BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Belakang dan tujuan tujuan perancangan perancangan
Sala Salah h satu satu kekaya kekayaan an alam alam yang yang memil memiliki iki nilai nilai strat strategi egiss bagi bagi pemba pembangu ngunan nan nasional nasional secara secara berkelan berkelanjuta jutan n adalah adalah energi energi.. Hingga Hingga detik detik ini, permasal permasalahan ahan terkait energi tidak henti-hentinya menjadi pokok bahasan dunia. Sumber energi ini sebagian besar, yaitu 85% dari kebutuhan energi diperoleh dari bahan bakar fosil yaitu minyak, gas, dan batu bara. Sisanya di supplay supplay oleh energi bersumber dari nuklir, hidroelektrik, hidroelektrik, dan energi terbarukan. terbarukan. Sebagian Sebagian kecil kebutuhan energi dipenuhi oleh panas matahari, energi angin, dan bio energi.
Seka Sekaran rang g ini cadang cadangan an energ energii fosil fosil di Indone Indonesia sia dan dan dunia dunia semaki semakin n sedik sedikit it sedangkan jumlah penduduk semakin bertambah. Hal ini akan mengakibatkan jumlah pengguna kendaraan bermotor yang juga semakin meningkat, sehingga kebu kebutu tuha han n akan akan baha bahan n baka bakarr miny minyak ak yang yang bers bersum umbe berr dari dari fosi fosill sema semaki kin n meningkat pula.
ebutuhan bahan bakar fosil yang semakin besar merupakan tantangan yang perlu diantis diantisipas ipasii dengan dengan mencari mencari sumber sumber energi energi alternat alternatif. if. !nergi !nergi fosil fosil merupak merupakan an sumber energi yang tak terbarukan. "utuh #aktu jutaan bahkan ratusan juta tahun untuk mengkon$ersinya. leh karena itu, perlu diambil langkah-langkah untuk mendapatkan sumber energi alternatif yang bersumber dari energi terbarukan. Salah satu solusi sumber energi alternatif untuk hal tersebut adalah biodiesel.
"iodiesel atau metil ester merupakan bahan bakar dari minyak nabati dan lemak he#ani yang memiliki sifat menyerupai minyak diesel atau solar. &enggunaan biodiesel sebagai sumber energi e nergi merupakan merupak an solusi solus i menghadapi menghad api kelangkaan kela ngkaan energi fosil pada masa mendatang. Hal ini karena biodiesel bersifat dapat diperbarui
'renewable(, dapat terurai 'biodegradable( dan memiliki sifat pelumasan terhadap piston mesin karena termasuk kelompok minyak tidak mengering 'non-drying oil ( dan mampu mengurangi emisi karbon dioksida dan efek rumah kaca. "iodiesel juga bersifat ramah lingkungan karena menghasilkan emisi gas buang yang jauh lebih baik dibandingkan diesel)solar, yaitu bebas sulfur, bilangan asap 'smoke number ( rendah, terbakar sempurna 'clean burning (, dan tidak menghasilkan racun 'non toxic( '*nonim, +(.
&embuatan biodiesel dari minyak jelantah semakin pesat dengan dilarangnya pemakaian minyak jelantah untuk campuran makan ternek, karena sifatnya yang karsinogenik 'suatu bahan yang dapat mendorong atau menyebabkan kanker( 'eputusan /enteri, +(.
*lasan dikembangkan biodiesel dari minyak jelantah adalah proses ini lebih ekonomis jika dipandang dari segi biaya bahan baku dibandingnkan menggunkan minyak sa#it murni '0&(, karena minyak jelantah merupakan minyak sisa ayng kurang termanfaatkan. Hal yang sangat mendukung dalam pengembangan biodiesel minyak jelantah ini adalah pola konsumsi minyak goreng masyarakat yang sebagian besar menggunakan minyak goreng kelapa sa#it untuk menggoreng makanan yang akan dikonsumsi. Hal ini merupakan titik a#al dalam penyediaan bahan baku pembuat biodiesel secara kontinu '"eni Satria, +5(.
1ujuan pra rancangan pabrik biodisel dari minyak jelantah ini adalah untuk memenuhi kebutuhan akan "ahan "akar /inyak bumi yang semakin menipis. Sehingga diperoleh energi alternatif yang dapat diperbarui yang ramah lingkungan untuk memaksimalkan nilai ekonomis dari bahan baku menjadi produk yang lebih bermanfaat. Selain itu, tujuan pra rancangan pabrik ini adalah untuk menerapkan disiplin ilmu teknik kimia khususnya perancangan, proses, dan operasi teknik kimia.
1.2 Lokasi pabrik
&abrik pembuatan biodiesel dari minyak jelantah ini direncanakan di abupaten &enajam &aser 2tara, alimantan 1imur. 3asar pertimbangan yang dilakukan dalam pemilihan lokasi pabrik tersebut adalah 4 a. "ahan baku "ahan baku utamanya yaitu minyak jelantah yang dapat diperoleh dari hotel, cafe, dan rumah makan yang ada di &enajam &aser 2tara. b. 1ransportasi &enajam &aser 2tara merupakan daerah yang mudah dijangkau karena sarana transportasi darat yang memadai serta terdapat pelabuhan "uluminung yang akan semakin mempermudah akses pengiriman produk. c. ebutuhan air &enajam &aser 2tara dekat dengan air sungai yang dapat memenuhi kebutuhan air untuk proses, sarana utilitas, dan keperluan domestik. d. 1enaga kerja 1enaga kerja termasuk hal yang sangat menunjang dalam operasional pabrik, tenaga kerja untuk pabrik ini direkrut dari perguruan tinggi lokal yang ada di alimantan 1imur, masyarakat sekitar dan perguruan tinggi lainnya serta tenaga ahli ynag bersal dari daerah sekitar dan luar daerah. e. emungkinan perluasan dan ekspansi &enajam paser utara masih memiliki banyak lahan kosong, sehingga perluasan lahan masih dapat dilakukan. f. &emasaran &roduk biodiesel dapat diangkut ataupun dikapalkan
dengan mudah
kedaerah pemasaran dalam dan luar negeri. ebutuhan biodiesel menunjukkan
peningkatan dari tahun ke tahun, dengan demikian
pemasaran tidak akan mengalami hambatan. 3engan adanya pelabuhan "ulungan, memudahkan untuk proses pemasaran.
1. !apasitas perancangan
ebutuhan
biodiesel
cenderung
mengalami
kenaikan
seiring
dengan
meningkatnya kebutuhan akan sarana transportasi dan akti$itas industri di Indonesia. Hal tersebut dapat dilihat pada 1abel ..
"abel 1.1 !ebutu#an Biodiesel "a#un 2)1) 2)11 2)12 2)1 2)1
!ebutu#an biodiesel
!enaika
$ribu kilo%eter&' 1)*+ 12-* 1+1 2)*2*
n $(& ),1* ), ),/ ).),**
badan pengkaji dan penerapan teknologi, +6
2ntuk dapat memperkirakan kebutuhan biodiesel pada tahun ++ dapat menggunakan persamaan garis lurus 4
y 7 a 9 b
y 7 kebutuhan biodiesel 7 tahun a 7 gradient garis miring b 7 intercept
3000 2500
2734 f(x) = 409.8x - 822752.2
2000 kebutuhan biodiesel (ribu kiloliter)
1641
1500 1000
2079
1076
1297
500 0 2010
2011
2012 tahun
2013
2014
:rafik . &royeksi ebutuhan "iodiesel
3ari grafik diatas diperoleh persamaan 4 y 7 ;,8 < 8++=5+ Sehingga pada tahun ++ kebutuhan biodiesel sebesar 5, juta kiloliter atau sebesar .66.>=> ton)tahun.
"erdasarkan data diatas, pra rancangan pabrik ini direncanakan berdiri pada tahun ++ dengan asumsi dapat memenuhi 5% kebutuhan biodiesel dalam negeri khususnya ka#asan alimantan 1imur. Sehingga pada tahun ++ pabrik ini dapat berdiri dengan kapasitas ++5. ton)tahun.
BAB III DE0!IP0I P0E0
.1
Pe%ili#an proses
&embuatan biodiesel dapat dilakukan dengan beberapa proses seperti pirolisis, emulsifikasi, esterifikasi, dan transesterifikasi. &ada 1abel 6. menunjukkan perbandingan dari beberapa proses tersebut.
1abel 6. &erbandingan beberapa proses pembuatan biodiesel Pirolisis' !atalis
E%ulsi3ikasi'
Esteri3ikasi'' *sam 'dalam jumlah yang besar(
"ransesteri3ikasi''' asam dan basa 'dalam jmlah yang besar(
6-5 @0 ;,;-;= atm
atm
>-= @0 atm
5-+ @0 atm
-
-
4 rasio molar /etanol4AA*
>4 rasio molar /etanol41rigliserida
Struktur biodiesel yang dihasilkan mirip dengan bahan bakar hasil minyak bumi. Ciskositas bahan bakar terlalu tinggi, abu dan residu karbonnya melebihi nilai diesel.
3apat menurunkan $iskositas minyak nabati.
Si+, *?+6, /g
!ondisi operasi4 "e%peratur "ekanan asio u%pan
!elebi#an
!ekurangan
Syah, +>. urniasih, +6. Sheehan, ;;8.
Bield ;5,6%, biodiesel yang hasilkan sesuai dengan standar mutu biodiesel Indonesia. "anyak &roses produksi menggunakan relatif mahal. alkohol Dendemen sehingga biodiesel $olalitas tinggi, menurun +-6%. titik nyala Eaktu reaksi rendah. lebih lama.
Bield ;8%, biodiesel yang hasilkan sesuai dengan standar mutu biodiesel Indonesia.
&roses produksi relatif mahal. Dendemen biodiesel menurun +-6%. Eaktu reaksi lebih lama.
&ada umumnya, untuk menurunkan kandungan AA* pada minyak jelantah diperlukan dua tahap kon$ersi yaitu esterifikasi dan transesterifikasi. Famun, berdasarkan tabel perbandingan proses diatas dapat disimpulkan bah#a dengan menggunakan dua tahap kurang ekonomis. 3ua tahap proses ini dapat menimbulkan blocking reaksi pembentukan biodiesel, yaitu metanol yang seharusnya beraksi dengan trigliserida terhalang oleh reaksi pembentukan sabun, sehingga konsumsi metanol naik dua kali lipat, katalis diperlukan dalam jumlah besar, sulitnya memisahkan biodiesel dengan gliserol akibat terbentuknya sabun sehingga rendemen yang dihasilkan menurun.
leh karena itu, agar bernilai ekonomis hanya akan digunakan satu tahap kon$ersi saja yaitu transesterifikasi. *sam lemak bebas yang terkandung dalam minyak jelantah merupakan penyebab kerusakan minyak sehingga dapat dihilangkan dengan menggunakan teknologi mikrofiltrasi. 2ntuk meningkatkan kuantitas dan kualitas biodiesel, teknik pemurnian biodiesel menggunakan metode dry washing . &elarut yang digunakan adalah metanol karena lebih ekonomis dibandingkan dengan etanol. Sedangkan katalis yang digunakan adalah basa homogen 'FaH(. "ahan baku yang digunakan adalah minyak jelantah 'waste cooking oil (. /inyak jelantah atau minyak goreng bekas memiliki kandungan asam lemak bebas yang tinggi akibat proses oksidasi, hidrolisis, dan polimerisasi 'proses suhu tinggi =8 G0 dan #aktu yang cukup lama(. &roses tersebut menghasilkan senya#asenya#a hasil degradasi minyak seperti keton, aldehid, dan polimer yang dapat menyebabkan minyak mengalami kerusakan. erusakan minyak inilah yang dapat dihilangkan dengan menggunakan mikrofiltrasi.
.2
Persiapan ba#an baku
"ahan baku yang digunakan
