PENGENDALIAN PROSES DESTILASI ASAM LEMAK MHD. YUSUF RITOGA. Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara BAB I PENDAHULUAN

PENGENDALIAN PROSES DESTILASI ASAM LEMAK MHD. YUSUF RITOGA Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara BAB I PENDAHULUAN 1.1

FAKTOR-FAKTOR PENGENDALIAN PROSES Pengendalian proses suatu unit proses produksi untuk menghasilkan produk berkualitas sesuai dengan standar yang ditetapkan, memang amatlah rumit. Agar dapat mengendalikan suatu unit proses produksi dengan baik, para pengendali (operator ) tidak cukup banyak mengenal peralatan pengendali, beserta fungsinya, seperti : a. alat indikasi suhu ( temperature indicatior ) b. alat indikasi tekanan c. alat indikasi kecepatan aliran d. jenis dan fungsi valve e. jenis, fungsi dan cara kerja kontroler f. jenis, fungsi dan cara kerja control valve Pengetahuan tentang penjelasan pengendalian proses diatas, belum mencakup sebahagian dari kebutuhan menjadi pengendali yang handal. Untuk mewujutkan seseorang pengendali yang handal unut porses produksi masih diperlukan beberapa hal pokok berikut : a. pengetahuandasar unut proses produksi yang ditangani. b. Mengenal proses produksi yang ditangani. c. Pengalaman. d. Kemampuan managemen produksi ( perencanaan produksi ). Faktor-faktor di atas, saling berkaitan satu sama lain. Yang jelas semua faktor di atas harus dipadukan, sehingga tingkat keahlian dibidang pengendalian proses unit proses produksi akin handal dalam hal : a. penyelesaian suatu masalah ( solve Problem ) b. peningkatan keseimbangan proses produksi c. peningkatan kapasitas produksi d. peningkatan kemampuan rekayasa unit proses produksi Berkaitan dengan destilasi asam lemak, isi buku ini tidak mengupas dasardasar pokok prinsip pemisahan dengan distilasi, melainkan dibahas hal-hal pokok yang perlu dipedomani untuk mengendalikan proses destilasi asam lemak. Kendati demikian pengetahuaan tentang dasar destilasi, akan sangat mendukung penjelasan-penjelasan yang dikemukakan pada bab berikutnya dan akan disinggung untuk memudahkan untuk memahami penjelasan buku ini. Mengigat pengetahuan mengenai peralatan pengendali, pengetahuan dasar tentang unit destilasi unit proses produksi, adalah sangat penting dalam pengengdlaian proses destilasi, bagian berikut dimulai dengan : a. diagram alir proses destilasi asam lemak. b. Kondisi operasi proses destalisa asam lemak.

©2004 Digitized by USU digital library

1

Dengan menampilkan kedua hal ini, penulis merasa yakin akan sangat memudahkan pembaca untuk memahami penjelasan selanjutnya terhadap : a. fungsi alat-alat pengendali ( instrumentasi ) b. kemudahan untuk menyelesaikan masalah atas suatu gangguan pada unit proses destilasi. c. Memudahkan untuk pengambialn keputusan atas suatu tundakan perbaikan yang akan diambil. Sehingga pengendaliaan proses destilasi asam lemak dapat dilakukan dengan baik. Desamping itu penulis berharap pembaca dapat membedakan letak pemakaian alat-alat pengendali, sehingga dapat melakukan rekayasa baru terhadap unit proses destilasi sesuai dengan beban yang dipisahkan. Pada dasarnya, menurut hemat penulis membicarakan destilasi praktis tetap merupakan hal yang sangat menarik. Hai ini didasari keinginan penulis untuk menyembangkan pengetahuan pemisahan dengan proses destilasi yang diperoleh selama masa kuliah di perguruan tinggi cukup besar. Terutama jika dikaitkan dengan ilmu pengendaliaan ( process Control ). Kedua ilmu inii sangat menarik jika di padukan karena akan menambah keahlian kita dibidang pengendalian dan rekayasa unit operasi destilasi. Pengetahuan tentang kedua ilmu tersebut di atas, rasanya sangat minim diperoleh di perguruan tinggi, khususnya yang bersifat praktis, sehingga keandalan kita sebagai sarjana Teknik Kimia belum dapat sepenuhnya dapat menangani masalah di bidang ini. Disamping itu, berdasarkan pengamatan penulis masih sangat jarang buku-buku yang mengupas proses destilasi praktis ditanah air kita. Keadaan ini sangat mendorong penulis untuk memaparkan secara rinci fungsi peralatan pegendaliaan proses pada destilasi asam lemak dan teknik pengendalian proses destilasi asam lemak. Dengan demikaian penulis berharap dapat membagi pengalaman dengan para pembaca untuk meningkatkan pengetahuaan destilasi praktis umumnya dan destilasi asam lemak khususnya. Kenapa demikian ? hal ini disebabkan proses destilasi asam lemak baru dikenal sejak tahun 1989 lalu. Hampir 200 tahun kita ketinggalan dari Eropa atau Amerika. 1.2 PENGENDALIAN PROSES MENEKAN DOWN TIME. Disamping penjelasan yang dipapar diatas, pengendaliaan proses yang baik dapat menekan down time dan biaya produksi. Kedua hal ini yakni down time dan biaya produksi adalh dua hal yang tidak terpisahkan sama sekali. Keduanya pengaruh langsung atas performa pengendalian proses. Pengendaliaan proses dapat performa rendah atau menghasilkan down time dan biaya produksi yang lebih tinggi. Sebaliknya pengendalian proses dengan performa baik, akan menghasilkan down time dan biaya produksi yang rendah. Pengendalian proses destilasi dengan performa rendah dapat berakibat : a. produk destilasi tidak memenuhi standar kwalitas produksi, lazim disebut product off spec. b. unit proses produksi tidak dapat beroperasi untuk selang waktu tertentu. c. Menimbulkan masalah bagi unit pendukung (utilitas) proses destilasi. Bagaimana produk yang offspec dapat menambah down time? para pembaca, jawabnya sangat sederhana, produk ini dikembalikan kembali ketangki umpan melalui jalur perpipaan yang telah disediakan (dalam perencanaan unit proses destilasi asam lemak, jalur balik perpipaan produk memeng telah disediakan). Dalam keadaan produk offspec, tidak berarti unit proses destilasi tidak beroperasi. Hanya saja terdapat perubahan kondisia operasi , sehingga terjadi perubahan spesifikasi, kwalitas produk destilasi. Pada saat seperti ini, peranan pengendalian proses sangat


2

besar untuk menghasilakan produkon spec oleh produk-produk destilasi. Pada keadaan inilah diuji keadaan pengetahuan dasar proses destilasi, pengetahuan peralatan pengendaliaan proses dan pengalaman si pengendali proses. Pada saat seperti ini, teknik pengendalian proses destilasi harus di terapkan untuk menekan atau membuat nol down time proses produksi prosesdestilasi. Penerapan teknik pengendalian proses yang salah dapat berakibat fatal meskipun kesalahan yang kecil sekalipun dapat berakibat unit proses destilasi atau unit terkait tidak dapat beroperasi untuk waktu tertentu. Keadaan ini berarti menambah down time unit proses destilasi. Menambah down time karena tidak beroperasi dan menambah donw time karena dibutuhkan waktu menormalkan unit proses destilasi sampai produk on spec (kwalitas produk destilasi sesuai standat spesifikasi). Dalam menerapkan teknik pengendalian proses inilah sangat di butuhkan pengenalan unit poroses destilasi (asam lemak) yang ditangani, disamping tentu saja faktor-faktor pendukung pengendalian proses yang baik. MENEKAN BIAYA PRODUKSI Seperti telah dikemukakan didepan, bahwa pengendaliaan proses yang baik akan mengurangi down time, pada akhirnya dapat menekan biaya produksi, biaya yang dimaksud dalam hal ini, adalah: penghematan pemakaian energi. Penghematan energi berarti penghematan biaya produksi. Jika pengendalian proses rtidak dapat dilakukan dengan baik, akan didapati banyak produk destilasi yang offspec, berarti harus diproses ulang kembali, ini berarti pula menambah biaya produksi untuk menghasilkan produk destilasi yang sama. Kenapa demikian ? jawabnya amat mudah. Digunakan lebih banyak energi untuk menghasilkan produk destilasi yang sama, seperti : a. energi panas untuk alat penukar panas. b. Energi listrik untuk pompa, kompressor atau blower. c. Energi bahan bakar untuk menghasilkan uap bertekanan rendah, sedang maupun tinggi. 1.2

MEMPERTAHANKAN ATAU MENINGKATKAN KAPASITAS PRODUKSI Pengendalian proses yang baik terhadap unit proses destilasi, disamping dapat menekan down time dan biaya produksi pada kenyataannya dapat memperthanka untuk meningkatkan kapasitas produksi. Sebalinya pengendalian proses yangtidak baik, pada kenyataan dapat menurunkan kapasitas produksi dan pencapaian target produksi maupun keuntunga secara finansial. Lebih ekstim lagi dapat mengalami kerugian, karena break even point produksi tidak bisa dicapai. Dengan pengendalian proses yang baika terhadap unit proses destilasi asam lemak kasar ( crude fatty acid ) kwalitas porduksu tetap terjaga pada rangge spesifikasinya. Keadaan ini berarti menekan down time : Dalam keadaan tdak normal disebabkan oleh : a. kerusakan peralatan instrumentasi. b. Kebocoran pada salah satu lebih peralatan utama proses destilasi. c. Gangguan tekanan opersi kolam destilasi. d. Gangguan supplai media pemanas. e. Gangguan supplai media pendingin. f. Kerusakan pada pompa, kompresor dsb. Kondisi operasi proses destilasi dapat berubah secara berlahan-lahan atau cepat, tergantung jenis gangguan yang dialami, maka kwalitas produksi atau produk destilasi selalu mengalami perubahan, sehingga tidak dapat diambil suatau tolak ukur atau landasan berpijak untuk menjamin kwalitas produk memenuhi spesifikasi. Mengapa demikian? Hal ini disebabkan kondisi operasi unit proses destilasi adalah


3

berbentuk uap asam lemak kotor yang berbeda. Perbedaan kompasisis membuat kandisi operasi dapat berubah, sebagai akibatnya, kapasitas produksi tidak akan dapat ditingkatkan bahkan tak jarang harus diturunkan dalam upaya menormalkan kembali kondisi operasi destilasi asam lemak. Dengan pengendalian proses yang baik, kondisi unit proses destilasi dalam keadaan normal. Sehingga dapat diambil suatu tolak ukur yang tepat untuk menaikkan kapasitas produksi. Para pembaca, sekali lagi semua tolak ukur yang dijadikan seperti : a. suhu top dan bottom kolom destilasi. b. Kecepatan aliran fraksi overhead. c. Kecepatan aliran fraksi bottom. d. Kecepatan aliran umpan. e. Perbandingan kecepatan aliran overhead terhadap kecepatan aliran umpan f. Kamposisi fraksi overhead dan bottom produksi g. Komposisi umpan h. Perkiraan komposisi fraksi overhead dan bottom produk Dalam keadaan normal mempunyai harga yang sama. Berbeda halnya jika keadaan unit proses destilasi dalam keadaan tidak normal, tolak ukur diatas selalu berubah-ubah. Para pembaca, dengan penjelasan diatas penulis merasa yakin, bahwa pengendalian proses yang baik untuk mempertahankan dan atau meningkatkan kwalitas produksi adalah suatu hal yang perlu dipertahankan. Dengan demikian, faktor-faktor yang m,endukung kearah upaya mencapai pengendalian proses yang baik harusnya dikuasai. Dengan penguasaan faktor-faktor tersebut keuntungan produksi secara finansial akan dapat dicapai, disamping dapat meningkatka keahlian dibidang pengendalian proses produksi tertentu, trermasuk rekayasa unit proses destilasi dan perencanaan produksi produk destilasi asam lemak. BAB II PERUBAHAN VARIABEL PROSES DESTILASI ASAM LEMAK 2.1 PERUBAHAN VARIABEL PROSES a. b. c. d.

Variabel proses pemisahan asam lemak dengan proses destilasi meliputi : tekanan operasi destilasi temperatur proses destilasi kecepatan aliran umpan dan produk destilasi komposisi umpan asam lemak

Semua variabel proses diatas merupakan faktor penentu atas keberhasilan pengendalian proses destilasi. Produk destilasi asam lemak dapat dihasilkan dengan kwalitas ( spesifikasi ) tertentu, pada dan kondisi operasi proses destilasi yang tertentu pula. Artinya produk destilasi asam lemak dapat dibuat bervariasi dengan mengubah variabel prosesdestilasi asamlemak. Dalam prakteknya komposisi asam lemak sebagai produk destilasi alasam lemak kasar (crud fatty acid), dapat dihasilkan dengan mengubah salah satu ataulebih variabel prosesdestilasi asam lemak. Perlu dipahami, bahwa perubahan satu saja atas variabel proses destilasi asam lemak dapat mengubah kwalitas atau komposisi produk destialsi asam lemam. Dengan demikian pengendalian atas variabel proses diatas harus dilakukan sebaikbainya, kecuali jika diinginkan perubahan atas kwalitas produk destilasi asam lemak.


4

Bagaimana pengaruh perubahan variabel proses berpengaruh terhadap kwalitas atau komposisi produk destilasi asam lemak? Pernyataan diatas dapat dijawab jika para pembaca sudah mengikuti penjelasanpenjelasan pada buku destilasi praktis bagian I bagian III. Pada buku trersebut diatas penulis menjelaskan pengaruh perubahan suhu, tekanan, flowrate dan komposisi terhdap kwalitas produk destialsi secara umum. Semua penjelasanpenjelasan didalam buku tersebut, didasarkan atas pengalaman penulis dibidang proses destilasi fatty aced dan fatty alkohol selama kurang lebih 7 Tahun. Pada buku bagian III, menulis menjelaskan perubahan komposisi, suhu umpan dan flow rate umpan dan produk destilasi terhadap kwalitas atau komposisi produk destilasi. Kendatipun demikian untuk memudahkan para pembaca mengikuti penjelasan pada buku ini, penulis akan mengulang secara ringkas dan jelas pengaruh perubahan variabel proses destilasi asam lemak terhadap produk destilasi asam lemak. Bahkan pengaruh salah satu variabel proses destilasi asam lemak terhadap Variabel proses destilasi dan kaitanya kwalitas dan koposisi produk destilasi asam lemak. 2.2 PERUBAHAN KECEPATAN ALIRAN Pada proses destilasi, dalam prakteknya dikenal tiga kecepatan aliran Yaitu : a. kecepatan aliran umpan b. kecepatan aliran overhead product c. kecepatan aliran bottom product Ketiga kecepan aliran ini, harus dala keseimbangan tertentu untuk menghasilakan produk destilasi dengan kwlitas yang tertentu. Dalam proses destilasi, berlaku keseimbangan masas, bahwa kecepatan aliran umpan masuk sama denagn kecepatan aliran kedua produk destilasi. Ketidak seimbangan akan menimbulkan gangguan kwalitas produk dan proses destilasi itu sediri. Perubahan atas kecepatan aliran tersebut diatas akan menimbulkan kesetimbangan yang berbeda, sehingga akan dihasilkan kwalitas produk destilasi yang berbeda pula. Akan tetapi perubahan kecepatan aliran tidak berarti tidak bisa dilakukan, sepanjang perubahan kecepatan ke tiga aliran tersebut dapat mempertahankan kwalitas produk destilasi yang akan dihasilkan atau mengubah kwalitas destilasi. Disinilah letak pentingnya pengendalian kecepatan aliran tesebut diatas, sebagai bagian pengendalian proses destilasi. Pengendalian aliran tersebut, menurut pengendali mengenal alat kontrol kecepatan aliran dan mengenal lokasi alat kontrol kecepatan aliran tersebut. Hal ini dimaksudkan untuk meningkatkan kemampuan pengendalian proses destilasi. 2.2.1 PERUBAHAN KECEPATAN ALIRAN UMPAN Pertambahan aliran kecepatan aliran umpan, pada proses destilasi akan menyebabkan terutama, jumlah praksi ringan pada produk bawah ( bottom product ) akan bertambah dan akan menyebabkan jumlah fraksi lebih berat berkurang pada produk atas ( over head product ). Sebaliknya pengurangan kecepatan aliran umpan pada proses destilasi akn mernyebabkan terutama jumlah fraksi lebih berat dari produk bawah akan berkurang dan akan menyebabkan jumlah fraksi lebih ringan bertambah pada produk atas proses destilasi. Para pembac, jika menyimak peryataan-pernyataan diatas penulis merasa yakin para pembaca masih penasaran terhadap latar belakang pernyataan tesebut. Untuk ini penulis mengajak para pembaca untuk menyimak penjelasan pada buku “ destilasi praktis” bagian III.


5

Kedatipun demikian, penulis akan memberikan contoh-contoh sederhana untuk lebih memahami pernyataan-pernyataan di atas. Para pembaca dapat mengikutinya pada pokok bahasan “ Teknik Pengendalian Proses Destilasi Asam Lemak”. 2.2.2 PERUBAHAN KECEPATAN ALIRAN PRODUK ATAS Pertambahan aliran kecepatan aliran produk atas ( over head product ) akan menyebabkan: a. kecepatan penguapan bertambah b. jumlah fraksi lebih berat bertambah Pengaruh pertambahan kecepatan aliran produk atas, pada akhirnya akan mengubah kwalitas atau komposisi produk atas dari suatu proses destilasi. Dalam hal ini persentase fraksi lebih berat akan bertambah sesuai dengan pertambahan jumlah fraksi lebih berat pada produk atas. Keadaan ini mengurangi persentase lebih ringan padfa produk atas proses destilasi. Bisakah pertambahan kecepatan aliran produk atas ditolerasi? jawabnya tergantung dari dua hal, yaitu : a. apakah kwalitas produk atas harus dipertahankan? b. apakah kwalitas produk atas akan di rubah? Menyangkut kedua pernyataan di atas, sepanjang pertambahan kecepatan aliran produk atas untuk mempertahankan kwalitas produk atas, maka perubahan ini dapat diterima. Tentu dengan porsi tertentu untuk mendapatkan kesetimbangan tertentu dalam mempertahankan kwalitas produk atas yang sama. Dalam hal ini toleransi dapat diterima, jika terdapat kecenderungan fraksi lebih berat pada produk atas semakin menurun. Jika tidak, tenti saja tidak dapat di toleransi pertambahan kecepatan aliran produk atas. Para pembaca, saya yakin dengan penjelasan di atas makin jelas betapa pentingnya pengendalian kecepatan aliran produk atas sebagai bagian dari pengendalian proses pengendalian asam lemak. Bagaiman halnya dengan pernyataan kedua diatas? Pernyataan ini tidaklah sukar dijawab. Jika memang diinginkan kwlitas produk atas dirubah atau komposisi asam lemak produk berat (heavier fraction) dan berkurangnya jumlah atau persentase fraksi lebih ringan (lighter fraction) pada produk atas destilasi asam lemak. Pertambahan kecepatan aliran produk atas dapat diterima. Pengurangan kecepatan aliatan produk atas destilasi akan berpengaruh tehadap jumlah fraksi lebih ringan dan fraksi lebih berat akan berkurang dan jumlah atau persetase fraksi lebih ringan akan bertambah. Pengurangan terhadap aliran kecepatan produk atas dapat diterima atau tidak tergantung dari kedua pokok pertanyaan diatas. Yang menjadi pertimbangan utama adalah kwalitas produk atas. Yang pasti harus dipedomani, bahwa dengan kecepatan aliran umpan, produk atas dan produk bawah yang tentu akan menghasilkan kwalitas produk destilasi yang tentu pula. Dengan penjelasan diatas, penulis semakin yakin bahwa pengendalian variabel proses kecepatan aliran produk atas sangat penting dilakukan. Pengendalian dimaksud adalah untuk : a. Mempertahankan kwalitas produk. b. Mengubah kwalitas produk sesuai permintaan pasar. c. Asas gangguan kecepatn aliran produk termasuk kecepatan aliran umpan atau lemak


6

2.2.3 PERUBAHAN KECEPATAN ALIRAN PRODUK BAWAH. Para pembaca, telah dikemukakan dideapn bahwa kecepatan aliran umpan, overhead dan bottom produk dalam kesetimbangan massa tertentu untuk menghasilkan kwalitas tertentu atas produk destilasi asam lemak. Artinya masingmasing memiliki besar aliran tertentu untuk menghasilkan kwalitas produk destilasi yang tertentu. Pengaruh perubahan ini, telah dibahas pada sub pokok bahasan 2.1 dan 2.2. Bagaimanakah pengaruh perubahan kecepatan aliran produk bawah terhadap kwalitas produk destilasi? Sebelum penulis memaparkan pengaruhnya, para pembaca penulis ajak untuk mengikuti penjelasan berikut ini. Dalam praktiknya, proses destilasi asam lemak berlangsung berkesinambungan untuk kepentingan komersil artinya kecepatan aliran umpan, overhead dan bottom product dimasukkan dan dikeluarkan secara berkesinambungan dalam keseimbangan. Untuk kepentingan ini supplay dan pemakai energi (pemanasan dan pendinginan) berjalan secara terus menerus. Supaya variabel proses dapat berjaga dengan baik pada harga yang telah ditetapkan (set point), dalam perencanaan, unit proses destilsi harus dilengkapi dengan : a. Kerangan pengatur dan pengontrol kecepatan aliran umpan b. Kerangan pengatur dan pengontrol kecepatan aliran overhead product c. Kerangan pengatur dan pengontrol level aliran pada bagian bawah kolom destilasi d. Kerangan pengatur dan pengontrol suhu kondensor dan reboiler. Supaya para pembaca dapat lebih memahami penjelasan tentang perubahan kecepatan aliran produk bawah terhadap kwalitas produk destilasi asam lemak, penulis mengajak para pembaca memperhatikan diagram sederhana, rangkaian katup pengatur atau pengontrol kecepatan aliran umpan, overhead dan bottom product disekitar kolom destilasi. Pada gambar 2.1 akan dapat dilihat dengan jelas peranan kerangan pengontrol level cairan pada bagian bawah kolom destilasi. Denagn memperhatikan neraca massa pada proses destilasi umumnya, yaitu : Kecepatan aliran umpan = kecepatan aliran overhead product + kecepatan aliran bottom product ( F1

Satuan massa ) Satuan waktu

=(

D1

Satuan massa ) Satuan waktu

+

(B1 Satuan massa ) Satuan waktu

Dan dengan memperhatikan neraca massa untuk tiap komponen penyusun produk destilasi sebagai berikut :

F. X F = D . X D + B . X B Dimana : XF = komposisi umpan XD = komposisi produk tas yang diinginkan XB = komposisi produk bawah yang diinginkan Maka kita aka dapat menganbil secara kesimpulan, bahwa akan terdapat beberapa kesetimbangan massa untuk menghasilkan produk destilasi dengan kwalitas yang tertentu. Hakl ini tergantung atas komposisi umpan, produk atas dan produk bawah yang diinginkan. Yang pasti, jelas bagi kita untuk komposisi atau kwalitas produk atas dan bawah yang tetap atau sama, kecepatan aliran dan komposisi umpanyang masuk harus tetap sama. Perubahan terhadap komposisi umpan akan mengubah kecepatan aliran produk atas dan bawah untuk mengahasilkan produk destilasi dengan kwalitas yang sama.


7

Dengan memperhatikan gambar 2.1, kecepatan aliran umpan dan overhead product dapat diatur tersendiri sesuai kesetimbangan massa yang diinginkan untuk menghasilkan produk destilasi dengan kwalitas tertentu. Jika demikian halnya, kecepatan aliran produk bawah akan dengan sendirinya mempunyai besar tertentu untuk memenuhi prinsip kesetimbangan neraca massa pada kolom destilasi. Oleh sebab ini keceptan aliran produk bawah diatur dengan kerangan pengaturan dan pengontrol level cairan pada bagian bawah kolom destilasi, yang lazim diberi simbol LIC. Pengontrolan kecepatan aliran produk bawah tidak diatur dengan Flow Control Valve (FCV ), karena merupakan fungsi aliran, sedangkan LIC atau LCV merupakan fungsi ketinggian cairan pada bagian bawah kolom destilasi. Hal ini bertujuan agar kecepatan aliran produk bawah secara otomatis mengikuti perubahan kecepatan aliran umpan dan produk atas, sesuai dengan azas keseimbangan massa. Dengan memperhatikan keseimbangan massa pada kolom destilasi dan penjelasan pada sub pokok bahasan 2.1 dan 2.2 pertambahan kecepatan aliran dapat disebabkan oleh 2 hal pokok perubahan, yaitu : a. pertambahan kecepatan aliran umpan. b. penurunan kecepatan aliran produk atas. Kedua perubahan diatas telah penulis jelaskan pada sub pokok bahasan 2.1 dan 2.2, sehingga dapat diambil suatu kesimpulan, bahwa pertambahan kecepatan aliran produk bawah akan menyebabkan : a. jumlah atau presentase fraksi lebih ringan bertambah besarnya. b. Jumlah atau presentase fraksi lebih berat akan kurang besarnya. 2.3

PERUBAHAN KOMPOSISI UMPAN ASAM LEMAK Pengaruh perubahan komposisi umpan asam leamak terhadap kwalitas produk destilasi asam lemak dapat kita cermati daria zas kesetimbangan massa pada kolom destilasi. Secara umum perubahan variabel proses destilasi, yakni komposisi umpan dapat merubah kwalitas atau komposisi produk destilasi, jika kesetimbangan massa tidak berubah. Ini berarti kwalitas produk yang sama dipertahankan jika dilakukan perubahan atas kesetimbangan massa Pada kolom destilasi. Sejauh ini pengaruh pertambahan fraksi lebih ringan pada komposisi umpan akan menyebabkan: a. Presentase faksi lebih ringan bertambah pada produk bawah. b. Presentase faksi lebih berat berkurang pada produk bawah. c. Kecepatan aliran produk bawah bertambah besar untuk mengimbangi kenaikan tinggi cairan pada bagian bawah kolom destilasi. Dari penjelasan diatas, jelaslah sedah pengaruh perubahan variabel proses komposisi umpan terhadap kwalitas produk destilasi. Penjelasan ini memberi indikasi kepada kita, bahwa komposisi umpan harus dikontrol sedemikian rupa (terjadwal) untuk menjaga kwalitas produk destilasi. Baik kwalitas pruduk destilasi umpan harus dikontrol secara terjadwal selam proses destilasi asamlemak berlangsung. Sekarang timbul pertanyaan yang menurut penulis seperti ini : dapatkan perubahan variabel proses komposisi umpan dibiarkan dan sebagaiman pula langkah-langkah yang harus diambil untuk mempertahankan kwalitas produk destilasi asam lemak? Jawabnya tentu saja : tidak bisa dibiarkan. Tentusaja perlu diambil langkah-langkah perbaikan agar kwalitas produk tetap terjaga sesuai kwalitas yang diharapkan.


8

Secara umum langkah perbaikan harus dapat mengacu pada azas kesetimbngan massa pada kolom destilasi yaitu dengan memperhatikan perbandingan fraksi ringan yang diambil dari umpan yang masuk. Kenapa demikian? Hal ini disebabkan fraksi lebih ringan diatur secara kontrol tersendiri dengan alat pengendalian kecepatan aliran (Flow Control Valve), sedangkan fraksi lebih berat akan menyesuaikan flow secara otomatis guna memenuhi azas kesetimbangan massa pada kolom destilasi. Seperti telah dijelaskan pda sub pokok bahasan 2.3. Pada kenyataan perubahan komposisi umpanyang masuk pada kolaom destilasi untuk menghasilkan produk destialasi yang disebut mixed atau blendet, akan menghasilkan produk destilasi dengan komposisi yang berbeda. Walaupun dilakukan penyelesaian terhadap kecepatan aliran produk atas destilasi sesuai azas kesetimbangan massa pada kolom destilasi. Para pembaca, dengan tambahan penjelaksan diatas maka semakin bertambah jelas peranan pengendalian proses pada destilasi asam lemak atas kwalitas produk destilasi karena perubahan komposisi umpan. Kendatipun demikian, teknik pengendalian proses destilasi tidaklah sedemikian simpel, karena memang dibutuihkan perhitungan dan analisis tertentu agar pengendalian proses dapat lebih berhasil. Untuk hsl ini penulis yakin, para pembaca tetap penasaran untuk mengetahui teknik pengendalian proses destilasi. Penulis tetap menyediakan pokok bahasantentang teknik penendalian proses. 2.4

PERUBAHAN SUHU DAN TEKANAN. Suhu dan tekanan operas kolom destilasi, merupakan dua proses variabel (variabel proses) yang dibanding lurus. Artinya kenaikan suhu menyebabkan kenaikan tekanan menyebabkan kenaikan suhu. Disamping hal diatas suhu dan tekanan pada kolom destilasi adalah inti proses pemisahan asam lemak kasar dengan destilasi.Disebut demikian, pemisahan asam lemak mental dengan proses destilasi hanya dapat berlangsung dendan baik pada suhu dan tekanan yang tepat. Perubahan tekanan maupun suhu mengubah kwalitas produk destilasi tyang dihasilkan, bahkan pada tingkat yang lebih para pemisahan tidak dapat berlangsung sama sekali. Pada tingkat ini penguapan tidak dapat berlangsung sama sekali. Pada tingkat ini penguapan tidak cukup atau tidak terjadi sama sekali, sehingga tindakan apaapun yang dilakukan untuk memperbaiki kesetimbangan dan kwalitas produk destilasi akan sia-sia. 2.4.1 PENGARUH PERUBAHAN SUHU DAN TEKANAN Pada kenyataan perubahan suhu dantekanan dibedakan atas dua keadaan, yaitu: a. kenaikan suhu dan tekanan b. penurunan suhu dantekanan. 2.4.1.1. Pengaruh kenaikan Suhu dan Tekanan. Kenaikan suhu dan tekanan dapat terjadi oleh pengendalian yang kurang tepat atau disebabkan kegagalan fungsi alat penendalian suhu dan alat pembuat tekanan vakum. untuk mengetahui pengaruh pengubah suhu dan tekanan operasi destilasi terhadap kwlitas produk destilasi, maka untuk lebih mudah memahaninya penulis memisahkan penjelasan yaitu : - kenaikan suhu - kenaikan tekanan kenaikan suhu pada dasarnya menyebabkan kecepatan penguapan asam lemak yang dipisahkan bertambah. keadaan ini menyebabkan komponen yang lebih berat akan


9

menguap lebih banyak, yang pada akhirnya dapat mengubah komposisi produk atas dan produk bawah proses destilasi. dengan kenaika suhu, produk atas akan berobah kondisi atau kwalitasnya, yaitu : a. menambah jumlah atau komposisi komponen lebih berat (heavy component) b. menguragi jumlah atau koposisi komponen lebih ringan (light component) oleh sebab ini, pengendalain suhu operasi destilasi asam lemak mutlak sangat diperlukan. para pembaca, mungkin bertanya seperti ini : “ Apakah kenaikan suhu proses destilasi tidak bisa ditolerir sama sekali? jawabnya dapat ditolerir pada batas-batas tertentu, yaitu tergantung pada : a. kwalitas atau range spesipikasi kwalitas produk destialsi b. upaya mengatasi gangguan masalah seperti telah dikemukakan didepan, bahwa suhu dantekanan opersi pada proses detalasi adalah dua variabel proses yang tidak disahkan. artinya kenaikan suhu akn menyebabkan kenaikan tekanan vakum pada destilasi asam lemak. kedua variabel proses ini tetap dalam kesetimbangan tertentu untuk menghasilkan produk destilasi dengankwlitas yang tentu. dalampengendalian proses asam lemak, mengetahui harga kesetimbngan : a. suhu proses destilasi b. tekanan proses destilasi c. kwlaitas produk destilasi yang dihasilkan Amatlah peting. hal ini memudahkan penyelesaian masalah pada proses dsetilasi asam lemak dan upaya mengubah kwalitas produk destilasi asam lemak sesuai kebutuhan konsumen. artinya denganmengubah suhu dan tekanan operasi dapat dihasilkan produk destilasi asam lemak dengan kwalitas yang berbeda. secaragaris besarnya, kenaikan suhu akan menyebabkan komponen lebih berat bertambah pad aproduk atas dan mengurangi komponen lebih ringan pada produk atas. Masalah sekarang, bagaiman kenaikan suhu dapat terjadi dan bagaiman hubunganya dengan variabel kecepatan aliran produk destilasi. untuk ini penulis menyarankan kepada pembaca mengikuti penjelasan pada buku “Destilasi Praktis“. Bagian III. sedangkan teknik untuk menaikan suhu dan tekanan operasi proses destilasi dapatdiikuti pada pokok bahasan “Teknik Pengendalian Destilasi Asam Lemak” pada buku ini. 2.4.1.2. PENGARUH PENURUNAN SUHU DAN TEKANAN Seperti halnya kenaikan suhu, penurunan suhu proses destilasi dapat terjadi oleh pengendalian yang kurang tepat atau disebabkan kegagalan fungsi alat pengendalian suhu dan pembutan tekanan vakum. pengaruh penurunan suhu, terhadap kwalitas produk destilasi adalah kebalika pengaruh kenaikan suhu proses destilasi, yaitu : a. Mengurangi jumlah atau komposisi komponen yang lebih berat. b. menambah jumlah atau komposisi komponen yang lebih ringan. penurunan suhu, dapat ditoleransi sepanjang masih memenuhi : a. kwalitas produk destilasi b. upaya menagani gangguan masalah.


10

Mengendalikan penurunan suhu proses destilasi amat penting pada pengendalian proses destialsi asam lemak. sama pentingnya dengan mengontrol kenaikan suhu proses destilas. kenapa demikian? agar polaritas produk tidak sampai dijalur spesefikasi (off spec). penjelasan diatas dapat lebih medah dipahami atau makin jelas para pembac mengikuti penjelasan pada buku “Destilasi Praktis” bagian III. Beeberapa contoh hitungan praktis untuk mengendalikan kwalitas produk destialsi , akan penulis paparka pada bab khusus tentang “Teknik Pengendalian Proses Destilasi Asam Lemak”. pengaruh penurunan tekanan yang disebabkan oleh penurunan suhu adalah berbeda dengan kenaikan tekanan dapat berakibat : a. jumlah atau persentase komponen lebih berat bertambah. b. jumlah atau persentase komponen lebih ringan berkurang Pada produk diatas destilasi. bagaiman hail itu bis aterjadi? karena rate penguapan bertambah besar, penulis yakin, para pembaca masih ingat hubunga tekanan uap dan titik didih cairan yang dipanaskan, yakni titik didih makin rendah jika tekanan lingkunganya berkurang. ini artinya penguapn semakin mudah terjadi pada suhu yang sama jika tekanan lingkungan diperkecil. oleh sebab ini sangat mudah dipahami penuruna tekanan vakum operasi destilasi menyebabkan : Komposisi atau jumlah komponen yang lebih berat bertambah pada over head produk atau berkurang pada bottom produk. sebalikya para pembaca, kenaikan tekanan vakum proses destilasi asam lemak dapat berakibat : a. jumlah atau persentase komponen yang lebih ringan bertambah. b. jumlah atau persentase komponen yang lebih berat berkurang. Pada produk atas destilasi. kenapa demikian? hail ini disebabkan rate penguapan berkurung, karena titik didih campuran bertambah besar. keadaan ini menyebabkan komponen yang lebih berat lebih sukar menguap dan menguragi kecepatan penguapannya. dengan penjelasan diatas penulis yakin, bahwa kenaikan tekanan vakum proses destilasi atau lemak dapat pula berakibat : a. jumlah atau persentase kompnen yang lebih ringan berkurang. b. jumlah atau persentase kompnen yang lebih berat bertambah pada produk bawah destilasi. Perbahan komposisi pada kedua produk destilasi diatas terjadi pada waktu yang sama, artinya kenaikan tekanan vakum atau mengubah komposisi produk atas dan bawah pada rentang waktu yang sama. atas dasar ini setiap perubahna atas kondisi opersi proses destilasi. kontrol analisi terhadap komposisi kedua produk destilasi harus dilakukan pada waktu yang sama. sehingga memudahkan analisis dan guna melakukan tindakan perbaikan yang tepat, yaitu untuk mengatur perubahan terhadap : a. Kecepatan aliran umpan asam lemak kasar. b. kecepatan aliran produk atas asam lemak. c. keputusan lain yang akan diambil, seperti : - Pengendalian arah tangki produk - penentuan waktu kontrol ulang terhadap kwalitas produk destilasi. Para pembaca, semakin jelas kini betapa pentingnya pengontrolan terhadap variabel proses destialsi dan perubahan yang akan dilakukan terhadap variabel proses destilasi sangat menentukan kwalitas produk destilasi asam lemak.


11

Dalam batas-batas tertentu perubahan tekanan dapat diisolerir. batas-batas tersebut antara lain: a. memenuhi kwalitas produk destilasi (kwalitas standart) b. mengubah spesifikasi kwalitas produk disamping kwalitas standart. 2.4.1.3. Perubahan Tekanan Vakum. Tekanan vakum proses destilasi dapat berubah akibat : 1. perbahan komposisi umpan asam lemak. 2. perubahan kesetimbangan massa pada kolom destilasi. 3. perubahan kesetimbangan panas pada kolom destialsi. 4. gangguan pada alat pembuat tekanan vakum. 5. kebocoran pada sistem panas destilasi. Pada komposisi umpan yang sama, dalam keadaan normal kwalitas produk yang dihasilkan tidak berubah. artinya tetap memenuhi spesifikasi kwalitas produk destilasi. ini artinya suhu dantekanan operasi dan kesetimbangan massa dan panas pada kolom destilasi tetap stabil dan terjaga dengan baik. Perubahan komposisi umpan, jika tidak diimbangi dengan perubahan kecepatan aliran produk destilasi yang propesional dapat menyebabkan : a. perubahan tekanan vakum b. perubahan suhu operasi proses destilasi c. perubahan kwalitas produk destilasi Jika arah perubahan komposisi umpan, misalnya totol jumlah persentase komponen lebih ringan, berkurang dari komposisi umpan sebelunya, maka perubahan yang terjadi adalah : a. Tahanan vakum destilasi berkurang (makin rendah) b. suhu operasi destilasi cenderung bertambah c. komponen lebih berat cenderung bertambah pada produk atas asam lemak d. komponen lebih berat cenderung berkurang pada produk bawahasam lemak Kenapa tekanan vakum menjadi menurun? hal ini disebabka pertambahan komposisi lebih berat pada produk atas. komposisi lebih berat mempuyai tekanan uap lebih kecil pada suhu dan tekanan yang sama dari komponen yang lebih ringan, sehingga tekanan totalnya menjadi berkurang. Pada kasus ini, yaitu perubahan komposisi umpan (total komponen lebih ringan berkurang), tidak diimbangi dengan berkuranganya kecepatan aliran produk atas. dalam hal ini propersi antara kecepatan aliran produk atas dan perubahan komposisi umpan menjadi lebih besar. total kecepatan aliran produk atas dibandingkan dengan total komposisi ringan pada umpan balik lebih besar, sehingga produk atas cenderung mengandung lebih banyak komponen yang lebih berat. pada kasus ini, seharusnya propersi kecepatan aliran produk harus diturunkan sesuai dengan total fraksi lebih ringan pada umapn , agar tekanan vakum dan komponen proses destilasi tidak berubah. Tidak jarang proses destilasi, total komposisi komponen lebih ringan bertambah pada umpan asam lemak kasar, kondisi komposisi tidak berubah. dalam hal sepertiini propersi kecepatan aliranproduk atas terhadap total komposisi komponen lebih ringan menjadi libih kecil, sehingga terdapat sebagian tertentu komponen yang lebih ringan tidak diperhitungkan untuk dipisahkan. kesetimbangan massa untuk total komponen yang lebih ringan pada produk atas adalah lebih rendah. pada keadaan ini, produk atas harus disesuaikan besarnya dengan total komposisi komponen lebih ringan pada umpan. jika propersinya tidan disesuaikan maka dapat berakibat :


12

a. Tekanan vakum destialsi dapat bertambah b. temperaturnkolom destilasi berkurang c. komponen yang lebih berat berkurang persentasenya pada produk atas d. komponen yang lebih ringan bertambah presentasenya pada produk bawah dari penjelasan-penjelasan diatas dapat kita simpulkan bahwa kenaikan atau penurunan tekanan vakum proses destilasi dapat dejadikan sebagai indikasi awal terhadap kwalitas produk destilasi. Perubahan komposisi umpan asam lemak sekaligus menuntut perubahan propersi produk atas suhu dan tekanan vakum operasi destilasi asam lemak. Ketidak akuratan perubanhan propersi produk atas terhadap komposisi umpan aam lemak kasar, menjadi indikasi awal penybab : 1. kenaika penurunan tekanan vakum 2. perubahan komposisi produk atas dan bawah proses destilasi Pengamatan yang berkesinambungan terhadap perubahan komposisi umpan dan propersi produk ata sdestilasi, sehingga dapat direncanakan tindakan-tindakan perbaikan lebih lanjut, seperti 1. melakukan perubahan atas propersi produk atas terhadap komposisi umpan 2. pengambilan umpan sampel produk destilasi untuk dianalisis 3. koordinasi lanjutan dengan bangian lain yang berkaitan dengan proses produksi secara langsung. agar kwalitas dan kwantitas produk tetap terjaga.

DAFTAR PUSTAKA 1. Ernest E Ludwing, Applied process desigle For Chemichal and petrochemichal plant, Voleme 2, 2nd edition, gulf Publishing Company, london,1989. 2. Lurgi GmBh, Operation Manual Fatty Acid Destilation, Frankfire, 1989. 3. diekelman, Helz. HJ, The Basic Industrial Oleochemistyr. 4. Mhd. Yusuf Ritoga. Ir, Destilasi Praktis bagian III, Program Studi Teknik Kimia, Unuversitas Sumatera Utara, 1997. 5. Douglas.M, Considine, Process Instument and Control Hand Book, Mc. Graw Hill Book company.


13

PENGENDALIAN PROSES DESTILASI ASAM LEMAK MHD. YUSUF RITOGA. Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara BAB I PENDAHULUAN

Recommend Documents