PABRIK BASE OIL DARI MINYAK JARAK PAGAR(Jatropa Curcas) DENGAN PROSES ESTERIFIKASI Oleh : Fachreza Maulana 2310030004 Rizki Bagus Satrio Putra 2310030012 DOSEN PEMBIMBING Ir. Agung Subyakto, MS NIP. 19580312 198601 1 001 Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2012
Latar Belakang Pabrik base oil dari minyak jarak pagar Bahan baku yang tersedia melimpah dan murah Meningkatkan nilai ekonomis dari jarak pagar Pemanfaatan sumber daya alam
Keterbatasan cadangan mineral oil
Dasar Teori
• keuntungan minyak nabati apabila digunakan sebagai pelumas dasar adalah tidak bersifat toksik, terdegradasi, terbarukan sifat lubrisitasnya baik, dan indeks viskositasnya tinggi. • kelemahan minyak nabati adalah ketidakstabilannya terhadap oksidasi, sifat pada suhu rendahnya jelek (Hwang & Erhan 2005)
Lokasi Dan Kapasitas Pabrik
Lokasi
• Pasuruan
Dasar Pemilihan • Bahan baku mudah dan dekat • Suplai air tersedia dan memadai
Kapasitas dan proses produksi • Kapasitas : 40000 ton/tahun dan 109950 kg/tahun
Karakteristik Base Oil berdasarkan API
Golongan
Indeks Viskositas
Volatilitas (%)
Pour Point (0C)
Flash Point (0C)
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
206
*) Sumber: www.zddplus.com/oil-base-stock
Komposisi Minyak Jarak Pagar
Sifat Fisiko Kimia Minyak Jarak Pagar
Karakteristik Produk Base Oil (TMP ESTER) Karakteristik
Nilai
Bentuk
Cair
Warna
Jernih
Wt% Volatility Wt% Biodegradibility
2,9 96
Specific gravity
0,943-0,948
Pour point 0C
-43
Viskositas -suhu 40 0C
20,4 cSt
-suhu 100 0C
4,5 cSt
Viscosity index *) Sumber: http://www.soltexinc.com
137
KEUNGGULAN POLIOL ESTER
• Bersifat terdegradasi 90 % • Stabilitas baik pada suhu rendah dan tinggi • Titik nyala 530 – 550 °F, titik bakar 600-615 °F • Tahan api anhidrous, sehingga dapatdigunakan di atas 3000 psi. • Terbarukan dan memiliki kinerja yang tinggi. (Eastwood 2005)
Macam Dan Uraian Proses
Proses pembuatan base oil pada minyak nabati secara umum ada 2 metode, yaitu :
Methanolisis • Methanolisis • Epoksidasi • Hidrolisis • Esterifikasi
Esterifikasi • Pemurnian • Hidrolisa • Esterifikasi
Proses Pemurnian
Proses Degumming
• proses degumming dengan menggunakan penambahan asam, dalam hal ini adalah H3PO4. Pengaruh yang diberikan oleh penambahan H3PO4 adalah mampu menggumpalkan dan mengendapkan zat – zat seperti halnya protein, fosfatida, dan gum yang terdapat dalam minyak mentah.
Proses Hidrolisa
• Untuk mendapatkan asam lemak pada trigliserida minyak jarak pagar diproses dengan proses hidrolisa. reaksinya adalah sebagai berikut : RCOOCH2 RCOOCH + 3 H2O RCOOCH2
3RCOOH
+
CH2OH CHOH CH2OH
Trigliserida
Asam Lemak
Gliserol
Air
Proses Esterifikasi
• Proses esterifikasi adalah reaksi yang terjadi antara senyawa alkohol dan asam karboksilat atau dalam hal ini adalah asam lemak. Alkohol yang digunakan dalam proses ini adalah jenis poliol yaitu TMP. CH2OH C2H5 C CH2OH + 3RCOOH CH2OH Senyawa Alkohol
Asam lemak
CH3CH2
CH2OCOR C CH2OCOR2 + 3H2O CH2OCOR Ester
Air
Flowsheet
Neraca Massa 202,296
Tangki
Exchanger 1
Degumming
Centrifuge
202296
202296
202498,296
55350,7143
21539,57288 4169,039402 Centrifuge 2 109949,4577
Reaktor Esterifikasi
Tangki penampung
75181,27516
208451,9701
49029,84953 Cooler
Tangki penyimpanan
109949,4577
109949,4577
147147,5817 Tangki
73573,79085 Spray Tower 12269,402
Exchanger 2 147147,5817
Neraca Panas
341,1348541
4210355,491 499979,8389
Exchanger 1
4504052,192
Degumming
4499818,55
17,05666212
210516,7799 13821437,42 3282577,861
Exchanger 2
4504376,27
46660640,26 16412889,31
202318,2106
691125,9781
Spray Tower
29983409,06
16879549,41 30884255,41
21543844,67
Cooler 16032628,59
5511216,079
33813653,71
Reaktor Esterifikasi
1544333,673
48363463,62
14790111,82
Spesifikasi Alat
REAKTOR ESTERIFIKASI (R-310) Fungsi : Mereaksikan asam lemak (FA) dengan TMP untuk menghasilkan TMP ester
• Spesifikasi reaktor : Jenis Jumlah Volume tangki Tinggi tangki(shell) Diameter tangki Luas jacket
• Spesifikasi pengaduk Tipe Jumlah Diameter Power Safety factor
: batch :9 : 10775 gal : 11,25 ft : 12 ft : 540 ft2 : propeler dengan 4 baffle :1 : 1,061 m : 40 hp : 18,75%
• `
Flowsheet Utilitas
• • • •
Kebutuhan Air pada Pabrik
Air sanitasi Air Pendingin Air umpan boiler Total
= 375 m3/hari = 0,00724 m3/hari = 687,2077 m3/hari = 1062,215 m3/hari
• • • • •
APD yang digunakan
Alat pelindung mata atau safety glass Alat pelindung muka atau face shield Alat pelindung kepala atau safety helmet Alat pelindung tangan atau sarung tangan Alat pelindung kaki atau sepatu karet
Instrumentasi pada pabrik • • • • • •
Flow Control (FC) Temperature Control (TC) Pressure Control (PC) Composition Control (AC) Level Control (LC) Level Inducator (LI)
Pengolahan Limbah
Limbah yang dihasilkan merupakan limbah cair yang berupa : • Gum yang merupakan limbah dari proses degumming dapat dimanfaatkan sebagai wax (malam, dan lilin) dengan mengeringkan gum phospate. • Gliserol yang merupakan limbah dari proses hidrolisa dapat dimanfaatkan sebagai bahan dasar pembuatan kosmetik dan bahan baku untuk industri sabun.
Kesimpulan
Rencana operasi dan kapasitas pabrik Operasi secara semi kontinyu dengan kapasitas produksi 40000 ton/tahun Proses • Degumming • Hidrolisa • Esterifikasi Utilitas • Air sanitasi : 375 m3/hari • Air Pendingin : 0,00724 m3/hari • Air umpan boiler : 687,2077 m3/hari
Limbah Gum : dimanfaatkan sebagai wax (malam, dan lilin) dengan mengeringkan gum phospate. Soap stock : dimanfaatkan sebagai bahan dasar pembuatan kosmetik dan bahan baku untuk industri sabun.
Sekian dan Terima Kasih
