PABRIK BIOETHANOL DARI LIMBAH TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT DENGAN PROSES FERMENTASI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
© 2011
OLEH :ARTHANI ROSYIDA (2308 030 070)EVI ANGGRAINI (2308 030 078)
Dosen PembimbingProf. Dr. Ir. Suprapto, DEANIP. 19600624 198701 1 001
Meningkatnyakebutuhan bahan bakar
• International Energy Agency 2006•kebutuhan minyakmencapai 34%.
KeterbatasanCadanganEnergi fosil
•BPS EW 2005•Tahun 1984 mencapai 9,6 milyar barrel,dan2004 menjadi 4,7 milyar barrel
Peluang Bioetanolsebagai bahan bakaralternatif
• Tahun 2010 kebutuhanmencapai 2,8 jutakilo liter
Prospek tandan kosongkelapa sawitdi Indonesia
• Luas lahan PKS diIndonesia 2005 mencapai5,5 juta Ha•Produksi kelapa sawit12,7 juta ton•Produksi TKKS sebesar2,3 juta ton.
PerancanganPabrik BioetanolDari limbahtandan kosongkelapa sawit
Bahan bakar alternatif
Berasal dari biomassa
Menggunakan proses kimia dan biologi
Kegunaan Bioethanol
- Dalam Industri Kimia
- Bidang Kedokteran, Farmasi dan Laboratorium
- Bahan Bakar Alternatif Kendaraan Bermotor
Bahan Baku PembuatanBioetanol
Bahan – bahanberpati
Bahan – bahanyang mengandung
gula
Bahan-bahanberserat (selulosa)
Bahan Baku Berserat (sellulosa)
Tandan Kosong Kelapa Sawit
Komposisi Kadar %
Selulosa 40
Hemiselulosa 24
Lignin 21
Abu 15
Pertimbangan Pemilihan Lokasi :
Lokasi yang dekat dengan perairansehingga dapat memudahkantransportasi dan kebutuhan utilitaspabrik
Lokasi dengan produksi kelapa sawitterbesar
Lima Propinsi produksi kelapa sawitterbesar di Indonesia tahun 2005 :
Produksi Luas Area ProduksiKelapa Sawit
Produksi TKKS
Riau 1,3 juta Ha 559 ribu ton 128 ribu ton
Sumatera Utara 964,3 ribu Ha 400 ribu ton 92 ribu ton
Sumatera Selatan 532,4 ribu Ha 250 ribu ton 57,5 ribu ton
Kalimantan Barat 466,9 ribu Ha 200 ribu ton 46 ribu ton
Jambi 466,7 ribu Ha 200 ribu ton 46 ribu ton
Lima kota produksi kelapa sawit terbesardi Riau tahun 2003 :
Kota ProdukKelapa Sawit
Kuantan Singingi 732.675 Ton
Indragiri Hulu 627.206 Ton
Kampar 520.648 Ton
Pelalawan 481.658 Ton
Siak 420.031 Ton
Lokasi Pabrik BioetanolKuantan Singigi
Penentuan Kapasitas produksi :
TahunProduksi bioetanol
Jumlah
Eksport
Bioetanol
Jumlah
Import
Bioetanol
(liter/tahun) % (liter /tahun) % (liter / tahun) %
2003
2004
2005
2006
2007
158.388.000
160.686.000
167.984.000
169.752.000
174.328.000
19,06
19,33
20,21
20,42
20,97
506.717.560
581.539.694,5
671.448.405,5
680.088.933
682.819.776
16,23
18,62
21,5
21,78
21,87
506.276.550,1
511.397.955,6
521.522.008,9
523.547.530
529.565.340
19,53
19,73
20,12
20,2
20,42
Rata-rata 166.227.600 518.461.876,9 624.522.873,8
Kapasitas Produksi Nasional
(Produksi Bioethanol + Import Bioethanol)-
(Eksport Bioethanol)
(166.227.600 + 624.522.873,8) (518.461.876,9)
272.000.000 liter/tahun Bioethanol 99,6%
Kapasitas Produksi PabrikBioethanol
54.000.000 liter/tahun bioethanol 99,6%
150.000 liter/hari bioethanol 99,6%
20 % dari kapasitas produksi nasional
Tabel Perbandingan Uraian proses :
Parameter Indirect Hydration Direct Hydration Fermentasi
Aspek Teknis
a. Proses
b. Konversi
c. Yield
Kontinyu
95 %
90-95 %
Kontinyu
95%
95%
Batch
95 %
95%
Kondisi Operasi
a. Suhu (0C)
b. Tekanan
(atm)
c. Waktu Operasi
(jam)
100
1-3,5
-
250-300
5-8
-
32
1
48
Uraian Proses Terpilih Proses pembuatan bioethanol dari limbah tandan
kosong kelapa sawit dengan proses fermentasi
dilakukan melalui tahap :
1. Prehidrolisa.
2. Hidrolisa.
3. Fermentasi.
4. Distilasi dan Dehidrasi.
Reaksi yang Terjadi :
• Reaksi Pre-Hidrolisa
(C5H8O4) n + n H2O n (C5H10O5)
• Reaksi Hidrolisa
(C6H10O5)n + n H2O → n C6H12O6
• Reaksi Fermentasi
2C6H12O6 + H2O C2H5OH + CH3COOH+ 2CO2 +2C3H8O3
H2SO4 4,4%
H2SO4 8%
S..cereviseae
SPESIFIKASI PERALATAN
TANGKI PRE-HIDROLISA (R-110)
Fungsi : untuk menghidrolisa hemiselulosa menjadi
xylose menggunakan katalis asam sulfat 4,4%.
Jumlah = 2
Bentuk = tangki silinder, tutup atas dan bawah berbentuk
standart dished head
Type reaktor = reaktor batch
• Volume reaktor = 540,84036 ft3
• Volume liquida = 432,67 ft3
• Diameter shell = 7,715 ft
• Tinggi reaktor = 11,573 ft
• Tinggi liquida = 8,6034ft
ts
Hs
Ds
hd
th
pb
Da
d1
hd th
d2
Keterangan :
Ds : Diameter shell
Hs : Tinggi shell
hd : Tinggi dish
th : Tebal dish
d1 : Diameter inlet air
d2 : Diameter outlet
Da : Diameter impeler
pb : panjang blade
lb : lebar bladelb
• Pengaduk :Tipe = Three Blade Tipe PropellerJumlah = 1 buahDiameter = 2,4 ft = 0,7315 m = 28,8 inPutaran = 400 rpmPower motor = 2,35 HP
• Jaket :Tebal jaket = 0,1893 in Jarak shell dengan jaket = 2 inOD = 97,87625 in
UTILITAS
Keseluruhan air yang dibutuhkan
(yang diambil dari air sungai) :
Air sanitasi = 84 m3 / hari
Air pendingin = 90.107,87 m3/hari
Air boiler = 1.760,6 m3/hari
Air proses = 1.368,07 m3/hari
Jadi, keseluruhan air yang dibutuhkan :
= (84 + 90.107,87+1.760,6 +1.368,07) m3/hari
= 93.320,54 m3/hari
KESEHATAN DAN KESELAMATAN
KERJA
•Memakai alat pelindung kepala atau safety helmet.
•Memakai alat pelindung kaki atau sepatu karet.
•Memakai alat pelindung tangan atau sarung tangan.
•Memakai alat pelindung pernapasan atau masker
INSTRUMENTASI
ALAT SISTEM INSTRUMENTASI
Reaktor Pre-Hidrolisa dan
Reaktor Hidrolisa
Level Indikator
Temperatur Controller (TC)
Tangki SterilisasiLevel Indikator
Tangki Stater dan Fermentor Level Indikator
PENGOLAHAN LIMBAH
• Limbah cair berasal dari proses distilasi berupa“Bottom Product” dan RVF yaitu sebesar1.128.420,253 kg/hari
• Limbah padat berasal dari RVF sebanyak1.192.211,405 kg/hari
• Limbah gas berupa CO2 berasal dari stater dan fermentor sebesar 104.179,29 kg/hari
Limbah Gas
Gas CO2
Bisa digunakan untuk pembuatan dry ice.
Limbah Padat
slurry Bisa digunakansebagai Pupuk Organik
lignin Disuplay ke industriperekat.
Limbah Cair
• Netralisasi
Menggunakan larutan (Ca(OH)2)
• Sedimentasi
Endapan CaSO4 yang terbentukdipisahkan dengan cara sedimentasi
Activated Sludge
Lagoon
Activated Sludge
AerasiPenambahan
Nutrient Clarifier
Filtrat Lumpur Aktif
Sungai
KESIMPULAN
• Rencana Operasi
Pabrik Bioethanol ini direncanakan beroperasisecara semi continue selama 330 hari operasi/ tahun dan 24 jam/ hari.
• Kapasitas Produksi.
Kapasitas produksi pabrik ini sebesar 150.000 lt/hari bioethanol 99,6%.
• Bahan Baku
Bahan baku utama pabrik ini adalah tandankosong kelapa sawit.
Bahan baku utama yang diperlukan 1.250.000 kg/hari.
• Proses
Proses yang digunakan pada pabrik ini adalahproses fermentasi menggunakan hidrolisaasam kuat (H2SO4),
• Utilitas
Keseluruhan air yang dibutuhkan :
93.320,54 m3/hari
• Pengolahan Limbah
Netralisasi
Sedimentasi
Activated Sludge
Aerob
Top Related