TUGAS INDUSTRI PETRO DAN OLEOKIMIA PROSES PEMBUATAN GLISEROL
Disusun O l e h : Kelompok VI/Kelas B
Devi Permatasari
(0707132218)
M.Wawan Juniansah (0807121047) M.Ridwan Afitra
(0907114251)
Nurul Aini Thaibil F (0907120923) Rahmat Afandi
(0907114257)
Ryan Prakarsa Putra (0907136039)
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA S1 FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS RIAU PEKANBARU 2010
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami ucapkan atas kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga makalah yang berjudul, “Proses Pembuatan Gliserol” telah dapat diselesaikan. Makalah ini dibuat untuk melengkapi tugas industri petro dan oleokimia. Untuk bisa mewujudkan makalah ini, penulis beserta anggota kelompok menemui berbagai kendala yang harus dilalui. Namun, berkat dorongan dan bantuan baik moril maupun materil dari berbagai pihak, akhirnya makalah ini dapat juga diselesaikan dengan baik. Dalam penulisan makalah ini, penulis telah berusaha semaksimal mungkin untuk menghasilkan hasil yang terbaik. Namun penulis mengharapkan kritik dan saran guna penyempurnaan tulisan makalah ini. Penulis dan anggota berharap semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi semua pihak dan semoga ALLAH SWT senantiasa melimpahkan Rahmat dan Karunia-nya kepada kita semua, Amin.
Pekanbaru, Mei 2011
Penulis
BAB I PENDAHULUAN I.A. LATAR BELAKANG Sebagai salah satu tugas mata kuliah Industri Petro dan Oleokimia, membuat makalah
tentang
suatu
bidang
industri
pada
mata
kuliah
ini
serta
mempresentasikannya menjadi tolak ukur keaktifan mahasiswa yang mengambil mata kuliah ini. Landasan tersebut adalah alasan utama kami untuk menyajikan tugas dalam bentuk makalah ini. Adapun topik yang akan kami coba untuk menjelaskannya pada makalah ini adalah Industri Gliserin / Gliserol. Alasan utama kami membahas topik ini karena memang kelompok kami ditugaskan untuk mengupas tuntas tentang materi ini.
I.B. TUJUAN PENULISAN Secara garis besar dapat kami jelaskan beberapa tujuan dari penulisan makalah tentang Industri Gliserin adalah sebagai berikut :
Sebagai penjelasan terhadap bahan ataupun pertanyaan atas materi Industri Gliserin yang menjadi salah satu bagian penting mata kuliah ini.
Sebagai salah satu jalan keluar atas tuntutan tugas dalam mata kuliah Pengantar Industri Petro dan Oleokimia, yang merupakan mata kuliah penting untuk program studi teknik kimia S-1
Menjadi sumber literatur bagi penulis lain yang membahas masalah yang sama
I.C. METODA PENULISAN Metoda pengumpulan bahan serta teori pada pengembangan makalah ini dapat kami bagi menjadi beberapa aspek, yaitu:
Study kepustakaan, yakni dengan membaca dan memahami pelbagai referensi seperti; buku teks, jurnal ilmiah yang berhubunga dengan topic yang kami bahas ini.
Browsing internet, hal ini menjadi sumber materi kami yang penting, dengan mencari beberapa tinjauan pada beberapa situs kami mendapat banyak landasan teori yang teranyar dan informasi mengenai topic yang kami bahas.
Tanya jawab langsung dengan narasumber yang lebih memahami seperti, beberapa senior yang telah lulus mata kuliah ini.
I.D. MANFAAT PENULISAN Secara kasat mata, dapat sedikit kami jelaskan mengenai manfaat yang diperoleh setelah terbacanya makalah ini adalah sebagai berikut:
Dapat menambah literatur dan referensi mengenai topik Industri Gliserin
Dapat menjadi suatu makalah yang dapat menyelesaikan serta menjelaskan pertanyaan seputar topik ini.
BAB II ISI
II.1. Proses Pembuatan Gliserin II.1.1 Pemecahan Lemak/ Lemak atau Fat Splitting (Hidrolisis) Minyak atau lemak merupakan campuran dari ester-ester asam lemak dan gliserol yang membentuk gliserida, dan ester-ester tersebut dinamakan trigliserida. Pada suhu kamar minyak berwujud fase cair, sedangkan lemak dalam fase padat. Karakteristik trigliserida ditentukan oleh komponen asam lemak pembentuknya, karena sebagian besar dari komponen trigliserida adalah asam lemak. Trigliserida yang direaksikan dengan air pada temperatur dan tekanan tertentu akan menghasilkan asam lemak dan gliserol. Minyak atau lemak dapat dihidrolisis atau dipecah menjadi zat asam yang mengandung lemak dan gliserin, reaksinya sebagai berikut :
Proses pemisahan lemak ada empat macam : 1. Proses Twitchell 2. Proses Autoclave Batch 3. Proses Kontinu 4. Proses secara Enzimatik II.1.1.A. Proses Twitchell Proses Twitchell adalah proses yang mula-mula dikembangkan pada splitting. Proses ini masih menggunakan cara yang sederhana, disebabkan murah serta kemudahan dari instalasi dan operasi. Tetapi proses ini membutuhkan energi
yang besar
dan kualitas produk yang rendah. Proses splitting menggunakan
reagen Twitchell dan H2S sebagai katalis dalam hidrolisis. Reagennya adalah campuran dari oleic atau asam lainnya dengan naptalen tersulfonasi. Operasi terjadi dalam suatu wooden lead-lined, atau tong tahan asam. Kandungan yang terdiri dari air yang jumlahnya ± ½ dari lemak, H2S 1-2 % dan reagen Twitchell 0,75-1,25 % dipanaskan sampai mendidih pada tekanan atmosfer selama 36-48 jam, menggunakan steam terbuka. Proses biasanya diulangi dua sampai empat kali, fasa tiap tahap menghasilkan larutan gliserin dan air. Pada tahap akhir, air ditambahkan dan campuran dipanaskan kembali hingga mendidih guna mencuci asam yang tertinggal. Pada periode reaksi yang panjang, steam yang dibutuhkan menjadi tinggi dan diskolorisasi asam lemak tidak merata sehingga pemakaian proses ini tidak menguntungkan. II.1.1.B. Proses Autoclave Batch Proses ini adalah metode komersial yang paling awal untuk hidrolisis umpan minyak / lemak dengan kualitas yang lebih baik untuk menghasilkan asam lemak yang warnanya baik (light-colored). Proses ini lebih cepat dibandingkan dengan proses Twitchell, butuh waktu selama 6-10 jam sampai selesai. Hidrolisis menggunakan katalis zinc, Mg atau kalsium oksida. Dari semua katalis yang paling aktif adalah zinc. Sekitar 2-4 % katalis digunakan dan sejumlah dari serbuk zinc ditambahkan untuk meningkatkan warna dari asam lemak. Autoclave merupakan silnder yang tinggi, dengam diameter 1220-1829 mm dan tinggi 6-12 m dibuat dari alloy yang tahan terhadap korosi (corrosionresistant alloy) dan terlindungi secara penuh. Penginjeksian steam menyebabkan terjadinya pengadukan, meskipun pada beberapa kondisi digunakan mesin pengaduk. Dalam operasi, autoclave diisi dengan lemak dan air yang jumlahnya (sekitar ± ½ dari lemak) dan katalis. Steam dihembuskan guna menggantikan udara terlarut dan autoclave ditutup. Steam yang digunakan untuk menaikkan
tekanan sampai 1135 kPa dan diinjeksikan secara kontiniu, sementara sebagian kecil kisi-kisi menjaga agitasi dan tekanan operasi. Konversi dapat dicapai lebih dari 95% setelah 6-10 jam. Isi dari autoclave dipindahkan ke tangki, dimana terbentuk asam lemak dibagian atas dan gliserin pada bagian bawah. Asam lemak yang terbentuk ditambahkan asam mineral untuk memisahkan kandungan sabun dan selanjutnya dilakukan pencucian kembali guna memisahkan sisa asam mineral. II.1.1.C. Proses Kontinu Proses kontinu merupakan proses pemisahan lemak dengan menggunakan suhu dan tekanan yang tinggi. Proses hidrolisis ini lebih dikenal dengan proses Coltage-Emery, merupakan metode yang paling efisien dalam hidrolisis lemak. Suhu dan tekanan tinggi dipergunakan untuk mempercepat waktu reaksi. Aliran counter current dipenuhkan oleh minyak dan air guna menghasilkan suatu derajat hidrolisis yang maksimal tanpa memerlukan katalis, tetapi katalis juga dapat digunakan untuk meningkatkan laju reaksi. Menara pemisah merupakan bagian utama dari proses ini. Kebanyakan dari menara pemisah mempunyai konfigurasi sama dan dioperasikan dengan cara yang sama. Tergantung dari kapasitas, menara bisa berkapasitas pad diameter 508-1220 mm dengan tinggi 18-25 m dan terbuat dari bahan tahan korosi seperti baja stainless 316 atau campuran logam yang dirancang untuk beroperasi pada tekanan sekitar 5000 kPa. Gambar
di
bawah
menunjukkan
suatu
rancangan
Single-stage
Countercurrent splitting, lemak terdeaerasi dimasukkan dengan cincin sparge (sparge ring) sekitar 1 meter dari dasar dengan sebuah pompa bertekanan tinggi. Air terdapat pada bagian atas dengan perbandingan 0-50% dari berat lemak. Temperatur pemisahan yang tinggi (250-260 oC) cukup menjamin agar air dapat melarut dalam minyak, sehingga tidak diperlukan lagi alat untuk membuat air dan minyak berkontak..
Volume kosong menara digunakan sebagai tempat reaksi. Lemak mentah lewat sebagai fase yang saling bersentuhan dari dasar atas menara, sementara cairan lebih berat mengalir turun sebagai fase terdispersi melewati campuran lemak dan asam. Derajat pemisahan dapat dicapai hingga 99%. Proses continiu countercurrent tekanan tinggi memecah lemak dan minyak dengan lebih efisien dari pada proses lain dengan lama reaksi 2-3 jam.
Gambar 1. Single Stage Counter Current Splitting
II.1.D. Proses secara Enzimatik Lemak atau minyak dapat terhidrolisis denagn adanya enzim alami. Proses hidrolisis dengan enzim ini memakan biaya yang besar dan waktu reaksi yang lama. Hidrolosis enzimatik menggunakan enzim lipase dari Candida Rugosa, Aspergillus niger, dan Rhizopus arrhizus pada kondisi suhu 26-46 dengan waktu 48-72 jam. Proses ini dapat mencapai konversi 98 %.
Tabel 1 : Perbandingan proses-proses hidrolisis Parameter
Twitchell
Batch
Kontinu
Enzimatik
Autoclave Suhu / oC
100-105
150-240
250
26-46
Tekanan
atmosferik
1135 kPa
5 kPa
atmosferik
Katalis
H2S
Zn, Mg, atau Tanpa katalis
biokatalis
Ca oksida Model
Batch
Batch
Kontinu
Waktu/jam
36-48
6-10
2-3
48-72
Konversi
85-98 %
95-98 %
97-99 %
98 %
Keunggulan
Suhu
Investasi
Perolehan
Perolehan tinggi
Operasi
dan
awal lebih
lebih
tekanan
rendah
tinggi
rendah
daripada
Biaya investasi awal
Konsentrasi
proses
gliserin
kontinus
tinggi
Lebih
Pengendali
relatif
cepat
an
rendah
daripada
akurat
proses Twitchell
lebih
Kekurangan
Waktu
Investasi
reaksi
lebih
lama
tinggi
Konsum
Waktu
si steam
lebih
tinggi
lambat
Lebih dari satu tahap
Investasi
Waktu
awal tinggi Suhu tekanan tinggi
dan
reaksi lama Investasi awal tinggi
dari kontinu. Lebih dari satu tahap
Dari tabel perbandingan di atas, dapat disimpulkan bahwa proses yang paling baik adalah hidrolisis lemak atau lemak dengan proses kontinu, dengan alasan sebagai berikut : 1. konversi produk yang dihasilkan tinggi 2. dapat dilakukan tanpa katalis 3. waktu reaksi yang relatif singkat 4. konsentrasi gliserin yang diperoleh tinggi
II.1.2.Saponifikasi Lemak atau Minyak Jika minyak atau lemak disafonifikasi dengan soda kaustik, persamaan reaksinya sebagai berikut :
Terjadi sabun dari hasil saponifikasi dan sisanya terdiri 8-12% gliserin. Lemak dan minyak bisa disaponifikasi melalui proses perebusan. Proses saponifikasi bisa secara singkat seperti di atas. Campuran lemak dan minyak dimasukkan kedalam ketel dan ditakar dulu sejumlah cairan sabun dengan konsentrasi sufisien dan garam yang ditambahkan. Campuran tersebut direbus dengan optimal memakai coil steam tertutup, sampai saponifikasi hampir selesai. Untuk memastikan bahwa sisa cairan sabun yang menyusun gliserin punya alkalinitas minimum,.soda kaustik dalam sisa cairan sabun dinetralisir selama perlakuan berikutnya berlangsung. Garam dalam cairan yang dipakai perlu untuk menjaga sabun dalam hal ini terjadi pemisahan dari sabun dan sisa cairan. Selanjutnya digambarkan setelah diset dan ditransfer ke dalam proses pembuatan gliserin. Artinya, sabun yang hilang selama perebusan dan penghitungan yang lengkap pada pencucian untuk melengkapi saponifikasi dan menghasilkan gliserin sebanyak mungkin sebelum habis menjadi sabun.
II.1.3. Transesterifikasi lemak / minyak Transesterifikasi lemak dan minyak adalah proses yang digunakan untuk produksi metil ester, kecuali dalam kasus yang diinginkan metil ester dari asamasam lemak tertentu. Reaksinya adalah :
Minyak / Lemak
Metanol
Metil Ester
Gliserol
Trigliserida bisa dengan cepat ditransesterifikasi secara batch pada tekanan atmosfer dan temperatur 60-70oC dengan metanol berlebih dan katalis alkali. Sebelum ditransesterifikasi, lemak atau minyak harus dibersihkan dari Asam Lemak Bebas (ALB). Perlakuan ini tidak dibutuhkan jika reaksinya dilakukan pada tekanan hingga 9000 kPa dan temperatur yang tinggi (240oC) dibawah kondisi ini esterifikasi dan transesterifikasi berjalan secara simultan. Campuran pada akhir reaksi dialirkan ke settle. Lapisan sebelah bawah adalah gliserin dikeluarkan, sementara lapisan atas metil ester dicuci untuk membuang sisa gliserin dan untuk diproses lebih jauh. Kelebihan metanol didapatkan kembali dikondensor, dikirim ke kolom pembersihan untuk pemurnian, dan kemudian di recycle. Transesterifikasi secara kontinu juga baru bisa diterapkan untuk kapasitas yang besar bergantung pada kualitas feed. Unit-unitnya didesain untuk beroperasi pada tekanan dan temperatur yang tinggi atau pada tekanan dan temperatur yang rendah.
Pure methanol Reactor
Methyl ester
Residue
Glycerine Methanol Oil Catalyst
Methanol/glycerine separation
Methyl ester distillation
Manufacture of methyl ester by transesterification
Gambar 2. Manufacture of methyl ester by transesterification Henkel proses dioperasikan pada 9000 kPa dan 240oC menggunakan umpan minyak yang belum murni (unrefined oil). Unrefined oil, metanol berlebih, dan katalis diketahui jumlahnya dan dipanaskan hingga 240oC sebelum diumpankan ke dalam reaktor. Kelebihan metanol yang besar dari reaktor menuju bubble fried column untuk pemurnian. Metanol yang diperoleh direcycle ke sistem. Campuran dari reaktor masuk ke separator dimana gliserin lebih dari 90% konsentrasi dipisahkan. Kemudian metil ester diumpankan menuju kolom distilasi untuk pemurnian.
Tabel 2 : Perbandingan Proses Pembuatan Gliserin Parameter
Hidrolisis Minyak
Saponifikasi
Transesterifikasi
(Fat Splitting) Temperatur, oC
250
70
50-70
Tekanan, atm
50
1
1
12-20
10-25
25-35
97-99
98
99
Asam lemak
Sabun
Metil Ester
Konsentrasi gliserin,% Konversi,% Produk Samping
Bisa diproses
Tanpa katalis
Konversi
dengan atau tanpa
produk yang
katalis
tinggi Konsentrasi
Bahan baku murah
gliserin yang tinggi Kebutuhan
Kelebihan
energi rendah Produk samping (metil ester) lebih ekonomis daripada produk proses lain Konsumsi energi
Kekurangan
Terbentuknya
yang besar
emulsi, dapat
(karena butuh
mengurangi
suhu dan tekanan
konversi
yang tinggi)
gliserin
Konsentrasi
Banyak air
gliserin rendah
garam yang harus dibuang
Dari perbandingan proses tersebut maka proses yang dipilih pada perancangan pabrik gliserin ini adalah transesterifikasi. Beberapa dasar pertimbangan pemilihan proses yaitu : 1. Konsumsi energi yang rendah Produksi gliserin dengan metanolisis membutuhkan suhu dan tekanan reaktor yang lebih rendah dibandingkan hidrolisis dan saponifikasi 2. Peralatan yang tidak terlalu mahal Gliserin adalah produk samping dari produksi metil ester. Metil ester bersifat non-korosif dan diproduksi pada kondisi operasi suhu dan tekanan yang rendah, sehingga bisa diproses dalam alat yang terbuat dari Carbon Steel. Sedangkan asam lemak dari proses hidrolisis bersifat korosif dan membutuhkan alat dari stainless steel. 3. Gliserin yang dihasilkan lebih tinggi Transesterifikasi adalah reaksi yang kering dan menghasilkan konsentrasi yang tinggi. Sementara hidrolisis dan saponofikasi menghasilkan gliserin-air yang mengandung lebih dari 80% dan 75% air, lebih dan sehingga pemurnian selanjutnya membutuhkan lebih banyak energi. 4. Lebih mudah dimurnikan Gliserol hasil proses transesterifikasi lebih mudah dipisahkan daripada proses hidrolisis dan saponifikasi. Karena busa yang terbentuk sedikit.
II.2.Metoda Pencucian Gliserin Gliserin diperoleh melalui proses produksi di atas belum lagi murni dan harus melelui proses pemurnian konsentrasinya. Ada dua proses pemurnian yang dipakai.
II.2.A.Metoda konvensional Yaitu dengan cara memisahkan cairan sabun dari gliserol dengan aluminium atau besi klorida dengan cara evaporasi, distilasi deodorisasi dan bleaching. Pada dasarnya, langkah-langkah memproduksi gliserin berkadar tinggi dengan kemurnian 99% sama saja.penghasilan cairan sabun atau gliserol ditambah asam mineral untuk pemecahan berbagai molekul sabun dan pembebasannya dari asam lemak. pH disesuaikan dan alumunium atau besi klrida sebagai floccolant ditambahkan untuk mendapatkan kemurnian ,yang setelah itu disaring. Kemudian disesuaikan pHnya 6,5 ke atas, sebelum diumpankan ke dalam evaporator. Tipe evaporator yang memakai single atau multiple efek berdasarkan volume material yang diproses. Gliserin kasar setelah evaporasi punya konsentrasi 80-88%. Garam yang dipisahkan dan dikeluarka selama evaporasi dari perlakuan cairan sabun gliserol. Akumulasi dalam tepat garam di bawah evaporator. Basa direcover dan direcycle ke pembuatan sabun. Gliserin kasar dari evaporator didistilasi dalam keadaan vakum 660-1330 Pa. panas didalamnya dijaga selama evaporasi agar temperature di bawah 2000 C. ini dilakukan untuk mencegah polimerisasi dan dekomposisi gliserin. Yang dimulai pada suhu 2040 C. pengontrolan kondensaai dari pemisahan uap gliserin dari uap air. Kondensasi gliserinyang mencapai 99% kemurnian melalui deodorisasi dengan memasukka panas kedalamnya pada penampung deodorisasi keadaan vakum. Gliserin akhirnya dibleaching dengan karbon aktif dan disaring untuk menghasilkan konsentrasi lebih dari 99%.
II.2.B. Metoda Pertukaran Ion Metoda pertukaran ion dari pemurnian gliserin merupakan hal lazim dan diterima
luas
karena
operasi
yangsederhana
dan
energy konsumsi
yang
rendah.metode ini didasarkan pada penggunaan resin penukar ion yang cocok dan
partikel yang sesuaiuntuk menyaring gliserin dari pemecahan lemak atau transesterifikasi. Jika khaddar garam tinggi,pada saponifikasi perlu proses untuk merubah garam tersebut. Pemurnian dengan pertukaran ion, tergantung lanjutan sebelum penyaringan material berdasarkan hasil dengan memakai kation kuat, anion lemah dan tempat campuran anion-kation kuat. Pertukaran ion beroperasi secara efisien dengan cairan 24-40% gliserin. Caranya berdasarkan eliminasi permukaan resin bekas asam lemak bebas, lemak hewan dan mineral lain yang akan dimurnikan. Makanya konsentrasi pemurnian cairan gliserin didasarkan pada evaporasi (penguapan) memakai multipleefek evaporator untuk memproduksi gliserin dengan kemurnian lebih dari 99%. Akhir dekolorisasi berdasarkan dengan mengaktifkan permukaan karbon atau perlakuan dengan karbon aktif berdasarkan filtrasi menghasilkan gliserin yang bagus. Perbandingan metode konvensional dengan metoda pertukaran ion. Metoda konvensional butuh fleksibilitas lebih besar tapi memkai energi lebih banyak, berdasarkan hal itu maka air harus diuapkan dan gliserin tersebut di distilasi pada temperature yang lebih tinggi. Metoda pertukaran ion tidak memakai energi tapi tidak bias dipakai untuk gliserol bila terdiri dari klorida yang tinggi. Klorida kotor berada pada resin pertukaran ion.
II.3. PENYULINGAN GLISERIN Penyulingan gliserin dilakukan dengan distilasi. Distilasi gliserin Distilasi gliserin dilakukan denagn menggunakan steam dibawah vakum tinggi dan peningkatan tempertur. Tekanan uap gliserin pada tekanan udara 760 mmHg pada 290oC, dank arena gliserol mulai berpolimerisasi pada 200oC, distilasi harus dilakukan pada tekanan rendah. Saat distilasi berlangsung pada steam tekanan
parsial gliserol dikurangi, untuk menjaga tekanan total. Denagn persamaan sebagai berikut:
Berat Gliserin ( fasa uap) Tekananuap parsial Gliserin Berat air ( fasa uap) Tekananuap parsial air
Distilasi gliserin dioperasikan pada tekanan absolute 5-6 mmHg dan temperature 165oC. Reaksi kimia yang tidak diinginkan dapat terjadi dalam gliserol mentah atau kasar. Pembentukan komponen Nitrogen dari proteinoeus pada gliserin kasar (tidak dipindahkan dalam proses treatment) dengan gangguan suhu. Bersama dengan produk dekomposisi yang rusak, impurities di dalam gliserin ikut disuling. Oleh karena itu, sanagt penting membatasi waktu pada saat temperature maksimum. Pembentukan gliserol ester oleh reaksi sabun ( Berat Molekul rendah ) dengan reaksi sebagai berikut :
C3H5(OH)3 + R-COONa
C3H5(OH)2-O-CO-R
+
NaOH
Pembentukan polygliserol dengan bantuan NaOH yang sangat penting untuk mengontrol alkalinity dari gliserol kasar ke level optimum. Pembentukan
acrolein
(CH=CHCHO),
dimana
digunakan
dalam
menghilangkan bau zat yang terkotaminasi. Jumlah total stripping stream dari distilasi sekitar 20% dari jumlah gliserol yang diproses. Jumlah ini lebih besar dengan kualitas umpan yang kurang baik. Bagaimanapun tidak semua steam diinjeksi, seperti air yang berasal dari gliserin kasar (80%) mengalir menuju steam dan dibagi sesuai kebutuhan.
Penarikan dan Pembuangan residu
Residu yang terakumulasi pada dasarnya masih mengandung sedikit gliserol, Gliserol polimer, Aldehid resin, produk organic dari dekomposisi dan garam. Sedikitnya ada dua metode untuk memindahkan residu :
Penerima residu yang ditempatkan sedemikian rupa untuk menampung residu, yang secara periodic akan dipindahkan kedalam tangki cairan untuk diproses ulang.
Gliserin dipindahkan secara kontinu dan disaring kembali untuk mendapatkan gliserin
Penyulingan gliserin cara “The Crown Iron Work Co. Press”, direpresentasikan secara kontinu pada proses destilasi menggunakan lebih banyak suplai sweet water atau bahan sabun gliserin mentah. Gliserin kasar dipanaskan secara regeneratf dengan destilasi gliserin. Cairan (liquor) kemudian masuk hingga panas mencapai suhu 1650C dan disirkulasikan oleh pompa sirkulasi. Cairan (liquor) yang disirkulasikan adalah sebagian uap air yang diuapkan dengan bantuan vacum (6 mmHg) dan sparging uap air dalam suhu kamar. Uap air naik melalui bagian separasi menuju alat kondensasi. Disitu uap air dikondensasikan dalam suatu lapisan dan diedarkan kembali, didinginkan dan gliserin disuling. Gliserin yang terpadatkan atau terkondensasi (80-90%) glisserin dibawah standar, yang akan dikirim ke gudang penyimpanan. Gliserin dibawah standar adalah gliserin refined yang jumlahnya dikumpulkan 2-3 hari dalam tiap bulannya. Residu yang berada yang ada di dasar merupakan residu yang kaya akan gliserol (25%). Dalam jumlah kecil (0.5%) asam posporik ditambahkan kedalam residu agar pH dapat terjaga dan menghambat pembentukan poligliserol. Kemudian, residu dipanaskan dengan resirkulasi pemanas eksternal hingga suhu 1750C dan secara parsial diuapkan dibawah vacum dan 24% stripping steam. Lebih banyak uap yang terkondensasi pada kaki kondensornya dan kemudian menghasilkan gliserin kasar.
Residu yang berada dibawah kaki kondensor dipindahkan kedalam drum untuk disimpan. Gliserin didestilasi dari gliserin kasar akan dievaporasi ulang dalam deodorizer pada temperatur 130oC-140oC dengan vacuum tinggi dan stripping steam dan panas luar. Untuk menjaga perpindahan agar tetap optimal dari material yang bersifat odoriferous dan kelembaban residu. Gliserin yang akan dihilangkan baunya (deodorisasi) didinginkan sebelum di alirkan kekolom karbon aktif, kemudian warna material dihilangkan. Gliserin yang sudah melalui proses bleaching disring kemudian dipindahkan ke butir partikel karbon untuk didinginkan lebih lanjut dan dikirim ke gudang penyimpanan. II.3.A. ALAT PENUKAR PANAS PERMUKAAN Metode alternatif dari gliserin adalah dengan menggunakan sistem pengering film tipis. LCI corp. menjelaskan proses ini secara lanjut dengan menggunakan metode counter current untuk memisahkan uap dari pengering film tipis ke umpan cairan yang terdiri dari badan pemanas dan rotor. II.3.B. STABILISASI DAN PENYIMPANAN Gliserin kasar dan encer mengandung sedikitnya beberapa materi suspensi (endapan garam) yang harus dibuang selama proses penyimpanan. Kemudian untuk menghindari bercampurnya material ini kedalam proses ketika luquor diambil direkomendasikan untuk menggantikan nozel yang terletak dibawah level terendah tanki serta pengosongan dan pencucian tanki secara periodik. Larutan gliserol encer (< 50%) merupakan subjek untuk fermentasi yang akan mengurangi yield dan mengakibatkan kemunduran produk gliserol yang dihasilkan. Dan gliserol dijaga pada suhu 700C dan atau pada konsentrasi tinggi yang akan mencegah masalah ini. Pertambahan konsentrasi gliserin akan menyebabkan kesulitan dalam pemompaan. Pada suhu yang rendah karena mamiliki viskositas yang tinggi maka direkomendasikan agar gliserin dipompa pada suhu 40oC-500C, temperatur yang rendah akan menyebabkan kesulitan saat pemompaan dan suhu yang tinggi akan mengakibatkan perubahan warna gliserin. Jika menggunakan coil pemanas atau steam, penting untuk menggunakan tekanan steam rendah sehingga tidak terlalu
memanaskan
gliserol
dan
mengakibatkn
rusaknya
produk
vesel
basa
direkomendasikan untuk mencegah pembentukan asam lemak terdapat didalam tanki tersebut karena gliserin bersifat higrokopis maka kelembaban dapat dihilangkan dari tanki penyimpanan gliserin. Gliserin yang dipanaskan jangan disimpan didalam tanki yang terbuat dari tembaga atau besi karena garam tembaga atau besi dapat mengkatalis reaksi oksidasi terhadap gliserin pada kondisi tertentu. II.3.C. AROMA DAN WARNA Masalah warna dan rasa dapat dihindari dengan menggunakan bahan mentah berkualitas, threating dan penyimpanan gliserol kasar dan mencegah kenaikan suhu untuk waktu yang lama pengotor dalam gliserin kasar khususnya zat organik bukan trigliserida menyebabkan turunnya kualitas dan kuantitas gliserin yang disaring. Jika zat organik bukan gliserida dikandung tinggi dari 3-5%, masalah aroma, rasa dan warna akan timbul pada produk akhir. Trimetilen glikol yang ada bersama zat organik bukan trigliserida dapat menyebabkan perubahan warna dari gliserin dan menimbulkan masalah dalam penyimpanan.
II.4. MANFAAT GLISERIN
Kegunaan dari gliserin sangat fenomenal, berdasarkan pengamatan hingga 1700 kegunaan telah diketahui. Gliserin secara luas digunakan dalam : 1. produk alami, tidak beracun dan aman untuk dikonsumsi manusia 2. gliserin adalah humectant, emulsifier dan plasticiser yang baik 3. kompatible dengan berbagai macam material dan bercampur dengan baik
Di bawah ini beberapa kegunaan dari gliserin : 1. perekat, digunakan untuk plasticizing 2. agriculture digunakan dalam bentuk spray dips 3. antifrizer/anti beku 4. pembersih dan pengkilat 5. pencegah korosi digunakan untuk melapisi permukaan logam 6. kosmetik, misalnya, dalam krim kulit dan lotion, sampo dan hair condisioner, sabun dan deterjen 7. bahan peledak untuk pembuatan trinitro gliserin 8. farmasi, untuk pembuatan antibiotik 9. resin 10. tekstil, untuk perlakuan antistik, anti shrink, dan water proofing.
Diagram kegunaan gliserin Alkid Resin
10% 6% 36%
2%
Tobacco produk cosmetic / Pharmaceutical
30%
Explosive 16%
Urethane
Selain beberapa manfaat di atas, gliserin juga berguna dalam bentuk : Food / Beverages
1. Campuran gliserin dengan PK*
Gliserin kalau bercampur dengan kristal PK* akan menimbulkan api kimia. Tuang gliserin di selembar kertas, lalu ditaburkan kristal PK, tak lama kemudian kertas itu pasti akan mengepulkan asap putih dan lantas hangus dilahap kobaran api. Jangan lupa sediakan air untuk menyiram api. PK* adalah kalium permanganat, merupakan oksidator kuat yang sering digunakan untuk mengobati penyakit ikan akibat ektoparasit dan bakteri. PK kalau
tercampur air, warnanya merah dan baunya seanyir darah. Larutan serbuk PK yang dicampur dengan air mandi biasanya digunakan untuk penderita yang menderita alergi, kudis, kurap, panu dan teman-temanya. 2. Nitrogliserin Nitrogliserin merupakan salah satu bahan dasar dari propelan jenis double base. Campuran nitrogliserin dan nitroselulosa merupakan bahan yang umum digunakan dalam industri bahan peledak. Sampai saat ini kebutuhan bahan peledak masih diperoleh dari luar negeri termasuk nitrogliserin yang merupakan bahan dasar utama dalam pembuatan propelan jenis double base. Nitrogliserin dapat dihasilkan melalui proses nitrasi pada kondisi tertentu dengan menggunakan campuran asam nitrat dan asam sulfat. Asam-asam tersebut pada saat ini telah dapat diproduksi di dalam negeri begitu pula gliserinnya. Dewasa merupakan hasil samping pada industri sabun telah dapat diperoleh dengan kadar 85-99,5 %. Dengan tersedianya bahan baku nitrogliserin di dalam negeri, maka Universitas Indonesia bersama BPPIT Dephankam memandang perlu untuk melakukan studi pembuatan dengan memanfaatkan sumber daya yang ada di dalam negeri, yang bertujuan untuk membantu pemerintah dalam memecahkan masalah ketergantungan dari luar negeri dalam pemenhuhan kebutuhan bahan baku tersebut. Disisi lain juga membantu industri itu sendiri di dalam pengembangan diri dalam berproduksi. Dengan memperhatikan hal tersebut diatas perlu diupayakan untuk mengembangkan kemampuan yang dimiliki dalam rangka mendukung kepentingan Pertahanan dan Keamanan Negara.
BAB III KESIMPULAN
1. Gliserin adalah suatu tribasic alkohol yang terdapat di alam dalam bentuk trigliserida yang merupakan trigliseril ester dari asam lemak. 2. Cara pembuatan gliserin :
Hidrolisis dari lemak dan minyak dengan bantuan katalis untuk menghasilkan asam lemak dan gliserin: air manis yang dibentuk terdiri 16-20% gliserin.
Safonifikasi lemak dan minyak memakai soda kaustik yang merubahnya ke bentuk sabun dan gliserin. a.
Proses Twitchell
b.
Proses Autoclave Batch
c.
Proses Kontinu
d. Proses secara Enzimatik
Transesterifikasi yang menghasilkan gliserin dari trigliserida saat lemak dan minyak direaksikan dengan metanol dengan bantuan katalis untuk menghasilkan metil ester..
3. Metoda pemurnian gliserin ada dua,yaitu :
Metoda Konvensional
Metode Pertukaran Ion
Penyulingan
4. Proses yang paling baik untuk pembuatan gliserin adalah transesterifikasi karena Gliserin yang dihasilkan lebih tinggi, lebih mudah dimurnikan, konsumsi energi yang rendah, dan peralatan yang tidak terlalu mahal
DAFTAR PUSTAKA
Herman, Syamsu dan Khairat,. 2004. Kinetika Reaksi Hidrolisis Minyak Sawit dengan Katalisator Asam Klorida. Jurusan Teknik Kimia, FT, Universitas Riau, Pekanbaru. Hui, Y.H. 1996. Bailey’s Industrial oil and Fat Products Volume 5, Edisi 5. New York: Jhon Wiley and Sons, INC. Khafiya, Nidaan. 2005. Prarancangan Pabrik Gliserol CP (Chemical Pure). Pekanbaru: Teknik Kimia UNRI. Sunardi. 2004. Prarancangan Pabrik Gliserin dari Crude Palm Oil (CPO). Pekanbaru: Teknik Kimia UNRI. Anonim. Biodiesel Technology , A patented biodiesel technology. developed at the University of Toronto, www.rendermagazine.com, diakses tanggal 5 Mei 2011
