pra rancang pabrik bioetanol dari molase
Post on 05-Jul-2018
228 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
8/16/2019 Pra Rancang Pabrik Bioetanol dari Molase
1/16
EXECUTIVE SUMMARY
PRARANCANGAN PABRIK BIOETANOL DARI MOLASE
JUDUL TUGAS DENGAN PROSES FERMENTASI
KAPASITAS PRODUKSI 11.200 kiloli!"#$%&'
I. STRATEGI PERANCANGAN
Latar Pendirian pabrik bioetanol di Indonesia dilatarbelakangi oleh ketergantungan
belakang dunia terhadap bahan bakar fosil. Keadaan ini mendorong Negara-negara industri
mencari sumber energi alternatif seperti etanol, metana, dan hidrogen. Bioetanol
menjadi pilihan utama dunia karena senyaa ini dapat terus diproduksi baik
secara fermentasi maupun sintesis kimia
!asar Penetapan kapasitas produksi didasarkan oleh " hal yaitu #
penetapan $. !iperkiraan pada tahun %&$' kapasitas nasional produksi etanol sebesar
kapasitas ()&.&&& ton*tahun, impor etanol mengalami kenaikan sebesar ( %.+&&
produksi ton*tahun, ekspor etanol sebesar (").'&& ton*tahun, sehingga kebutuhan
etanol dalam negeri ("'."&& ton* tahun. Pabrik ini direncanakan dapat
memenuhi %' dari kebutuhan dalam negeri yaitu .&&& ton*tahun $$.%&&
kiloliter*tahun/.
%. 0oad map pemanfaatan biofuel, Indonesia pada tahun %&$$-%&$'
membutuhkan %,)+ juta kL bioethanol sebagai konsumsi $& 1asoline
!itjen 2igas %&&/.
". Bahan baku yang berupa tetes tebu molasses/ dapat diperoleh dari beberapa
pabrik gula P3P Nusantara I4 kaasan 5olo-5emarang/ dengan jumlah $"
unit pabrik gula kapasitas tetes tebu .'+& ton*tahun P3 Kharisma
Pemasaran Bersama Nusantara/.
!asar Lokasi pabrik bioetanol ditetapkan di Kabupaten Karanganyar, 6aa 3engah
penetapan dengan alasan#
lokasi pabrik $. Penyediaan bahan baku
Lokasi pabrik dipilih mendekati sumber bahan baku untuk mengurangi biaya
transportasi dan kehilangan bahan baku dalam transportasi. Bahan baku tetes
tebu diperoleh dari pabrik gula kaasan 5olo-5emarang.
%. Penyediaan listrik Kebutuhan listrik dapat dipenuhi dengan menyediakan genset sendiri.
1
-
8/16/2019 Pra Rancang Pabrik Bioetanol dari Molase
2/16
5ehingga seaktu-aktu terjadi gangguan listrik dari PLN maka pabrik tidak
mengalami kerugian sebagai akibat terhentinya produksi.
". Penyediaan air
!i daerah Karanganyar, air untuk proses cukup tersedia karena dekat dengan
sungai Bengaan 5olo.
7. 3ransportasi
3ransportasi memadai sehinga akan mempermudah pengangkutan bahan baku
dan produk.
'. 3enaga kerja
3enaga kerja di daerah 6aa sehingga akan dengan didirikannya pabrik akan
mampu menyerap tenaga kerja dan menunjang program pemerintah untuk
mengurangi pengangguran.
Pemilihan • Proses yang dipilih dalam produksi bioetanol ini adalah proses biosintesa proses
fermentasi/. Proses ini melibatkan akti8itas mikroba khamir dari spesies
Saccaromyces Cerevisiae pada kondisi anaerob.
• Proses pembentukan etanol dari molase diaali dengan proses pemisahan abu dari dalam
bahan baku molase, proses hidrolisa sukrosa pada molase menjadi glukosa, dan proses
fermentasi glukosa menjadi etanol.
• Proses pemurnian bioetanol berlangsung dalam tiga tahap yaitu flash coloumn, distilasi
coloumn dan pemisahan dengan membran per8aporasi sehingga diperoleh produk
bioetanol dengan kadar .
BA(AN BAKU
Nama 2olase
5pesifikasi - 9ujud # cair
- Kandungan # 1lukosa %$,) berat
# 5ukrosa "7,$ berat
# :ir %;,7 berat
# :bu $),;% berat
Kebutuhan ".$7$,) ton*tahun
:sal P3P Nusantara I4 kaasan 5olo-5emarang/
2
PRODUK
-
8/16/2019 Pra Rancang Pabrik Bioetanol dari Molase
3/16
6enis air
- 9arna # jernih- 3itik didih # )+
&>
- Berat molekul # 7;
- 5pecific gra8ity # $,;%
Laju $$.%&& kl*tahun
produksi
Penjualan 2emenuhi %' kebutuhan bioethanol dalam negeri. 9ilayah pemasaran meliputi
6aa ? 5umatra.
3
AI. DIAGRAM A
-
8/16/2019 Pra Rancang Pabrik Bioetanol dari Molase
4/16
LIR DAN
PENERACAAN
1.1. Di$)"$*
Ali"
=$="
3angki Penyimpanan 5creening =" 3angki
2olase Penyimpanan
=%
CO2 =; =)
=$& =
=
2= 3angki Penyimpanan 3angki =ermentor ='
-
8/16/2019 Pra Rancang Pabrik Bioetanol dari Molase
5/16
N!"$+$ M$,,$ To$l Ti$- Ko*-o'!' k)#/$*
Ko*-o'!' A"&, K)#/$*
1 2 3 4 5 6 7 10
& & & & & & & &
& & & & &
& $%."'%,+; & & & &
Abu & & & & & & & &
& & & & & & & & &
& & & & & & & & &
& & & & & & & & &
CO2 & & & & & & & & &
H 2 SO4 & & & & & & &
(NH 4 )2 SO4 & & & & & & & "7,+7 "7,+7 "7,+7
S.cerevisiae & & & & & & &
5
-
8/16/2019 Pra Rancang Pabrik Bioetanol dari Molase
6/16
Ko*-o'!' A"&, K)#/$*
11 12 1 1 13 14 15
& & & & & & &
& & & & & & &
$.$'%,&+ 7&$,;$ ).%&7,;$ ';,)" 7+,' ),)+
Abu & & & & & & &
).%;$,"' '.&$,'$ ' ),;& $.&7,7+ ',"& $.&+,$)
&,; ",'$
-
8/16/2019 Pra Rancang Pabrik Bioetanol dari Molase
7/16
2.2. P!'!"$+$$'
2.2.1 N!"$+$ M$,,$
1. S+"!!'!"
Komponen
2asuk kg*jam/ Keluar kg*jam/
=$ =% ="
1lukosa -
5ukrosa -
:ir -
:bu -
S&8 o$l .5694
To$l
2. R!$ko" (i:"oli,$
2asuk kg*jam/
Keluar, ='
Komponen ="
=7
kg*jam/
1lukosa -
5ukrosa - -
:ir $%."'%,+;
S&8o$l .5694 13.67904
To$l 13.67904 13.67904
. T$')ki F!"*!'o"
2asuk = kg*jam/ Keluar,Komponen
=kg*jam/=
'=;
=)
=+
- - -
- - - -
- - - -
- - - -
- - -
>A% - - - -
Saccharomyces - - -
cerevisiae
@%5A7- - -
N@7/%5A7 - - - "7,+7 "7,+7
S&8 o$l 13.67904 96 13.3297
To$l 13.3297 13.3297
7
-
8/16/2019 Pra Rancang Pabrik Bioetanol dari Molase
8/16
. M!*8"$' Mik"o;il"$,i
2asuk Keluar
Komponen
= =$& >A% =$$- -
- -
- -
% - -
- -
>A% - -
Saccharomyces cerevisiae - -
@%5A7 - -
N@7/%5A7 "7,+7 "7,+7 - -
13.3297 75941 1.72952To$l
13.3297 13.3297
3. Fl$,% Col&*'
Komponen2asuk Keluar
=$$ =$" =$%
7&$,;$ $.$'%,&+
>%@'A@ '.&$,'$ ).%;$,"'
>%@7A ",'$"@+A" %,+; &,;
To$l1.72952 3.73976 6.25952
1.72952 1.72952
4. Di,il$,i Col&*'
Komponen2asuk kg*jam/ Keluar kg*jam/
=$% =$7 =$'
>%@'A@ $.$'%,&+ '),;& $.&7,7+
:ir ).%;$,"' ).%&7,;$ ';,)"
>"@+A" $","$ $","$ -
>%@7A &,; - &,;
To$l 6.25952 5.25393 1.132916
6.25952 6.25952
8
-
8/16/2019 Pra Rancang Pabrik Bioetanol dari Molase
9/16
5. M!*8"$' P!"
-
8/16/2019 Pra Rancang Pabrik Bioetanol dari Molase
10/16
Komponen Panas 2asuk k6*jam/ Panas Keluar k6*jam/
>;@$%A; %&;."".$&&,% $.%%).;&%,%;
@%A %.'+&.)'&,$) %'.&7),&%
:ir Pendingin - $+.7+).%&$,7To$l 206.75.6309 206975.6309
2. R!$ko" F!"*!'o"
Komponen Panas masuk kkal*jam/ Panas Keluar kkal*jam/
>;@$%A; $.%%).;&%,%; $.%%).;&%,%;
@%A %'.&7),&% %'.&7),&%
>%@'A@ - $+.$7&,"
>"@+A" - $+,'
>%@7A - ;,);
>A%-
;.')$,$
@%5A7&,&%)$
&,&%)$
N@7/%5A7%;$,"'
%;$,"'
s.cerevisiae &,%; &,%;
:ir Pendingin - $+.)7."$;,'
C@ reaksi - -$+.))7.%+,$'
To$l 17.64.71097 17.64.71097
3. (!$ E=+%$')!"
Komponen Panas masuk k6*jam/ Panas Keluar k6*jam/
@%A%'.&7),&%
+%%.+7",&$
>%@'A@
$+.$7&,"$%.%;&,$+
>"@+A"$+,'
$."",$;
>%@7A ;,);
"%",;)
5team ;);."$+,)7 -
To$l 73.54490 73.54490
10
4. (!$ E=+%$')!"
-
8/16/2019 Pra Rancang Pabrik Bioetanol dari Molase
11/16
Komponen Panas masuk k6*jam/ Panas Keluar k6*jam/
>%@'A@ '.+7+,7 $+).'$),+;
@%A 7+".;+,; 7+".;+,;'
>"@+A" $."";,%" %.'),"7
>%@7A +$,7" $;$,7+
5team %.%,&7 -
To$l 45.7693 45.7693
5. Kolo* Di,il$,i
$. Ko':!',o"
Komponen Panas masuk k6*jam/ Panas Keluar k6*jam/
>%@'A@'.%%.%'&,$&
$7).)"$,$;
@%A).$"7,%
$".%)",)"
>%@7A+',)
$"",%+
:ir Pendingin - '.);+.""
To$l 3.727.50917 3.727.50917
8. R!8oil!"
Komponen Panas masuk k6*jam/ Panas Keluar k6*jam/
>%@'A@.")',";
+.&)',;+
@%A%.&$).&';,$&
%.$$'.%&",+&
>"@+A"%.'),"7
%.))','+
5team $$".''&,%' -
To$l 2.12.341905 2.12.341905
11
-
8/16/2019 Pra Rancang Pabrik Bioetanol dari Molase
12/16
BI. PERALATAN PROSES DAN UTILITAS
.1. P!"$l$$' P"o,!,
1. Po*-$
RESUME POMPA
Kode # P-%$%=ungsi # 2engalirkan produk fermentasi dari tangki fermentor
ke tangki penyimpanan sementara holding tank produk fermentasi/
3ipe # Pompa sentrifugal
Bahan # >arbon 5teel 5: %+" terutama grade >
Poer
• Pompa
# $,$+"+)7$ @pDkuran Pipa
• Nominal pipe siEe #7 ditentukan oleh A!, =oust hal )%7/
• 5chedule Number # 7&
• 6umlah# $ buah
Kapasitas # &,$''$"+'$" ft"*sec
Kecepatan Linear # &,'"7$$); m*s
2. (!$ E=+%$')!"RESUME (EAT EXC(ANGER JENIS COOLER
Nama # >ooler
Kode # @ menjadi "%
&>/
3ipe # shell and tube
Bahan Konstruksi # >arbon 5teel 5: %+' 1rade >
S-!,i;ik$,i
T&8! S%!ll
A! F $,' in F &,$%' ft @eat eGchanger F % pass
I! F $,%+ in F &,$&;;) ft 5usunan triangular pitch,
B91 F $% P3F $'*$; in F &,&)+$%' ft
12
at F &,"%' ft%*ft Nt F %%
-
8/16/2019 Pra Rancang Pabrik Bioetanol dari Molase
13/16
L F $7 in I! F+ in F &,;;) ft
A! F "*7 in F &,&;%' ft
L&$, P!"-i':$%$' P$'$,
$$,+;"'+" ft%
P$'$, >$') :i-i':$%k$'
$,); G $&' B3D*jam
Ko!;i,i!' P!"-i':$%$' P$'$,
U C U D
F$ko" K!koo"$'
R D minimum &,&&&$ jam.ft%.o=*Btu/ R D perhitungan &,&;+jam.ft
%.o=*Btu/
P"!,,&"! D"o-
T&8! S%!ll
Pressure drop yang diijinkan $& psi Pressure drop yang diijinkan $& psi
Pressure drop perancangan %,))%$&) psi Pressure drop perancangan
psi
. T$')ki P!'>i*-$'$' P"o:&k E$'ol T?104
=ungsi # 2enyimpan produk etanol cair selama "& hari
3ype # 5ilinder 3egak dengan :las !atar dan :tap >onical
Kondisi Aperasi
3emperatur # "&o> F "&" K
3ekanan # $ atm=ase # >air
Bahan Konstruksi # >arbon 5teel 5: H %+" grade >
Kapasitas # ").&7),% ft"
!iameter # 7' ft
3inggi # %7 ft
3ebal shell # >ourse $ # &,7)' in
>ourse % # &,"'" in
>ourse " # &,%"$ in
Bentuk @ead # >onical roof
3ebal @ead # $,$)&)% in
3inggi @ead # %,&$%;7$ ft
13
-
8/16/2019 Pra Rancang Pabrik Bioetanol dari Molase
14/16
. Kolo* Di,il$,i V?02
=ungsi # memisahkan dan memurnikan etanol hasil fermentasi
3ipe # 5ie8e tray
6umlah # $ buah
2aterial # >arbon 5teel 5: """ 1rade >
3inggi # $$,% m
!iameter # &,;&$7"+%'+ m
6umlah 3ray # %" tray
3ebal 5hell # &,&$)$) in
6enis head dan bottom # 3horispherical
@ead dan bottom # tebal # &,&;&))$$%7 in
tinggi # 7,&&%77$''' inKondisi operasi #
Puncak 3ekanan # $ atm
5uhu # "+" K
Dmpan 3ekanan # $ atm
5uhu # ";;,$' K
!asar 3ekanan # $.$ atm
5uhu # ")",$' K
3. F!"*!'o"
=ungsi # 0eaksi pembentukan etanol dengan proses fermentasi ragi
olume # ".$7&,)'&7; ft"
6umlah # 7 buah
3ebal shell # >ourse $ # &,$+)' in
>ourse % # &,$+)' in
>ourse " # &,$+)' in
>ourse 7 # &,$%' in
tebal head dan bottom # '*$; in
tinggi head dan bottom # 7',$"; in
!iameter pengaduk # ',&7 ft
6arak pengaduk dari dasar# ;,''% ft
6umlah pengaduk # $
!aya pengaduk # %,' @P
14
-
8/16/2019 Pra Rancang Pabrik Bioetanol dari Molase
15/16
.2. Uili$,
AIR
:ir pendingin cooling water / $.%%%,++' m"*hari
:ir umpan ketel boiler feed water / "$,;"7% m"
*hari
:ir 5anitasi %%,&% m"*hari
:ir Proses %;7,%'77 m"*hari.
3otal kebutuhan air $.'"),&"7 m"*hari
!idapat dari sumber 5ungai Bengaan 5olo, 6aa 3engah
STEAM
Kebutuhan steam %.$"".;%" kg*hari
6enis boiler 9ater 3ube Boiler
LISTRIK
Kebutuhan listrik "7,+% k9!ipenuhi dari PLN
BA(ANBAKAR
6enis 5olar
Kebutuhan &,&') m"*jam
Kegunaan Bahan Bakar 1enerator
IV. PER(ITUNGAN EKONOMI
3otal >apital In8estment D5 $&$.&%&.&+$,)
3otal 2anufacturing >ost D5 $7.'"$."7+,$)3otal Production >ost D5 %$,'&+,"+&."$
ANALISIS KELAYAKAN
0eturn on In8estment 0AI/ Before taG # 7+,$ :fter taG # "",)'
Pay Aut 3ime PA3/ Before taG # $,)+ tahun :fter taG # %,7 tahun
Break =0A0/
15
-
8/16/2019 Pra Rancang Pabrik Bioetanol dari Molase
16/16
EXECUTIVE SUMMARY
TUGAS MATA KULIA( PRARANCANGAN PABRIK KIMIA
PRARANCANGAN PABRIK BIOETANOL DARI MOLASE DENGAN
PROSES FERMENTASI KAPASITAS 11.200 KL#TA(UN
Aleh#
IJbal 5yaichurroEi NI2. L%>&&+&;&
Netty @andayani NI2. L%>&&+&+)
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO
SEMARANG
2012
16
top related