Pra Rancang Pabrik Bioetanol dari Molase

8/16/2019 Pra Rancang Pabrik Bioetanol dari Molase

1/16

EXECUTIVE SUMMARY

PRARANCANGAN PABRIK BIOETANOL DARI MOLASE

JUDUL TUGAS DENGAN PROSES FERMENTASI

KAPASITAS PRODUKSI 11.200 kiloli!"#$%&'

I. STRATEGI PERANCANGAN

Latar Pendirian pabrik bioetanol di Indonesia dilatarbelakangi oleh ketergantungan

belakang dunia terhadap bahan bakar fosil. Keadaan ini mendorong Negara-negara industri

mencari sumber energi alternatif seperti etanol, metana, dan hidrogen. Bioetanol

menjadi pilihan utama dunia karena senyaa ini dapat terus diproduksi baik

secara fermentasi maupun sintesis kimia

!asar Penetapan kapasitas produksi didasarkan oleh " hal yaitu #

penetapan $. !iperkiraan pada tahun %&$' kapasitas nasional produksi etanol sebesar

kapasitas ()&.&&& ton*tahun, impor etanol mengalami kenaikan sebesar ( %.+&&

produksi ton*tahun, ekspor etanol sebesar (").'&& ton*tahun, sehingga kebutuhan

etanol dalam negeri ("'."&& ton* tahun. Pabrik ini direncanakan dapat

memenuhi %' dari kebutuhan dalam negeri yaitu .&&& ton*tahun $$.%&&

kiloliter*tahun/.

%. 0oad map pemanfaatan biofuel, Indonesia pada tahun %&$$-%&$'

membutuhkan %,)+ juta kL bioethanol sebagai konsumsi $& 1asoline

!itjen 2igas %&&/.

". Bahan baku yang berupa tetes tebu molasses/ dapat diperoleh dari beberapa

pabrik gula P3P Nusantara I4 kaasan 5olo-5emarang/ dengan jumlah $"

unit pabrik gula kapasitas tetes tebu .'+& ton*tahun P3 Kharisma

Pemasaran Bersama Nusantara/.

!asar Lokasi pabrik bioetanol ditetapkan di Kabupaten Karanganyar, 6aa 3engah

penetapan dengan alasan#

lokasi pabrik $. Penyediaan bahan baku

Lokasi pabrik dipilih mendekati sumber bahan baku untuk mengurangi biaya

transportasi dan kehilangan bahan baku dalam transportasi. Bahan baku tetes

tebu diperoleh dari pabrik gula kaasan 5olo-5emarang.

%. Penyediaan listrik Kebutuhan listrik dapat dipenuhi dengan menyediakan genset sendiri.

1


2/16

5ehingga seaktu-aktu terjadi gangguan listrik dari PLN maka pabrik tidak

mengalami kerugian sebagai akibat terhentinya produksi.

". Penyediaan air

!i daerah Karanganyar, air untuk proses cukup tersedia karena dekat dengan

sungai Bengaan 5olo.

7. 3ransportasi

3ransportasi memadai sehinga akan mempermudah pengangkutan bahan baku

dan produk.

'. 3enaga kerja

3enaga kerja di daerah 6aa sehingga akan dengan didirikannya pabrik akan

mampu menyerap tenaga kerja dan menunjang program pemerintah untuk

mengurangi pengangguran.

Pemilihan • Proses yang dipilih dalam produksi bioetanol ini adalah proses biosintesa proses

fermentasi/. Proses ini melibatkan akti8itas mikroba khamir dari spesies

Saccaromyces Cerevisiae pada kondisi anaerob.

• Proses pembentukan etanol dari molase diaali dengan proses pemisahan abu dari dalam

bahan baku molase, proses hidrolisa sukrosa pada molase menjadi glukosa, dan proses

fermentasi glukosa menjadi etanol.

• Proses pemurnian bioetanol berlangsung dalam tiga tahap yaitu flash coloumn, distilasi

coloumn dan pemisahan dengan membran per8aporasi sehingga diperoleh produk

bioetanol dengan kadar .

BA(AN BAKU

Nama 2olase

5pesifikasi - 9ujud # cair

- Kandungan # 1lukosa %$,) berat

# 5ukrosa "7,$ berat

# :ir %;,7 berat

# :bu $),;% berat

Kebutuhan ".$7$,) ton*tahun

:sal P3P Nusantara I4 kaasan 5olo-5emarang/

2

PRODUK


3/16

6enis air

- 9arna # jernih- 3itik didih # )+

&>

- Berat molekul # 7;

- 5pecific gra8ity # $,;%

Laju $$.%&& kl*tahun

produksi

Penjualan 2emenuhi %' kebutuhan bioethanol dalam negeri. 9ilayah pemasaran meliputi

6aa ? 5umatra.

3

AI. DIAGRAM A


4/16

LIR DAN

PENERACAAN

1.1. Di$)"$*

Ali"

=$="

3angki Penyimpanan 5creening =" 3angki

2olase Penyimpanan

=%

CO2 =; =)

=$& =

=

2= 3angki Penyimpanan 3angki =ermentor ='


5/16

N!"$+$ M$,,$ To$l Ti$- Ko*-o'!' k)#/$*

Ko*-o'!' A"&, K)#/$*

1 2 3 4 5 6 7 10

& & & & & & & &

& & & & &

& $%."'%,+; & & & &

Abu & & & & & & & &

& & & & & & & & &

& & & & & & & & &

& & & & & & & & &

CO2 & & & & & & & & &

H 2 SO4 & & & & & & &

(NH 4 )2 SO4 & & & & & & & "7,+7 "7,+7 "7,+7

S.cerevisiae & & & & & & &

5


6/16

Ko*-o'!' A"&, K)#/$*

11 12 1 1 13 14 15

& & & & & & &

& & & & & & &

$.$'%,&+ 7&$,;$ ).%&7,;$ ';,)" 7+,' ),)+

Abu & & & & & & &

).%;$,"' '.&$,'$ ' ),;& $.&7,7+ ',"& $.&+,$)

&,; ",'$


7/16

2.2. P!'!"$+$$'

2.2.1 N!"$+$ M$,,$

1. S+"!!'!"

Komponen

2asuk kg*jam/ Keluar kg*jam/

=$ =% ="

1lukosa -

5ukrosa -

:ir -

:bu -

S&8 o$l .5694

To$l

2. R!$ko" (i:"oli,$

2asuk kg*jam/

Keluar, ='

Komponen ="

=7

kg*jam/

1lukosa -

5ukrosa - -

:ir $%."'%,+;

S&8o$l .5694 13.67904

To$l 13.67904 13.67904

. T$')ki F!"*!'o"

2asuk = kg*jam/ Keluar,Komponen

=kg*jam/=

'=;

=)

=+

- - -

- - - -

- - - -

- - - -

- - -

>A% - - - -

Saccharomyces - - -

cerevisiae

@%5A7- - -

N@7/%5A7 - - - "7,+7 "7,+7

S&8 o$l 13.67904 96 13.3297

To$l 13.3297 13.3297

7


8/16

. M!*8"$' Mik"o;il"$,i

2asuk Keluar

Komponen

= =$& >A% =$$- -

- -

- -

% - -

- -

>A% - -

Saccharomyces cerevisiae - -

@%5A7 - -

N@7/%5A7 "7,+7 "7,+7 - -

13.3297 75941 1.72952To$l

13.3297 13.3297

3. Fl$,% Col&*'

Komponen2asuk Keluar

=$$ =$" =$%

7&$,;$ $.$'%,&+

>%@'A@ '.&$,'$ ).%;$,"'

>%@7A ",'$"@+A" %,+; &,;

To$l1.72952 3.73976 6.25952

1.72952 1.72952

4. Di,il$,i Col&*'

Komponen2asuk kg*jam/ Keluar kg*jam/

=$% =$7 =$'

>%@'A@ $.$'%,&+ '),;& $.&7,7+

:ir ).%;$,"' ).%&7,;$ ';,)"

>"@+A" $","$ $","$ -

>%@7A &,; - &,;

To$l 6.25952 5.25393 1.132916

6.25952 6.25952

8


9/16

5. M!*8"$' P!"


10/16

Komponen Panas 2asuk k6*jam/ Panas Keluar k6*jam/

>;@$%A; %&;."".$&&,% $.%%).;&%,%;

@%A %.'+&.)'&,$) %'.&7),&%

:ir Pendingin - $+.7+).%&$,7To$l 206.75.6309 206975.6309

2. R!$ko" F!"*!'o"

Komponen Panas masuk kkal*jam/ Panas Keluar kkal*jam/

>;@$%A; $.%%).;&%,%; $.%%).;&%,%;

@%A %'.&7),&% %'.&7),&%

>%@'A@ - $+.$7&,"

>"@+A" - $+,'

>%@7A - ;,);

>A%-

;.')$,$

@%5A7&,&%)$

&,&%)$

N@7/%5A7%;$,"'

%;$,"'

s.cerevisiae &,%; &,%;

:ir Pendingin - $+.)7."$;,'

C@ reaksi - -$+.))7.%+,$'

To$l 17.64.71097 17.64.71097

3. (!$ E=+%$')!"

Komponen Panas masuk k6*jam/ Panas Keluar k6*jam/

@%A%'.&7),&%

+%%.+7",&$

>%@'A@

$+.$7&,"$%.%;&,$+

>"@+A"$+,'

$."",$;

>%@7A ;,);

"%",;)

5team ;);."$+,)7 -

To$l 73.54490 73.54490

10

4. (!$ E=+%$')!"


11/16


>%@'A@ '.+7+,7 $+).'$),+;

@%A 7+".;+,; 7+".;+,;'

>"@+A" $."";,%" %.'),"7

>%@7A +$,7" $;$,7+

5team %.%,&7 -

To$l 45.7693 45.7693

5. Kolo* Di,il$,i

$. Ko':!',o"


>%@'A@'.%%.%'&,$&

$7).)"$,$;

@%A).$"7,%

$".%)",)"

>%@7A+',)

$"",%+

:ir Pendingin - '.);+.""

To$l 3.727.50917 3.727.50917

8. R!8oil!"


>%@'A@.")',";

+.&)',;+

@%A%.&$).&';,$&

%.$$'.%&",+&

>"@+A"%.'),"7

%.))','+

5team $$".''&,%' -

To$l 2.12.341905 2.12.341905

11


12/16

BI. PERALATAN PROSES DAN UTILITAS

.1. P!"$l$$' P"o,!,

1. Po*-$

RESUME POMPA

Kode # P-%$%=ungsi # 2engalirkan produk fermentasi dari tangki fermentor

ke tangki penyimpanan sementara holding tank produk fermentasi/

3ipe # Pompa sentrifugal

Bahan # >arbon 5teel 5: %+" terutama grade >

Poer

• Pompa

# $,$+"+)7$ @pDkuran Pipa

• Nominal pipe siEe #7 ditentukan oleh A!, =oust hal )%7/

• 5chedule Number # 7&

• 6umlah# $ buah

Kapasitas # &,$''$"+'$" ft"*sec

Kecepatan Linear # &,'"7$$); m*s

2. (!$ E=+%$')!"RESUME (EAT EXC(ANGER JENIS COOLER

Nama # >ooler

Kode # @ menjadi "%

&>/

3ipe # shell and tube

Bahan Konstruksi # >arbon 5teel 5: %+' 1rade >

S-!,i;ik$,i

T&8! S%!ll

A! F $,' in F &,$%' ft @eat eGchanger F % pass

I! F $,%+ in F &,$&;;) ft 5usunan triangular pitch,

B91 F $% P3F $'*$; in F &,&)+$%' ft

12

at F &,"%' ft%*ft Nt F %%


13/16

L F $7 in I! F+ in F &,;;) ft

A! F "*7 in F &,&;%' ft

L&$, P!"-i':$%$' P$'$,

$$,+;"'+" ft%

P$'$, >$') :i-i':$%k$'

$,); G $&' B3D*jam

Ko!;i,i!' P!"-i':$%$' P$'$,

U C U D

F$ko" K!koo"$'

R D minimum &,&&&$ jam.ft%.o=*Btu/ R D perhitungan &,&;+jam.ft

%.o=*Btu/

P"!,,&"! D"o-

T&8! S%!ll

Pressure drop yang diijinkan $& psi Pressure drop yang diijinkan $& psi

Pressure drop perancangan %,))%$&) psi Pressure drop perancangan

psi

. T$')ki P!'>i*-$'$' P"o:&k E$'ol T?104

=ungsi # 2enyimpan produk etanol cair selama "& hari

3ype # 5ilinder 3egak dengan :las !atar dan :tap >onical

Kondisi Aperasi

3emperatur # "&o> F "&" K

3ekanan # $ atm=ase # >air

Bahan Konstruksi # >arbon 5teel 5: H %+" grade >

Kapasitas # ").&7),% ft"

!iameter # 7' ft

3inggi # %7 ft

3ebal shell # >ourse $ # &,7)' in

>ourse % # &,"'" in

>ourse " # &,%"$ in

Bentuk @ead # >onical roof

3ebal @ead # $,$)&)% in

3inggi @ead # %,&$%;7$ ft

13


14/16

. Kolo* Di,il$,i V?02

=ungsi # memisahkan dan memurnikan etanol hasil fermentasi

3ipe # 5ie8e tray

6umlah # $ buah

2aterial # >arbon 5teel 5: """ 1rade >

3inggi # $$,% m

!iameter # &,;&$7"+%'+ m

6umlah 3ray # %" tray

3ebal 5hell # &,&$)$) in

6enis head dan bottom # 3horispherical

@ead dan bottom # tebal # &,&;&))$$%7 in

tinggi # 7,&&%77$''' inKondisi operasi #

Puncak 3ekanan # $ atm

5uhu # "+" K

Dmpan 3ekanan # $ atm

5uhu # ";;,$' K

!asar 3ekanan # $.$ atm

5uhu # ")",$' K

3. F!"*!'o"

=ungsi # 0eaksi pembentukan etanol dengan proses fermentasi ragi

olume # ".$7&,)'&7; ft"

6umlah # 7 buah

3ebal shell # >ourse $ # &,$+)' in

>ourse % # &,$+)' in

>ourse " # &,$+)' in

>ourse 7 # &,$%' in

tebal head dan bottom # '*$; in

tinggi head dan bottom # 7',$"; in

!iameter pengaduk # ',&7 ft

6arak pengaduk dari dasar# ;,''% ft

6umlah pengaduk # $

!aya pengaduk # %,' @P

14


15/16

.2. Uili$,

AIR

:ir pendingin cooling water / $.%%%,++' m"*hari

:ir umpan ketel boiler feed water / "$,;"7% m"

*hari

:ir 5anitasi %%,&% m"*hari

:ir Proses %;7,%'77 m"*hari.

3otal kebutuhan air $.'"),&"7 m"*hari

!idapat dari sumber 5ungai Bengaan 5olo, 6aa 3engah

STEAM

Kebutuhan steam %.$"".;%" kg*hari

6enis boiler 9ater 3ube Boiler

LISTRIK

Kebutuhan listrik "7,+% k9!ipenuhi dari PLN

BA(ANBAKAR

6enis 5olar

Kebutuhan &,&') m"*jam

Kegunaan Bahan Bakar 1enerator

IV. PER(ITUNGAN EKONOMI

3otal >apital In8estment D5 $&$.&%&.&+$,)

3otal 2anufacturing >ost D5 $7.'"$."7+,$)3otal Production >ost D5 %$,'&+,"+&."$

ANALISIS KELAYAKAN

0eturn on In8estment 0AI/ Before taG # 7+,$ :fter taG # "",)'

Pay Aut 3ime PA3/ Before taG # $,)+ tahun :fter taG # %,7 tahun

Break =0A0/

15


16/16

EXECUTIVE SUMMARY

TUGAS MATA KULIA( PRARANCANGAN PABRIK KIMIA

PRARANCANGAN PABRIK BIOETANOL DARI MOLASE DENGAN

PROSES FERMENTASI KAPASITAS 11.200 KL#TA(UN

Aleh#

IJbal 5yaichurroEi NI2. L%>&&+&;&

Netty @andayani NI2. L%>&&+&+)

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

2012

16

Pra Rancang Pabrik Bioetanol dari Molase

Documents

Transcript of Pra Rancang Pabrik Bioetanol dari Molase