bahan Baku

Bahan baku utama pabrik ini adalah tandankosong kelapa sawit.

Bahan baku utama yang diperlukan 1.250.000 kg/hari.

Proses

Proses yang digunakan pada pabrik ini adalahproses fermentasi menggunakan hidrolisaasam kuat (H2SO4),

Utilitas

Keseluruhan air yang dibutuhkan :

93.320,54 m3/hari

Pengolahan Limbah

Netralisasi

Sedimentasi

Activated Sludge

Aerob