pra rancangan pabrik biodiesel jarak

55
1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik Salah satu masalah krusial yang dihadapi oleh bangsa Indonesia ini adalah masalah kebutuhan energi. Pasokan energi dalam negeri mengalami kendala akibat trend produksi yang cenderung lebih rendah dibanding tingkat konsumsinya. Kebutuhan energi masyarakat dan industri terus meningkat setiap tahunnya. Kondisi ini harus diakomodasi oleh pemerintah melalui penyediaan energi dalam jumlah mencukupi dan tentunya dengan harga yang terjangkau oleh masyarakat. Mengingat cadangan minyak bumi Indonesia yang makin menipis, impor minyak bumi yang semakin tinggi dan kenaikan harga minyak bumi dunia yang dapat dipastikan akan diikuti oleh kenaikan harga BBM sehingga berdampak pada kenaikan harga kebutuhan pokok maka diperlukan pengembangan energi alternatif terbarukan. Hal ini mengingat ketersediaan sumber tanaman penghasil minyak nabati yang cukup tinggi di Indonesia yang dapat dimanfaatkan sebagai biodiesel. Sumber tanaman penghasil minyak nabati yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku biodiesel antara lain kelapa sawit, bunga matahari (Helianthus annuus) dan biji jarak. Saat ini yang sedang dikembangkan adalah biodiesel dari biji jarak. Sedangkan jarak yang dipilih adalah jarak pagar (Jatropha curcas). Gambar 1.1 Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas) Tanaman Jatropha curcas (jarak pagar) termasuk tanaman semak dari keluarga Euphorbiaceae yang tumbuh cepat dengan ketinggian mencapai 3 5 meter. Umumnya seluruh bagian dari tanaman ini mengandung racun sehingga hampir tidak memiliki hama. Tanaman ini mulai berbuah pada umur 5 bulan dan mencapai produktivitas penuh pada umur 5 tahun. Buahnya berbentuk elips dengan

Upload: mudzofar-sofyan

Post on 27-Oct-2015

324 views

Category:

Documents


26 download

DESCRIPTION

Salah satu masalah krusial yang dihadapi oleh bangsa Indonesia ini adalahmasalah kebutuhan energi. Pasokan energi dalam negeri mengalami kendala akibattrend produksi yang cenderung lebih rendah dibanding tingkat konsumsinya.Kebutuhan energi masyarakat dan industri terus meningkat setiap tahunnya. Kondisiini harus diakomodasi oleh pemerintah melalui penyediaan energi dalam jumlahmencukupi dan tentunya dengan harga yang terjangkau oleh masyarakat. Mengingatcadangan minyak bumi Indonesia yang makin menipis, impor minyak bumi yangsemakin tinggi dan kenaikan harga minyak bumi dunia yang dapat dipastikan akandiikuti oleh kenaikan harga BBM sehingga berdampak pada kenaikan hargakebutuhan pokok maka diperlukan pengembangan energi alternatif terbarukan. Halini mengingat ketersediaan sumber tanaman penghasil minyak nabati yang cukuptinggi di Indonesia yang dapat dimanfaatkan sebagai biodiesel.

TRANSCRIPT

Page 1: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik

Salah satu masalah krusial yang dihadapi oleh bangsa Indonesia ini adalah

masalah kebutuhan energi. Pasokan energi dalam negeri mengalami kendala akibat

trend produksi yang cenderung lebih rendah dibanding tingkat konsumsinya.

Kebutuhan energi masyarakat dan industri terus meningkat setiap tahunnya. Kondisi

ini harus diakomodasi oleh pemerintah melalui penyediaan energi dalam jumlah

mencukupi dan tentunya dengan harga yang terjangkau oleh masyarakat. Mengingat

cadangan minyak bumi Indonesia yang makin menipis, impor minyak bumi yang

semakin tinggi dan kenaikan harga minyak bumi dunia yang dapat dipastikan akan

diikuti oleh kenaikan harga BBM sehingga berdampak pada kenaikan harga

kebutuhan pokok maka diperlukan pengembangan energi alternatif terbarukan. Hal

ini mengingat ketersediaan sumber tanaman penghasil minyak nabati yang cukup

tinggi di Indonesia yang dapat dimanfaatkan sebagai biodiesel.

Sumber tanaman penghasil minyak nabati yang dapat dimanfaatkan sebagai

bahan baku biodiesel antara lain kelapa sawit, bunga matahari (Helianthus annuus)

dan biji jarak. Saat ini yang sedang dikembangkan adalah biodiesel dari biji jarak.

Sedangkan jarak yang dipilih adalah jarak pagar (Jatropha curcas).

Gambar 1.1 Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas)

Tanaman Jatropha curcas (jarak pagar) termasuk tanaman semak dari

keluarga Euphorbiaceae yang tumbuh cepat dengan ketinggian mencapai 3 – 5

meter. Umumnya seluruh bagian dari tanaman ini mengandung racun sehingga

hampir tidak memiliki hama. Tanaman ini mulai berbuah pada umur 5 bulan dan

mencapai produktivitas penuh pada umur 5 tahun. Buahnya berbentuk elips dengan

Page 2: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

2

panjang sekitar 1 inchi (sekitar 2,5 cm) dan mengandung 2 – 3 biji. Usia Jatropha

curcas apabila dirawat dengan baik, dapat mencapai usia 50 tahun.

Gambar 1.2 Buah Jarak Pagar (Jatropha curcas)

Jatropha curcas (jarak pagar) merupakan salah satu tanaman yang paling

prospektif untuk diproses menjadi biodiesel karena selain relatif mudah ditanam,

toleransinya tinggi terhadap berbagai jenis tanah dan iklim, produksi minyak tinggi,

serta minyak yang dihasilkan tidak untuk dikonsumsi oleh manusia sehingga tidak

mengalami persaingan dengan minyak untuk pangan (edible oil). Minyak jarak

berwujud cairan bening kekuningan dan tidak menjadi keruh sekalipun disimpan

dalam jangka waktu lama.

Produksi biodiesel dengan bahan baku minyak jarak pagar memiliki hasil yang

sama dengan biodiesel bahan berbahan baku CPO (Crude Palm Oil). Mengingat

kebutuhan terus membumbungnya harga CPO (Crude Palm Oil) maka pembuatan

biodiesel dari minyak jarak pagar bisa digalakkan.

Proses pembuatan pembuatan biodiesel dari minyak jarak pagar sederhana,

seperti pembuatan biodiesel dari minyak sawit. Bahan – bahan yang digunakan pun

sama, hanya minyak sawit diganti minyak jarak pagar. Keunggulan minyak jarak

dibandingkan dengan bahan baku yang lain antara lain:

Teknologi yang lebih murah

Teknologi yang digunakan pada proses pembuatan minyak jarak lebih murah jika

dibandingkan dengan eksplorasi minyak bumi maupun pada biodiesel lainnya.

Hal ini disebabkan karena minyak jarak dapat diperoleh melalui pemerasan

langsung secara sederhana sehingga akan menghemat biaya.

Tidak tergantung pada pasar global

Berbeda dengan minyak diesel pada pasaran, minyak jarak tidak sepenuhnya

bergantung pada harga pasaran global. Karena minyak jarak diprioritaskan pada

konsumsi lokal sehingga tidak bergantung pada subsidi. Hal lain adalah tidak

Page 3: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

3

terlalu terpengaruh dengan keputusan pemerintah tentang kenaikan harga BBM

dan tidak terpengaruh dengan ketidakstabilan harga minyak bumi terutama BBM

pada pasaran global saat ini.

Cepat berbuah dan produktif

Tanaman jarak dapat cepat berbuah dalam jangka waktu 5 bulan. Masa

produktivitas tanaman jarak sangat tinggi yaitu mencapai usia 50 tahun. Para ahli

sementara melakukan penelitian untuk pengembangan tanaman jarak varietas

baru dengan menggunakan radiasi.

Penggunaan minyak jarak bersifat langsung

Minyak jarak dapat digunakan secara langsung. Penggunaannya tidak

memerlukan etanol ataupun metanol. Berbeda dengan biodiesel lainnya, minyak

jarak dapat digunakan tanpa pencampuran minyak diesel lagi. Minyak nabati yang

dihasilkan oleh tanaman lain dalam proses pemakaiannya diperlukan

pencampuran dengan konsentrasi tertentu.

Selain sebagai penghasil biodiesel tanaman jarak memiliki banyak keunggulan

yaitu hampir seluruh bagian tanaman jarak memiliki kegunaan, misal sebagai obat

tradisional. Tanaman jarak jenis tertentu (Ricinus comunis) untuk bahan kosmetik

dan minyak pelumas.

Akan tetapi minyak jarak memiliki beberapa kelemahan yaitu:

Memiliki viskositas 10 – 20 kali lebih tinggi dari bahan bakar diesel.

Memiliki volatilitas yang rendah, sehingga proses pembakaran menjadi lambat

Memiliki berat molekul yang tinggi (600-900)

Memiliki titik nyala (Flash point) yang tinggi (di atas 200 °C) sehingga cenderung

membentuk polimerisasi thermal dan oksidatif, yang menyebabkan terbentuknya

deposit pada nozzle injector dan melekat pada cincin piston.

Karakteristik biodiesel berbasis jarak pagar lebih mendekati karakteristik

diesel. Namun kendala yang dihadapi saat ini untuk mengembangkan biodiesel dari

jarak pagar adalah tingkat ketersediaan biji jarak pagar yang masih rendah dan harga

jual bijinya sangat mahal yaitu sekitar Rp 10.000,00 per kg karena adanya kebutuhan

biji yang tinggi untuk bibit sementara penanaman jarak pagar masih daiam skala

kecil dan upaya perkebunan jarak pagar baru mulai dilakukan secara komersial awal

tahun 2006, dengan areal tanam yang masih terbatas. Untuk mendukung

pengembangan jarak pagar di Indonesia maka diperlukan penanaman jarak pagar

skala besar agar pasokan bahan baku terjamin dengan harga jual biji jarak pagar

Page 4: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

4

turun menjadi Rp. 600,00 – Rp 750,00 / kg. Nilai tambah jarak pagar dapat lebih

ditingkatkan dengan mengolahnya lebih lanjut menjadi produk-produk turunan lain.

1.2 Kapasitas Rancangan

Ada beberapa pertimbangan yang perlu diperhatikan untuk digunakan sebagai acuan

dalam pemilihan kapasitas rancangan, yaitu meliputi hal-hal berikut :

1. Prediksi Kebutuhan

Pemerintah telah menuangkan kebijakan dalam Blueprint Pengelolaan

Energi Nasional 2005-2025 tentang target pemanfaatan biodiesel secara nasional

seperti terlihat dalam Tabel 1.1.

Tabel 1.1. Target pemanfaatan biodiesel

Tahun 2005 - 2010 2011 - 2015 2016 - 2025Pasar 2 % konsumsi

solar3 % konsumsisolar

5 % konsumsisolar

Volume(massa) *)

720.000kL/tahun(633.600 ton/th)

1,5 juta kL/tahun(1.320.000ton/th)

4,7 juta kL/tahun(4.136.000 ton/th)

*) Berdasarkan pada berat jenis rata-rata biodisel 0,88 kg/L (Supranto, 2003)

Menurut wakil ketua Asosiasi Produsen Biofuel Indonesia (APROBI)

Immanuel Sutarto, Kebutuhan biodiesel di dalam negeri menurut perhitungan

sebanyak 1,3 juta ton pada 2010 dan akan bertambah menjadi 1,7 juta ton pada

2011. Nilai tersebut dihitung berdasarkan kandungan biodiesel dalam solar

sebanyak lima persen dengan estimasi konsumsi solar 34 juta ton pada 2011.

Sebagian besar permintaan biodiesel produksi dalam negeri berasal dari

Pertamina dan sekitar 30 persen sisanya dari pasar luar negeri.

Tabel 1.2 Kebutuhan Biodiesel Nasional

Tahun ke- Tahun Kebutuhan (ton)1 2009 880.0002 2010 1.300.0003 2011 1.700.000

Perkiraan kebutuhan biodiesel nasional dilakukan dengan persamaan regresi

linear data pada tabel 1.2 diperlihatkan pada gambar 1.3 berikut:

Page 5: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

5

Gambar 1.3 Prediksi Kebutuhan Biodiesel Nasional

Karena pabrik biodiesel yang akan dirancang direncanakan telah

beroperasi tahun 2015 maka perlu diketahui kebutuhan biodiesel tahun 2015.

Apabila diprediksi kebutuhan biodiesel dalam negeri tahun 2015 akan mencapai

3.343.333 ton. Nilai tersebut diperoleh dari persamaan grafik di atas. Jumlah itu

sekitar 70% dari total permintaan, sementara permintaan biodiesel dari luar

negeri mencapai 30% yaitu sekitar 1.432.857 ton. Maka kebutuhan total

biodiesel Indonesia mencapai 4.776.190 ton.

2. Kapasitas minimal Produksi

Menurut data dari Asosiasi Produsen Biofuel Indonesia (APROBI),

hingga saat ini kapasitas produksi biodiesel tercatat di tahun 2008 mencapai 1,8

juta Kl, pada 2009 meningkat menjadi 2,9 juta Kl, tahun 2010 kapasitas

produksi biodiesel nasional mencapai 4,0 juta Kl, diperkirakan kapasitas

produksi di 2011 mencapai 4,7 juta Kl atau setara dengan 4,136 juta ton. Bila

dibandingkan dengan kebutuhan biodiesel nasional, berada dibawah kapasitas

produksi industri biodiesel nasional.

Sementara itu pabrik biodiesel yang sedang dan akan dibangun serta

diperkirakan akan beroperasi mulai tahun 2012 antara lain :

1) PTPN III, IV, dan V sedang membangun pabrik biodiesel berbahan baku

minyak kelapa sawit mentah (crude palm oil - CPO) berlokasi di Dumai,

Riau dengan kapasitas produksi 300.000 ton/tahun.

y = 410000x + 473333R² = 0,9998

0

500.000

1.000.000

1.500.000

2.000.000

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5

Kebutuhan Biodiesel Nasional

Mudzofar
Highlight
Mudzofar
Sticky Note
sumbu x gambar 3.1 : Tahun, 1: 2009 2: 2010 3: 2011
Page 6: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

6

2) PT Perkebunan Nusantara (PTPN) XIII Distrik Kalimantan Selatan dan

Tengah sedang membangun pabrik biodiesel berbahan baku minyak kelapa

sawit mentah (CPO) dengan kapasitas produksi 23.126,4 ton/tahun.

3) Departemen Pertanian (Deptan) sedang membangun pabrik biodiesel

berbahan baku minyak kelapa sawit mentah (CPO) dengan kapasitas

produksi 7.300 ton/tahun berlokasi di Medan, Sumatera Utara. Pabrik

tersebut direncanakan telah beroperasi di akhir tahun 2012.

4) PT. Alegria Indonesia sedang membangun pabrik biodiesel berbahan baku

biji jarak di Kabupaten Pasuruan, Jawa Timur dengan kapasitas produksi

10.560 ton/tahun.

Dari data-data di ats diperkirakan produksi biodiesel dalam negeri tahun

2015 mencapai 4.440.068,64 ton. Sementara kebutuhan biodiesel dalam negeri

dan permintaan ekspor mencapai 4.776.190 ton. Sehingga terdapat kekurangan

biodiesel sebesar 336.121,36 ton. Dengan estimasi pabrik yang akan dirancang

akan memenuhi kekurangan sebesar ¾ bagian maka pabrik yang akan dirancang

berkapasitas produksi 250.000 ton/tahun.

1.3 Sifat fisik dan kimiawi Bahan Baku dan Produk

a) Bahan Baku

Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas)

Sifat fisik dari tanaman jarak pagar:

Tinggi pohon : 1 – 7 m

Bentuk batang : bercabang tidak teratur, berkayu silindris

Bentuk daun : tunggal bertekuk dan bersudut tiga atau lima

Panjang daun : 5 – 15 cm dengan tulang daun menjari

Bentuk buah :bulat telur dengan diameter 2 – 4 cm, panjang 2 cm

dan ketebalan 1 cm

Warna buah :cokelat kehitaman dan mengandung minyak

sebanyak 30 – 50%

Tabel 1.3 Klasifikasi Jarak Pagar:

Divisi Spermatophyta

Sub divisi Angiospermae

Kelas Dicotyledonae

Page 7: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

7

Ordo Euphorbiales

Famili Euphorbiaceae

Genus Jatropha

Spesies Jatropha curcas L.

Minyak Jarak Pagar (Jatropha Oil)

Sifat fisik dari minyak jarak pagar:

Bilangan asam (mg KOH/g) : 3,8

Viskositas kinematik pada 40°C (cSt) : 3,5

Nilai kalori (MJ/kg) : 39,5

Bilangan cetane : 51

Nilai solidisasi (°C) : 2

Titik didih (°C) : 286

Bilangan iodium : 97,7

Berat spesifik pada 40 °C : 0,91 – 0,92 kg/L

Densitas (g/ml) : 0,92

Kandungan sulfur (ppm) : 0,13

Sifat kimia dari minyak jarak pagar:

Trigliserida dapat terhidrolisis menghasilkan asam lemak dan gliserin

menurut reaksi sebagai berikut:

CH2 C OO R1 CH2 – OH

CH C OO R2 + 3H2O 3 HOOCR + C H – OH

CH2 C OO R3 CH2 – OH

Trigliserida Air Asam lemak Gliserin

Dapat bereaksi dengan alkali membentuk sabun alkali dengan gliserin

menurut reaksi sebagai berikut:

CH2 C OO R1 CH2 – OH

CH C OO R2 + 3NaOH 3NaOOCR + C H – OH

CH2 C OO R3 CH2 – OH

Trigliserida Alkali Sabun Alkali Gliserin

Metanol

Sifat fisik dari metanol:

Berat molekul (kg/kmol) : 32,4

Bentuk : Cair

Page 8: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

8

Kenampakan : Jernih

Kemurnian : min 95% (berat)

Kelarutan : maks 100% dalam H2O

maks 14% dalam biodiesel

Densitas (kg/m3) : 791,3

Viskositas (cp) : 0,86

Titik didih (°C) : 64,8

Titik nyala (°C) : 65

Titik beku (°C) : - 97,8

Panas penguapan (kJ/kg) : 1128,8

Tekanan uap (mm) : 100 pada 21,2°C

ΔHf (kJ/mol) : -201,1667

Tc (°C) : 239,42

Pc : 80,90 bar

Kapasitas panas (Cp) : 81,6 J/gmol.K

Sifat kimia dari metanol:

Senyawa alifatik yang paling sederhana, reaktivitasnya ditentukan oleh gugus

hidroksinya. Reaksi dari metanol dapat terjadi melalui pecahnya ikatan C-O

atau ikatan O-H dan bercirikan reaksi substitusi dari gugus H dan OH.

Reaksi-reaksi metanol yang penting dalam industri antara lain:

1. Reaksi Esterifikasi

2. Reaksi Dehidrogenasi, yaitu menurut persamaan reaksi:

CH3OH CH2O +H2

KOH

Sifat fisik dari KOH:

Berat molekul (kg/kmol) : 56,11

Densitas (kg/m3) : 2044

ΔHf (kJ/mol) : -606,5126

Titik didih : 13200C

Titik leleh : 3800C

Cp (J/gmol.K) : 65,428

Bentuk : kristal padat

Kenampakan : putih

Page 9: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

9

Specific gravity pada 700F : 2,044 gr/cc

Sifat kimia dari KOH:

1. Merupakan basa kuat yang mudah terdisosiasi menjadi ion K+ dan OH-

menurut reaksi berikut:

KOH K+ + OH-

2. Bereaksi dengan asam membentuk garam:

KOH + HCl KCl + H2O

H2SO4

Sifat fisik dari asam sulfat (H2SO4):

Berat molekul (g/mol) : 98,08

ΔHf (J/gmol) : -813989

Titik beku : 10,310C

Tc : 650,850C

Pc : 64 bar

Cp : 139 J/gmol

Sifat kimia dari asam sulfat (H2SO4):

1. Merupakan asam kuat

2. Jika ditambah basa akan membentuk garam dan air

3. Dengan Pb2+ membentuk PbSO4

Pb2+ + SO42- PbSO4

4. Dengan Ba2+ membentuk BaSO4

Ba2+ + SO42- BaSO4

b) Produk

Biodiesel (Fatty acids methyl ester)

Tabel 1.4 Karakteristik biodiesel dari minyak jarak pagar:

No. Parameter Nilai

1 Densitas (g/cm3, 20°C) 0,879

2 Flash point (°C) 191

3 Bilangan cetane (ISO 5165) 57 – 62

4 Viskositas (mm2/s, 40°C) 4,20

5 Net Cal. Val. (Mj/L) 32,80

6 Bilangan iod 95 – 106

Page 10: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

10

7 Sulphated iod 0,014

8 Residu karbon 0,025

Sifat kimia dari biodiesel :

1. Pada tahap esterifikasi asam lemak bebas direaksikan dengan metanol

menjadi biodiesel sehingga tidak mengurangi perolehan biodiesel:

[H+]

R’ – COOH + R – OH R’ – COOR + H2O

Asam lemak bebas alkohol ester alkil air

2. Pada tahap transesterifikasi asam lemak bebas direaksikan dengan alkohol

menjadi alkohol ester (Fatty acids methyl ester) supaya gliserin dapat

dikeluarkan dari minyak.

H2C – O – COR1 [OH-] H2C – OH

H C – O – COR2 + 3 R – OH H C – OH + 3 R’ – COOR

H2C – O – COR3 H2C – OH

Trigliserida alkohol gliserin ester alkil

Gliserol

Sifat fisik dari gliserol :

BM : 92,09 g/mol

Boiling point : 287,85 0C

Freezing point : 18,18 0C

Kelarutan : maks 0,24% dalam biodiesel

Cp : 221,792 J/gmol0K

Tc : 576,95 0C

Pc : 75,00 bar

Sifat kimia dari gliserin :

Bereaksi dengan kalium menghasilkan monosodium gliserolate pada suhu

kamar menurut reaksi berikut :

H2C – OH K H2C – OK

H C – OH H C – OH

H2C – OH H2C – OH

Page 11: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

11

1.4 Lokasi Pabrik

Pemilihan lokasi pabrik didasarkan atas pertimbangan yang secara praktis lebih

menguntungkan, baik ditinjau dari segi teknis maupun ekonomis. Adapun faktor-

faktor yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan lokasi pabrik antara lain :

1. Penyediaan Bahan Baku

Lokasi pabrik sebaiknya dekat dengan penyediaan bahan baku dan pemasaran

produk untuk menghemat biaya transportasi. Pabrik juga sebaiknya dekat dengan

pelabuhan jika ada bahan baku atau produk yang dikirim dari atau ke luar negeri.

2. Pemasaran

Ester dalam hal ini ditujukan untuk menggantikan bahan bakar mesin diesel

sehingga merupakan bahan yang sangat dibutuhkan oleh banyak industri baik

sebagai bahan bakar untuk menjalankan mesin, selain itu juga dapat digunakan

untuk bahan bakar kendaraan yang menggunakan mesin diesel. Sehingga

diusahakan pendirian pabrik dilakukan di suatu kawasan industri.

3. Ketersediaan Energi dan Air

Air merupakan kebutuhan yang sangat penting dalam suatu pabrik, baik untuk

proses, pendingin, atau kebutuhan lainnya. Sumber air biasanya berupa sungai, air

laut, atau danau. Energi merupakan faktor utama dalam operasional pabrik.

4. Ketersediaan Tenaga Kerja

Tenaga kerja merupakan pelaku dari proses produksi. Ketersediaan tenaga kerja

yang terampil dan terdidik akan memperlancar jalannya proses produksi.

5. Kondisi Geografis dan Sosial

Letak pabrik sebaiknya terletak di daerah yang stabil dari gangguan bencana

alam(banjir, gempa bumi, dll). Kebijakan pemerintah setempat juga turut

mempengaruhi lokasi pabrik yang akan dipilih. Kondisi sosial masyarakat

diharapkan memberidukungan terhadap operasional pabrik sehingga dipilih lokasi

yang memiliki masyarakat yang dapat menerima keberadaan pabrik.

Berdasarkan pertimbangan-pertimbangan diatas, maka pabrik Biodiesel ini

dalam perencanaannya akan didirikan di Provinsi Nusa Tenggara Timur.

Provinsi Nusa Tenggara Timur sangat cocok untuk pengembangan Jatropha

curcas (Tanaman Jarak Pagar), karena merupakan tanaman tahunan yang tahan

kekeringan. Tanaman ini mampu tumbuh dengan cepat dan kuat dilahan yang

beriklim panas, tandus dan berbatu seperti di Nusa Tenggara Timur. Tumbuhan ini

Page 12: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

12

sangat toleran terhadap kondisi kering dan dapat tumbuh di daerah yang mempunyai

curah hujan rendah yaitu 200-1.500mm/ tahun. Sebagian besar dari tanah tersebut

mempunyai solum dangkal, ini berarti dari aspek teknis produksi Jatropha curcas

dapat dikembangkan dan diproduksi secara luas hampir diseluruh wilayah di Nusa

Tenggara Timur.

1.4.1 Peluang Pengembangan Jarak Pagar (Jatropha) di Nusa Tenggara Timur

Tersedianya lahan seluas 2.177.456 Ha.

Masyarakat Nusa Tenggara Timur telah lama mengenal jarak pagar

(jatropha) sebagai bahan untuk penerangan dan obat tradisional.

Jarak pagar cocok dikembangkan di Nusa Tenggara Timur karena tahan

terhadap kekeringan dan dapat ditanam pada tanah berbatuan, berkerikil,

berpasir maupun mengandung garam.

Jarak pagar tidak terlalu memerlukan perawatan, dapat beradaptasi dengan

berbagai cuaca, tidak diserang hama dan tidak dikonsumsi oleh ternak.

Jarak pagar dapat bertahan dalam waktu lama dalam kondisi kering, mudah

berkembang biak.

Dukungan Pemerintah Propinsi, Kabupaten/Kota dalam pengembangan

jarak pagar yang ditandai dengan adanya perjanjian kerjasama (MoU)

dengan investor/ pengusaha lainnya.

Adanya kecenderungan minat investor untuk berinvestasi dibidang jatropha

yang ditandai dengan kehadiran investor (PT. Amarta Trans Nusantara dan

PT. Rajawali Nasional Indonesia).

1.5 Pemilihan Proses

1.5.1 Proses Pembuatan Biodiesel

a. Esterifikasi

Esterifikasi adalah tahap konversi dari asam lemak bebas menjadi ester.

Esterifikasi mereaksikan asam lemak dengan alkohol. Katalis-katalis yang

cocok adalah zat berkarakter asam kuat sehingga asam sulfat, asam sulfonat

organik atau resin penukar kation asam kuat merupakan katalis-katalis yang

biasa dipilih industri (Soerawidjaja. T, 2006). Untuk mendorong agar reaksi

bisa berlangsung ke konversi yang sempurna pada temperatur rendah

(misalnya paling tinggi 120°C), reaktan metanol harus ditambahkan dalam

jumlah yang sangat berlebih (biasanya lebih besar dari 10 kali koefisiesn

Page 13: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

13

stokiometrik) dan air produk ikatan reaksi harus disingkirkan dari fasa reaksi,

yaitu fasa minyak. Melalui kombinasi-kombinasi yang tepat dari kondisi-

kondisi reaksi dan metode penyingkiran air, konversi sempurna asam-asam

lemak ke ester metilnya dapat dituntaskan dalam waktu 1 sampai beberapa

jam. Reaksi esterifikasi dapat dilihat pada gambar 1.4:

RCOOH + CH3OH RCOOCH3 + H2O

Gambar 1.4 Reaksi Esterifikasi dari Asam Lemak menjadi Metil Ester

Esterifikasi biasa dilakukan untuk membuat biodiesel dari minyak

berkadar asam lemak bebas tinggi (berangka asam ≥5 mgKOH/g). Pada tahap

ini asam lemak bebas akan dikonversikan menjadi metil ester. Tahap

esterifikasi biasa diikuti dengan tahap transesterifikasi. Namun sebelum produk

esterifikasi diumpankan ke tahap transesterifikasi, air dan bagian terbesar

katalis asam yang dikandungnya harus disingkirkan terlebih dahulu.

b. Multistage Esterification

Proses Esterifikasi konvensional yakni dengan 1 kali reaksi atau single

stage esterification memiliki beberapa kelemahan di antaranya konversi yang

rendah (88,67% - Yusafir Hala et al, 2009), biaya operasional yang tinggi,

waktu reaksi yang lama dan terbatas untuk bahan baku dengan kadar FFA

tertentu (<1% berat – Freedman, 1984). Oleh karena itu dikembangkan proses

esterifikasi dengan beberapa kali reaksi atau multistage esterification. Konsep

multi-stage proses ini menawarkan desain yang fleksibel, yang memastikan

bahwa bahan baku dengan kadar FFA >1% berat dapat diproses dengan hasil

optimal dan biaya produksi minimum. Minyak jarak memiliki kadar FFA yang

cukup tinggi yaitu sekitar 7,78%, sehingga pembuatan biodiesel dari minyak

jarak pagar sesuai bila diterapkan proses Multistage Esterification.

Proses Multistage Esterification terdiri dari dua stage. Reaktor yang

digunakan adalah reaktor fixed bed. Proses Reaksi Esterifikasi akan

berlangsung dengan rasio molar metanol dengan minyak umumnya sebesar 6:1

dengan menambahkan 1% asam sulfat sebagai katalis dalam basis minyak pada

suhu 600C.

Dalam Reaktor Esterifikasi I asam lemak bebas minyak / FFA (Free

Fatty Acid) akan terkonversi menjadi metil ester dengan yield 71.32%

(Yuliana, 2009). Komponen lain yaitu trigliserida dan produk samping

esterifikasi yaitu air dan metanol kemudian diseparasi menggunakan Kolom

Page 14: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

14

Distilasi I untuk menguapkan metanol. Hasil atas berupa metanol dan air

sedangkan hasil bawah berupa metil ester dan minyak. Metanol direcycle,

sementara hasil bawah dialirkan masuk Decanter I sehingga metil ester

terpisah, kemudian dipompa ke Tangki biodiesel. Minyak yang diesterifikasi

pada Reaktor Esterifikasi I, kadar FFA-nya akan menurun hingga menjadi ±

2,36 %. Kadar FFA yang diizinkan untuk reaksi transesterifikasi adalah <1%.

(Freedman, 1984). Sehingga dengan kadar FFA ± 2,36 % belum memenuhi

standar, dengan demikian minyak diumpankan kembali ke Reaktor Esterifikasi

II untuk diesterifikasi kembali dengan metanol campuran hasil recycle. Dalam

reaktor tersebut asam lemak bebas minyak (FFA) terkonversi menjadi metil

ester dengan yield 71,32% sehingga FFA sisa hasil reaksi pada Reaktor

Esterifikasi II hanya ± 0,69 %. Selanjutnya komponen tersebut diseparasi

menggunakan Kolom Distilasi II untuk menguapkan metanol. Metanol

direcycle, sementara hasil bawah yaitu metil ester dan trigliserida dialirkan ke

Decanter II untuk memisahkan kedua komponen tersebut. Metil Ester

(biodiesel) hasil pemisahan dialirkan ke Tangki biodiesel. Trigliserida yang

mengandung FFA<1 % artinya trigliserida tersebut memenuhi untuk reaksi

transesterifikasi.

Gambar berikut menunjukkan diagram alir proses Multistage Esterification.

Metanol

H2SO4 + Metanol Metanol

Gambar 1.5 Diagram Alir Proses Multistage Esterificationc. Transesterifikasi

Transesterifikasi adalah tahap konversi dari trigliserida menjadi alkil

ester, melalui reaksi dengan alkohol, dan menghasilkan produk samping yaitu

gliserol. Di antara alkohol-alkohol monohidrik yang menjadi kandidat

Mixer

Metil ester,Trigliserida KolomDistilasi II

Metilester,Trigliserida,FFA

KolomDistilasi I

Minyak Jarak

Esterifikasi IEsterifikasi II

Page 15: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

15

sumber/pemasok gugus alkil, metanol adalah yang paling umum digunakan

karena harganya murah dan reaktivitasnya paling tinggi (sehingga reaksi

disebut metanolisis). Di sebagian besar dunia ini, biodiesel praktis identik

dengan ester metil asam-asam lemak (Fatty Acid Metil Ester, FAME). Reaksi

transesterifikasi trigliserida menjadi metil ester dapat dilihat pada gambar 1.6:

O O

H2C – O – C – R1 H3C ––– O – C – R1 H2C –– OHO O

KatalisHC – O – C – R2 + 3CH3OH H3C ––– O – C – R2 + CH – OH

O O

H2C– O – C – R3 H3C ––– O – C – R3 H2C –– OHTrigliserida campuran ester asam lemak gliserol

Gambar 1.6 Reaksi Transesterifikasi dari Trigliserida menjadi Metil Ester

Transesterifikasi juga menggunakan katalis dalam reaksinya. Tanpa

adanya katalis, konversi yang dihasilkan maksimum namun reaksi berjalan

dengan lambat (Mittlebatch.M, 2004). Katalis yang biasa digunakan pada

reaksi transesterifikasi adalah katalis basa karena katalis ini dapat

mempercepat reaksi.

O

H2C – O –– C – R1 H2C ––– OHO O O

HC – O – C – R2 + CH3OH HC ––– O – C – R2 + CH3 – O – C – R1

O O

H2C– O –– C – R3 H2C ––– O – C – R3

Trigliserida digliserida ester asam lemak

H2C – OH H2C – OHO

HC –– O – C – R2 + CH3OH HC –– OH + CH3 – O – C – R1

O O

H2C ––O – C – R3 H2C ––– O – C – R3

Digliserida monogliserida ester asam lemak

Page 16: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

16

H2C – OH H2C –– OH

HC –– OH + CH3OH CH – OH + CH3 – O – C – R1

O

H2C ––– O – C – R3 H2C –– OHMonogliserida gliserol ester asam lemak

Gambar 1.7 Tiga Tahapan Reaksi Transesterifikasi

Gambar 1.7 di atas menunjukkan reaksi transesterifikasi sebenarnya

berlangsung dalam 3 tahapan reaksi yaitu sebagai berikut:

1. Tahap pertama yaitu konversi trigliserida menjadi digliserida

2. Tahap kedua yaitu konversi digliserida menjadi monogliserida

3. Tahap ketiga yaitu konversi monogliserida menjadi gliserol yang

menghasilkan satu molekul metil ester dari setiap gliserida.

Produk yang diinginkan reaksi transesterifikasi adalah ester metil asam-asam

lemak.

Page 17: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

17

BAB II

DESAIN PROSES

2.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk

2.1.1 Spesifikasi Bahan Baku

a. Tanaman Jarak Pagar

Tinggi pohon : 1 – 7 m

Bentuk batang : bercabang tidak teratur, berkayu silindris

Bentuk daun : tunggal bertekuk dan bersudut tiga atau lima

Panjang daun : 5 – 15 cm dengan tulang daun menjari

Bentuk buah : bulat telur dengan diameter 2 – 4 cm, panjang

2 cm dan ketebalan 1 cm

Warna buah : cokelat kehitaman dan mengandung minyak

sebanyak 30 – 50%

b. Minyak Jarak Pagar

Wujud : Cair

Kenampakan : Coklat kekuningan

Bau : Tidak tengik

Densitas (kg/m3) : 920

Viskositas kinematik pada 40°C (cSt) : 3,5

Kemurnian (% berat) : Trigliserida 91,12 %, FFA 7,78%

Komposisi Trigliserida (% berat)

Tripalmitat : 14,6%

Tripalmitoleat : 0,85%

Tristearat : 7,15%

Trioleat : 46,19%

Trilinoleat : 30,8%

Trilinolenat : 0,2%

Triarachidat : 0,21%

Komposisi Asam Lemak (% berat)

Palmitic (16:0) : 18,22

Stearic (18:0) : 5,14

Oleic (18:1) : 28,46

Linoleic (18:2) : 48,18

Page 18: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

18

Linolenic (18:3) : 0,80

c. Metanol

Wujud : Cair

Kenampakan : Jernih

Kemurnian (% berat) : min 95%

Kandungan H2O (% berat) : max 5%

Densitas (kg/m3) : min 788,3 (250C)

2.1.2 Spesifikasi Produk

a. Biodiesel

Wujud : Cair

Densitas (kg/m3) : 879 (200C)

Viskositas (mm2/s) : 4,20 (400C)

Bilangan cetane : 57 – 62

Kenampakan : Jernih kekuningan

b. Gliserin

Wujud : Cair

Warna : Tidak berwarna

Kadar : min. 95%

H2O : max 5%

2.2 Konsep Proses

Proses pembuatan biodiesel dari bahan baku biji jarak pagar dan metanol

mendasarkan pada reaksi transesterifikasi. Reaksi ini berlangsung dalam fasa cair,

reversible, dan bersifat eksotermis (Groggins, 1958). Reaksi tersebut mendasarkan

pada persamaan reaksi:

Trigliserida + 3CH3OH KOH 3RCOOCH3 + Gliserol ΔH298= -191640,93 kkal

(Hamilton, 2004)

Dari Tripalmitat

C3H5(C16H31O2)3 + 3CH3OH KOH 3C17H34O2 + C3H5(OH3)

Dari Tripalmitoleat

C3H5(C16H30O2)3 + 3CH3OH KOH 3C17H33O2 + C3H5(OH3)

Dari Tristearat

Page 19: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

19

C3H5(C18H35O2)3 + 3CH3OH KOH 3C19H38O2 + C3H5(OH3)

Dari Trioleat

C3H5(C18H33O2)3 + 3CH3OH KOH 3C19H36O2 + C3H5(OH3)

Dari Trilinoleat

C3H5(C18H31O2)3 + 3CH3OH KOH 3C19H34O2 + C3H5(OH3)

Dari Trilinolenat

C3H5(C18H30O2)3 + 3CH3OH KOH 3C19H33O2 + C3H5(OH3)

Dari Triarachidat

C3H5(C20H39O2)3 + 3CH3OH KOH 3C21H42O2 + C3H5(OH3)

Reaksi tersebut terjadi karena mekanisme reaksi sebagai berikut:

a. Reaksi Pre-Step akan menghasilkan anion R’O– (alkohol metoksida)

OH– + R’OH R’O–+ H2O atau

KOR’ R’O– + K

R’ = CH3

b. Anion alkohol metoksida akan menyerang atom karbon karbonil dari molekul

trigliserida dan akan dihasilkan intermediet tetrahedral

OR

ROOCR1 + O–R’ R1 –– C –– O–

OR’R1 = palmitat / palmitoleat / stearat / oleat / linoleat / linolenat / arachidat.

c. Intermediet tetrahedral akan bereaksi dengan alkohol untuk meregenerasi ion

metoksida

OR ROH+

R1 –– C –– O – + HOR’ R1 –– C –– O – + O–R’

OR’ OR’d. Intermediet reaksi (c) akan menyusun atom-atomnya menjadi ester asam lemak

dan digliserida

ROH+

R1 –– C –– O – R1COOR’ + HOR

OR’

e. Digliserida akan dikonversi menjadi monogliserida seperti reaksi di atas,

kemudian dihasilkan biodiesel dan gliserol

Page 20: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

20

Trigliserida (TG) + R’OH Digliserida (DG) + R’COOR1

Digliserida (DG) + R’OH Monogliserida (MG) + R’COOR2

Monogliserida (MG)+ R’OH Gliserol + R’COOR3

R1= R2= R3= palmitat / palmitoleat / stearat / oleat / linoleat / linolenat /

arachidat.

Sumber: Ma dkk, 1999

Reaksi Trigliserida menjadi Biodiesel dilakukan pada reaktor yang

dioperasikan pada suhu 600C dan tekanan 1 atm (Yuli Setyo Indartono, 2006),

kondisi itu dipilih mendasarkan pada pertimbangan proses transesterifikasi dalam

pembuatan biodiesel ini dipengaruhi oleh kandungan asam lemak bebas dan

kandungan air dalam trigliserida, rasio molar trigliserida dan metanol, katalis,

temperatur dan tekanan reaksi. Kandungan moisture minyak <0,06% w/w.

Kandungan asam lemak bebas dalam minyak diusahakan serendah mungkin (<1%

w/w). Rasio molar trigliserida dan metanol yang dipilih 6:1. Penggunaan katalis

KOH 0,2% berat minyak, dan temperatur di sekitar titik didih normal metanol

(Tanaka dkk, 1989).

Reaksi transesterifikasi menggunakan katalis basa kuat KOH 96% sebesar

0,2% berat trigliserida yang berfungsi meningkatkan kecepatan reaksi dan

memperoleh konversi yang tinggi (Tanaka dkk, 1989).

2.2.1 Tinjauan ThermodinamikaPada reaksi transesterifikasi, terjadi reaksi antara trigliserida dengan metanol

dan menghasilkan biodiesel dan gliserol.

CH2 C OOR1 CH2 C OO R1 CH2 OHKatalis

CH C OO R2 + 3CH3 – OH CH C OO R2 + CH OHKOH

CH2 C OOR3 (l) CH2 C OOR3 (l) CH2 OH (l)

Trigliserida Metanol Biodiesel Gliserol

Untuk menentukan sifat reaksi apakah berjalan secara eksotermis atau

endotermis, maka perlu pembuktian dengan menggunakan panas pembentukan

standar (ΔH0f) pada tekanan 1 atm dan suhu 298,15 K dari reaktan dan produk.

ΔH0f reaksi = ΔH0

f produk - ΔH0f reaktan

ΔH0f reaksi = { ΔH0

f Biodiesel + ΔH0f Gliserol} – { ΔH0

f Trigliserida + ΔH0f Metanol}

Page 21: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

21

Komponen ΔH0f (kkal/mol)

Tripalmitat -490,701Metanol -48,08Metil Palmitat -170,050Gliserol 139,8H298 508,531

Tripalmitoleat -186,054Metanol -48,08Metil Palmitoleat -68,502Gliserol 139,8H298 305,432

Tristearat -520,299Metanol -48,08Metil Stearat -179,917Gliserol 139,8H298 528,262

Trioleat -463,476Metanol -48,08Metil Oleat -160,975Gliserol 139,8H298 490,381

Trilinoleat -363,789Metanol -48,08Metil Linoleat -127,746Gliserol 139,8H298 423,923

Trilinolenat -285,533Metanol -48,08Metil Linolenat -101,661Gliserol 139,8H298 371,752

Triarachidat -549,898Metanol -48,08Metil Arachidat -189,783Gliserol -139,8H298 268,395

ΔH0f reaksi = (508,531) + (305,432) + (528,262) + (490,381) + (423,923) +

(371,752) + (268,395)

ΔH0f reaksi = 2896,676 kkal/mol

Page 22: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

22

Dari perhitungan ΔH0f reaksi di atas, maka dapat disimpulkan bahwa

reaksi pembentukan biodiesel bersifat endotermis. Reaksi Transesterifikasi

merupakan reaksi reversible (Groggins, 1958). Oleh karena itu metanol dibuat

berlebih (excess) agar reaksi bergeser ke kanan (produk) (Pasae, 2006).

2.2.2 Tinjauan Kinetika

Tinjauan kinetika dapat diketahui dari persamaan Arrhenius:= . exp −dimana:

k = kecepatan reaksi R = konstanta gas ideal

A = faktor tumbukan T = suhu

Ea = energi aktivitas

Dari persamaan di atas maka dapat diketahui bahwa harga k semakin besarjika:

1. Faktor tumbukan diperbesar

2. Energi aktivasi kecil

3. Suhu operasi tinggi

Massa masukan total ke reaktor = 26.307,392 kg/jam

= 920 kg/m3

= 26.307,392920 = 28,6 m = 28600 dmMenghitung konstanta kecepatan reaksi (k)

A + 3B3C + D

-rA= k1.CA.CB3 – k2.CD.CC

3

Kinetika kecepatan reaksi dari kanan ke kiri sangat kecil maka bisa diambil

asumsi sebagai berikut:

-rA = k1.CA.CB3

Konsentrasi CB sangat besar dan berlebih, sehingga konsentrasi B dapat

dianggap konstan. Persamaan kecepatan reaksi menjadi:

-rA = k1.CA

Page 23: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

23

Sehingga orde reaksi proses transesterifikasi minyak jarak pagar dapat

dianggap orde reaksi tingkat 1 semu.

Input – output + perubahan karena reaksi = akumulasi

0 – 0 + (-rA. V) =

Ditinjau dari produk,

-rA. V =

Ditinjau dari reaktan,

-rA. V = –

-rA. V =[ ( )] = 0= 0. (− . )

= 0 −= 0 −= 0 ∫ .= 0 ∫ . ( )= ∫= ∫ ,

dimana:

t = 1 jam (Journal of the American Oil Chemist’society vol 77, 12 Dec 2000)

60 menit = − ln(1 − )| ,60 k = 3,912

k = 0,0652 L/(gmol.menit)

2.3 Diagram Alir Proses

2.3.1 Diagram Alir

Terlampir

Page 24: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

24

Page 25: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

25

2.3.2 Langkah Proses

1. Pengepresan Biji Jarak

Bahan baku yang digunakan dipilih dengan kriteria biji jarak kering

dari biji jarak yang telah menguning dan yang sudah tua. Bahan baku

tersebut disimpan di dalam Gudang Biji Jarak Pagar (G-101), kemudian

diangkut dan dipindahkan oleh Bucket elevator Biji Jarak Pagar (B-101).

Biji jarak tersebut kemudian dihancurkan dengan penekanan alat pengepress

yaitu Twin Screw Press (SP-101) yang berefisiensi 94% (Perry,1999)

sehingga akan dihasilkan minyak. Minyak hasil pengepresan tersebut masih

mengandung partikel-partikel ampas sehingga perlu dihilangkan dengan

menggunakan Vibrating Filter (VP-101). Hasilnya, filtrat (minyak jarak)

ditampung di dalam Tangki Minyak Jarak (T-202). Ampas hasil

pengepresan dan ampas dari vibrating filter ditampung di dalam bak

penampung ampas untuk dijadikan bahan bakar boiler dan pupuk. Gambar

2.1 memperlihatkan diagram proses pengambilan minyak dari biji jarak

pagar.

Minyak Jarak

Pupuk

Ampas

Bahan bakar boiler

Gambar 2.1 Diagram Proses Pengambilan Minyak dari Biji Jarak Pagar

2. Proses degumming

Minyak jarak hasil penyaringan pada vibrating filter menghasilkan

minyak jarak dimana minyak tersebut mengandung gum (getah) yaitu

posfor dalam bentuk fosfolipid yang dapat menyebabkan minyak menjadi

keruh dan meningkatkan akumulasi air dalam minyak. Oleh sebab itu, perlu

dilakukan pemisahan gum yang terkandung dalam minyak jarak dengan

proses degumming. Proses ini dilakukan dengan penambahan asam fosfat

pekat (85%) sebanyak 0,1% dari berat minyak. Proses ini dilakukan pada

temperatur 600-800C dengan pengadukan intensitas tinggi menggunakan

Mixer I (M-301) selama 5 menit. Selanjutnya dilakukan pemisahan gum

BijiJar

Screw Press Vibrating Filter

Page 26: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

26

yang terbentuk dari minyak menggunakan Centrifuge (CF-101) selama 15

menit. Proses ini berhasil menurunkan kadar posfor dalam minyak jarak

hingga ±92% (Rahayu et al, 2007). Gambar 2.2 berikut memperlihatkan

diagram proses degumming.

Minyak jarak

Asam posfat gum

Gambar 2.2 Diagram Proses Degumming pada Minyak Jarak

3. Esterifikasi Multistage

Minyak jarak yang dihasilkan dengan penyaringan menggunakan

Vibrating Filter (VP-101) memiliki kadar FFA yang cukup tinggi

diasumsikan 7,78 % .Minyak jarak tersebut perlu diesterifikasi untuk

menurunkan kadar FFA. Bahan baku dengan kadar FFA yang tinggi (>1%)

diesterifikasi terlebih dahulu untuk mengkonversi asam lemak bebas

menjadi metil ester (Freedman,1984). Minyak jarak yang ditampung di

dalam Tangki Minyak Jarak (T-202) kemudian dipompakan ke bagian atas

Reaktor Esterifikasi I (R-401) untuk proses esterifikasi. Reaktor yang

digunakan adalah reaktor fixed bed. Proses Reaksi Esterifikasi akan

berlangsung dengan rasio molar metanol dan minyak biasanya sebesar 6:1

dengan menambahkan 1% asam sulfat sebagai katalis dalam basis minyak,

pada temperature 600C. Sebelumnya metanol dan H2SO4 telah dicampur

terlebih dahulu di dalam Mixer II (M-302), kemudian dipompakan ke dalam

Reaktor Esterifikasi. Reaksi esterifikasi :

RCOOH + CH3OH RCOOCH3 + H2O

Dalam reaktor esterifikasi I minyak asam lemak bebas / FFA (Free

Fatty Acid) akan terkonversi menjadi metil ester dengan yield 71,32%

(Yuliana,2009). Komponen lain yaitu minyak lemak (Trigliserida) dan

produk samping esterifikasi yaitu air dan metanol kemudian diseparasi

menggunakan Kolom Distilasi I (D-501) untuk menguapkan metanol. Hasil

atas berupa metanol dan air sedangkan hasil bawah berupa metil ester dan

minyak. Metanol direcycle, sementara hasil bawah dialirkan masuk

Decanter I (ST-601) sehingga metil ester terpisah, kemudian dipompa ke

tangki penyimpanan, Tangki Biodiesel (T-208). Minyak yang diesterifikasi

Minyakjarak,gum

Mixer I Centrifuge

Page 27: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

27

pada reaktor esterifikasi I menurunkan kadar FFA hingga menjadi ±2,36 %.

Kadar FFA yang diizinkan untuk reaksi transesterifikasi adalah <1%.

(Freedman,1984). Dengan demikian minyak diumpankan pada Reaktor

Esterifikasi II (R-402) untuk diesterifikasi kembali dengan metanol

campuran hasil recycle. Dalam reaktor minyak asam lemak bebas (FFA)

terkonversi menjadi metil ester dengan yield 71,32% sehingga FFA sisa

hasil reaksi pada reaktor esterifikasi II hanya ±0,69 %. Selanjutnya

komponen tersebut diseparasi menggunakan Kolom Distilasi II (D-502)

untuk menguapkan metanol. Metanol di recycle. Komponen hasil bawah

yaitu metil ester dan minyak asam lemak (trigliserida) dialirkan ke Decanter

II (ST-602) untuk memisahkan kedua komponen tersebut. Metil ester

(biodiesel) hasil pemisahan dialirkan ke Tangki Biodiesel (T-208).

Trigliserida yang mengandung FFA <1% artinya trigliserida tersebut

memenuhi untuk reaksi transesterifikasi sehingga trigliserida dialirkan ke

Reaktor Transesterifikasi I (R-403) untuk proses Transesterifikasi. Gambar

2.3 berikut memperlihatkan diagram proses reaksi esterifikasi.

Metanol

H2SO4 + MetanolMetanol

Gambar 2.3 Diagram Proses Reaksi Esterifikasi pada Pembuatan Biodiesel

4. Transesterifikasi

Pemisahan pada Decanter II (ST-602) menghasilkan residu (hasil

bawah) yaitu minyak jarak asam lemak (trigliserida). Minyak tersebut

kemudian dialirkan ke Reaktor Transesterifikasi I (R-403). Reaksi

transesterifikasi akan berlangsung dengan rasio molar metanol dan minyak

Mixer

Metil ester,Trigliserida KolomDistilasi II

Metilester,Trigliserida,FFA

KolomDistilasi I

Minyak Jarak

Esterifikasi IEsterifikasi II

Page 28: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

28

sebesar 5:1 (Andy,2006), dan ditambahkan 1% katalis basa yaitu Kalium

Hidroksida (KOH) pada temperatur 600C. Dimana sebelumnya metanol dan

KOH telah dicampurkan terlebih dulu pada Mixer III (M-303), kemudian

dipompa ke dalam Reaktor Transesterifikasi I (R-403). Di dalam reaktor

trigliserida terkonversi menjadi metil ester asam lemak/ FAME (Fatty Acid

Metil Ester) dengan yield 98% dengan produk lain yaitu gliserol.

Selanjutnya produk tersebut dialirkan ke Kolom Distilasi III (D-503) untuk

menguapkan metanol. Trigliserida sisa dalam reaksi transesterifikasi I±1,8%. Kadar trigliserida tersebut tidak memenuhi batas minimum yang

diizinkan pada biodiesel yaitu 0,4% (RSNI EB 020551), sehingga perlu

dilakukan reaksi transesterifikasi tahap kedua. Minyak hasil bawah Kolom

Distilasi III (D-503) kemudian dialirkan memasuki Reaktor

Transesterifikasi II (R-404), dimana sebelumnya metanol dan KOH telah

dicampurkan terlebih dulu pada Mixer II (M-302) lalu dipompakan ke

Reaktor Transesterifikasi II (R-404). Di dalam reaktor trigliserida akan

terkonversi menjadi metil ester asam lemak/ FAME (Fatty Acid Metil Ester)

dengan yield 98% dengan produk lain yaitu gliserol. Hasil reaksi

transesterifikasi pada reaktor menghasilkan trigliserida sisa dengan kadar±0,03% sehingga telah memenuhi batas minimum kadar trigliserida dalam

biodiesel sehingga proses transesterifikasi dihentikan. Gambar 2.4 berikut

memperlihatkan diagram proses reaksi transesterifikasi.

Metanol

Metanol

Metanol + KOH

Gambar 2.4 Diagram Proses pembuatan Metil ester (biodiesel) denganproses transterifikasi

5. Recovery Metanol

Pemisahan metanol dengan komponen lain terjadi baik pada proses

esterifikasi maupun transesterifikasi. Pemisahan pada proses esterifikasi

KolomDistilasi IV

Transesterifikasi II

ME,Trigliserida Transesterifikasi I KolomDistilasi III

ME kotor, Gliserol

ME, Gliserol

Page 29: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

29

terjadi dimana komponen produk pada Reaktor Esterifikasi I (R-403)

diuapkan komponen metanolnya dengan cara mengalirkan pada Kolom

Distilasi I (D-501). Distilat dari proses pemisahan tersebut berupa metanol

99,8% dan air 0,2% dikembalikan lagi ke tangki metanol. Demikian juga

prosesnya untuk pemisahan metanol pada Reaktor Esterifikasi II (R-404).

Pemisahan metanol pada proses transesterifikasi dimana komponen

produk dari reaktor dipisahkan menggunakan Kolom Distilasi III (D-503)

yang sebelumnya komponen telah dipanaskan terlebih dahulu dalam

Exhanger (E-703) sampai suhu 70,70C. Distilat (hasil atas) dari hasil

pemisahan tersebut berupa metanol 99,8% dan air 0,2% dikembalikan lagi

ke Tangki Metanol (T-205). Demikian juga prosesnya untuk Reaktor

Transesterifikasi II (R-404). Selanjutnya residu (bottom) dialirkan ke ke

tangki pemisah Decanter I (ST-601).

6. Pemisahan dan pencucian biodiesel

Pada tahap ini berbagai komponen impuritas dari proses

transesterifikasi akan dipisahkan dari metil ester, seperti : gliserol, metanol

dan katalis sabun yang terbentuk. Hasil bawah dari Kolom Distilasi IV (D-

504) dipisahkan di Decanter I (ST-601) berdasarkan perbedaan densitas.

Pada decanter akan terbentuk dua lapisan, dimana lapisan atas mengandung

sebagian besar metil ester dan sebagian kecil komponen-komponen samping

yang masih terikut sementara lapisan bawah mengandung gliserol, metanol,

katalis dan sabun. Lapisan atas kemudian dipisahkan dan dipompakan ke

dalam Mixer IV (M-304) untuk pencucian dengan menggunakan air.

Pencucian ini bertujuan untuk memisahkan metil ester dari komponen-

komponen yang masih terikut pada waktu pemisahan pada Decanter I (ST-

601). Metl ester hasil pencucian dari Mixer II dimasukkan lagi ke Decanter

II (ST-602) untuk mendapatkan metil ester yang benar-benar terpisah dari

gliserol dan katalis. Gambar 2.5 berikut memperlihatkan diagram proses

pencucian biodiesel.

Air

ME kotor, Gliserol Metil ester bersih

Gliserol Air kotor Gliserol, KOH

MixerDecanter Decanter

Page 30: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

30

Gambar 2.5 Diagram proses pencucian biodiesel

7. Pemurnian Metil Ester

Proses pencucian mengakibatkan metil ester mengandung air. Untuk

mendapatkan metil ester (biodiesel) yang benar-benar murni, metil ester

hasil pencucian dipanaskan dalam Heat Exchanger (E-705) hingga suhu

1000C sehingga air menguap. Biodiesel yang dihasilkan didinginkan dan

kemudian ditampung dalam tangki timbun biodiesel.

2.4. Neraca Massa dan Neraca Panas

2.4.1 Neraca Massa

Tabel 2.1 Neraca Massa pada Twin Screw Press (SP-101)

No. KomponenMasuk (kg) Keluar (kg)

Arus 1 Arus 2 Arus 31 Minyak (JCO) 34.320,63 32.261,39 2.059,242 Ampas 41.609,96 41,61 41.568.35

TOTAL 75.930,5932.303,00 43.627,59

75.930,59

Tabel 2.2 Neraca Massa pada Vibrating Filter (VP-101)

No. KomponenMasuk (kg) Keluar (kg)

Arus 2 Arus 4 Arus 51 Minyak (JCO) 32.261,39 0 32.261,39

2 Ampas 41,61 41,61 0

TOTAL 32.30341,61 32.261,39

32.303

Tabel 2.3 Neraca Massa pada Mixer I (M-301)

No. KomponenMasuk (kg) Keluar (kg)

Arus 5 Arus 6 Arus 7

1 JCO 32.257,84 0 32.257,84

2 Phospholifid 3,55 0 0,253 H3PO4 0 32,26 04 Gliserol 0 0 35,56

TOTAL32.261,39 32,26

32.293,6532.293,65

Page 31: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

31

Tabel 2.4 Neraca Massa pada Centrifuge (CF-101)

No. KomponenMasuk (Kg) Keluar (Kg)

Arus 7 Arus 8 Arus 91 Minyak (JCO) 32.257,84 32,26 32.225,582 Gliserol 35,55 35,55 03 Residu gum 0,25 0,00 0,25

TOTAL 32.293,6467,81 32.225,83

32.293,64

Tabel 2.5 Neraca Massa pada Mixer II (M-302)

No. KomponenMasuk (kg) Keluar (kg)

Arus 10 Arus 11 Arus 12

1 Metanol - 5.641,64 5.641,64

2 H2O - 11,31 11,313 H2SO4 125,37 - 125,37

TOTAL125,37 5.652,95

5.778,325.778,32

Tabel 2.6 Neraca Massa pada Reaktor Esterifikasi I (R-401)

No. KomponenMasuk (kg) Keluar (kg)

Arus 9 Arus 12 Arus 13

1 FFA 2.507,46 0 626,31

2 Metil ester 0 0 1.881,153 Trigliserida 29.689,24 0 29.689,244 Residu gum 0,25 0 0,255 Air 28,94 11,31 252,476 Metanol 0 5.641,64 5.429,42

TOTAL32.225,89 5.652,95

37.878,8437.878,84

Tabel 2.7 Neraca Massa pada Kolom Distilasi I (D-501)

No. KomponenMasuk (kg) Keluar (kg)

Arus 14 Arus 15 Arus 171 FFA 626,31 0 626,312 Metil ester 1.881,15 0 1.881,153 Trigliserida 29.689,24 0 29.689,244 Residu gum 0,25 0 0,255 Air 252,47 10,88 241,596 Metanol 5.429,42 5.428,88 0,54

Page 32: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

32

TOTAL 37.878,845.439,76 32.439,08

37.878,84

Tabel 2.8 Neraca Massa pada Mixer III (M-303)

No. KomponenMasuk (kg) Keluar (kg)

Arus 18 Arus 19 Arus 20

1 Metanol - 5.641,64 5.641,64

2 H2O - 11,31 11,313 H2SO4 31,32 - 31,32

TOTAL31,32 5.652,95

5.684,275.684,27

Tabel 2.9 Neraca Massa pada Reaktor Esterifikasi II (R-402)

No. KomponenMasuk (kg) Keluar (kg)

Arus 17 Arus 20 Arus 21

1 FFA 626,31 0 156,43

2 Metil ester 1.881,15 0 2.351,033 Trigliserida 29.689,24 0 29.689,244 Residu gum 0,25 0 0,255 Air 241,59 11,31 305,916 Metanol 0,54 5.641,64 5.589,17

TOTAL32.439,08 5.652,95

38.092,0338.092,03

Tabel 2.10 Neraca Massa pada Kolom Distilasi II (D-502)

No. KomponenMasuk (kg) Keluar (kg)

Arus 22 Arus 23 Arus 251 FFA 156,43 0 156,432 Metil ester 2.351,03 0 2.351,033 Trigliserida 29.689,24 0 29.689,244 Residu gum 0,25 0 0,255 Air 305,91 11,20 294,716 Metanol 5.589,17 5.588,61 0,56

TOTAL 38.092,035.599,81 33,492,22

38.092,03

Tabel 2.11 Neraca Massa pada Mixer IV (M-304)

No. KomponenMasuk (kg) Keluar (kg)

Arus 26 Arus 27 Arus 28

Page 33: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

33

1 Metanol 6.688,19 - 6.688,19

2 H2O 13,40 - 13,403 KOH - 296,89 296,89

TOTAL6.701,59 296,89

6.998,486.998,48

Tabel 2.12 Neraca Massa pada Reaktor Transesterifikasi I (R-403)

No. KomponenMasuk (kg) Keluar (kg)

Arus 25 Arus 28 Arus 291 Metil ester 2.351,03 0 31.583,032 Trigliserida 29.689,24 0 593,793 Gliserol 0 0 3.140,884 FFA 156,43 0 05 Metanol 0,56 6.688,19 3.411,316 KOH 0 32,49 07 Air 294,71 13,40 318,568 Residu gum 0,25 0 0,259 Sabun 0 0 178,48

TOTAL32,492,22 6.734,08

39.226,3039.226,30

Tabel 2.13 Neraca Massa pada Kolom Distilasi III (D-503)

No. KomponenMasuk (kg) Keluar (kg)

Arus 30 Arus 31 Arus 331 Metil ester 31.583,03 0 31.583,032 Trigliserida 593,79 0 593,793 Gliserol 3.140,88 0 3.140,884 Metanol 3.411,31 3.410,97 0,345 Air 318,56 6,84 311,726 Residu gum 0,25 0 0,257 Sabun 178,48 0 178,48

TOTAL 39.226,303.417,81 35.808,49

39.226,30

Tabel 2.14 Neraca Massa pada Mixer V (M-305)

No. KomponenMasuk (kg) Keluar (kg)

Arus 34 Arus 35 Arus 36

1 Metanol - 6133,77 6133,77

2 H2O - 12,29 12,293 KOH 5,94 - 5,94

Page 34: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

34

TOTAL 5,94 6.146,06 6.152,006.152,00 6.152,00

Tabel 2.15 Neraca Massa pada Reaktor Transesterifikasi II (R-404)

No. KomponenMasuk (kg) Keluar (kg)

Arus 33 Arus 36 Arus 371 Metil ester 31.583,03 0 32.167,562 Trigliserida 593,79 0 11,933 Gliserol 3.140,88 0 3.203,694 Metanol 0,34 6133,77 6.068,635 Air 311,72 12,29 324,016 Residu gum 0,25 0 0,257 Sabun 178,48 0 178,48

TOTAL35.808,49 6146,06

41.954,5541.954,55

Tabel 2.16 Neraca Massa pada Kolom Distilasi IV (D-504)

No. KomponenMasuk (kg) Keluar (kg)

Arus 38 Arus 39 Arus 411 Metil ester 32.167,56 0 32.167,56

2 Trigliserida 11,93 0 11,933 Gliserol 3.203,69 0 3.203,69

4 Metanol 6.068,63 6.068,02 0,61

5 Air 324,01 12,16 311,85

6 Residu gum 0,25 0 0,25

7 Sabun 178,48 0 178,48

TOTAL 41.954,55

6.080,18 35.874,37

41.954,55

Tabel 2.17 Neraca Massa pada Decanter I (ST-601)

No. KomponenMasuk (kg) Keluar (kg)

Arus 41 Arus 42 Arus 431 Metil ester 32.167,56 605,06 31.562,502 Trigliserida 11,93 11,71 0,223 Gliserol 3.203,69 3.143,43 60,264 Metanol 0,61 0,66 0,015 Air 324,01 318,8 5,216 Residu gum 0,25 0,25 0,007 Sabun 178,48 175,12 3,36

Page 35: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

35

TOTAL 35.874,374.242,81 31.631,56

35.874,37

Tabel 2.18 Neraca Massa pada Mixer VI (M-306)

No. KomponenMasuk (kg) Keluar (kg)

Arus 43 Arus 44 Arus 451 Metil ester 31.562,50 0 31.562,502 Trigliserida 0,22 0 0,223 Gliserol 60,26 0 60,264 Metanol 0,01 0 0,015 Air 5,21 7.870,62 7.875,836 Sabun 3,36 0 3,36

TOTAL31.631,56 7.870,62

39.502,1839.502,18

Tabel 2.19 Neraca Massa pada Decanter II (ST-602)

No. KomponenMasuk (kg) Keluar (kg)

Arus 45 Arus 46 Arus 471 Metil ester 31.562,50 - 31.562,502 Trigliserida 0,22 0,22 -3 Gliserol 60,26 60,26 -4 Metanol 0,01 0,01 -5 Air 7.875,83 7.557,02 318,816 Sabun 3,36 3,36 -

TOTAL 39.502,187.6220,87 31.881,31

39.502,18

Tabel 2.20 Neraca Massa pada Kolom Distilasi V (D-505)

No. KomponenMasuk (kg) Keluar (kg)

Arus 47 Arus 48 Arus 501 Metil ester 31.562,50 0 31.562,502 Air 318,81 315,66 3,15

TOTAL 31.881,31315,66 31.565,65

31.881,31

2.4.2 Neraca Panas

Tabel 2.21 Neraca Panas pada Reaktor Esterifikasi I (R-401)

No. KomponenMasuk (kJ) Keluar (kJ)

Arus 9 Arus 12 Arus 13

Page 36: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

36

1 FFA(l) 12.139,66 0 3032,31

2 Metil ester(l) 0 0 4212,333 Trigliserida(l) 118.423,03 0 118.423,034 Residu gum(l) 0,4508 0 0,455 Air(l) 3.366,63 0 28.055,656 Metanol(l) 0 277.194 266.766,837 H2SO4(l) 0 1219,6 0

TOTAL133.929,77 278.413,67

420.490,60412.343,44Dibutuhkan massa steam sebanyak : 566,31 kg.

Tabel 2.22 Neraca Panas pada Heater I (E-701)

No. KomponenMasuk (kJ) Keluar (kJ)

Arus 13 Arus 14

1 FFA(l) 3032,31 3.817,46

2 Trigliserida(l) 118.423,03 147.982,933 Metil ester(l) 4212,33 6.604,934 Residu gum(l) 0,45 0,455 H2O(l) 28.055,65 35.894,716 Metanol(l) 266.766,83 277.557,36

TOTAL 420.490,60 471.857,85

Tabel 2.23 Neraca Panas pada Kolom Distilasi I (D-501)

KomponenMasuk (kJ) Keluar (kJ)

Q14 Q Q15 Q17

FFA 183.103,56 67.912,34 - 30.762,18

Trigliserida 67.472,81 68.301,89 - 114.649,63

Metil ester 100.430,64 5.249,14 - 90.376,82

Metanol 80.371,96 3.713,81 79.332,73 9,802

H2O 30.675,57 20.265,98 10,88 230,28

Residu gum 9.794,64 21.474,41 - 0,63

Subtotal 471.489,18 154.742,16 79.343,61 236.029,34

Cooling water 311.218,39

Total 626.591,34 626.591,34

Page 37: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

37

Tabel 2.24 Neraca Panas pada Condensor I (CD-801)

No. KomponenMasuk (kJ) Keluar (kJ)

Arus 15 Arus 16

1 Metanol(g) 2.244.323,95 1.928.933,09

2 H2O(l) 1.546,78 599,09

TOTAL 2.245.870,73 1.929.532,18

Dibutuhkan air pendingin sebanyak 2.157,94 kg

Tabel 2.25 Neraca Panas pada Reaktor Transesterifikasi I (R-403)

No. KomponenMasuk (kJ) Keluar (kJ)

Arus 25 Arus 28 Arus 29

1 FFA(l) 757,36 0 0

2 Trigliserida(l) 118423,03 0 2368,49

3 Metil ester(l) 5264,54 0 72728,26

4 Residu gum(l) 0,45 0 0,45

5 H2O(l) 31654,06 1559,28 34428,10

6 Metanol(l) 27,46 328614,55 167620,72

7 KOH(l) 0 106,31 34.428,1036

8 Gliserol(l) 0 0 1780163,41

9 Sabun(s) 0 0 9821,21

TOTAL

156.126,90 330.280,14

2.067.130,65486.407,04

Dibutuhkan massa steam sebanyak : 1.270,75 kg.

Tabel 2.26 Neraca Panas pada Mixer VI (M-306)

No. KomponenMasuk (kg) Keluar (kg)

Alur 43 Alur 44 Alur 45

1 Metil ester(l) 70678,17 0 70678,17

2 Gliserol(l) 34154,46 0 34154,46

3 Metanol(g) 5,17 0 5,17

4 H2O(l) 605,97 0 916247,01

5 Sabun(s) 184,74 915.641,04 184,74

6 Trigliserida(l) 0,89 0 3,27

Page 38: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

38

TOTAL

105.629,41 915.641,04

1.021.272,821.021.270,44

Karena dQ/dT = 0 maka proses berlangsung secara adiabatik, dimana tidak

diperlukan air pendingin atau pun steam.

Tabel 2.27 Neraca Panas pada Cooler I (C-901)

No. KomponenMasuk (kJ) Keluar (kJ)

Arus 50 Arus 51

1 Metil ester(l) 88033,25 70.877,712 H2O(l) 40636,05 15.650,17

TOTAL 128.669,30 86.257,88

Dibutuhkan massa air pendingin sebanyak : 287,49 kg.

2.5 Lay Out Pabrik

Lay out pabrik adalah tempat kedudukan dari bagian-bagian pabrik yang

meliputi tempat bekerjanya karyawan, tempat peralatan dan tempat penyimpanan

bahan baku dan produk ditinjau dari hubungan satu sama lain. Tata letak pabrik

harus dirancang sedemikian rupa, sehingga penggunaan area pabrik menjadi efisien

dan kelancaran proses terjamin.

Dalam penentuan tata letak pabrik haruslah dipikirkan penempatan alat-alat

produksi sehingga keamanan, keselamatan, dan kenyamananbagi karyawan dapat

terpenuhi. Selain peralatan yang tercantum di dalam diagram alir proses, beberapa

bangunan fisik antara lain seperti kantor, bengkel, poliklinik, laboratorium, kantin,

fire safety, pos penjagaan dan sebagainya hendaknya ditempatkan pada bagian yang

tidak mengganggu, ditinjau dari segi lalu lintas barang, kontrol, dan keamanan.

Adapun secara umum hal-hal yang harus diperhatikan dalam perancangan tata

letak pabrik adalah:

1. Kemungkinan perluasan pabrik dan penambahan bangunan.

Area perluasan pabrik harus direncanakan sejak awal agar masalh kebutuhan

tempat tidak timbul di masa yang akan datang. Sejumlah area khusus perlu

dipersiapkan untuk perluasan pabrik, penambahan peralatan untuk menambah

kapasitas pabrik ataupun untuk mengolah produknya sendiri ke produk lain.

2. Keamanan

Page 39: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

39

Keamanan terhadap kemungkinan adanya bahya kebakaran, ledakan, asap / gas

beracun harus benar-benar diperhatikan dalam penentuan tata letak pabrik.

Untuk itu harus dilakukan penempatan alat-alat pengaman. Tangki

penyimpanan bahan baku ataupun produk berbahaya harus diletakkan di area

khusus serta perlu adanya jarak antara bangunan satu dengan yang lain, guna

memberikan ruang yang leluasa untuk keselamatan.

3. Luas area yang tersedia

Pemakaian tempat disesuaikan dengan area yang tersedia. Jika harga tanah

tinggi, maka diperlukan efisiensi dalam pemakaian ruangan hingga peralatan

tertentu diletakkan di atas peralatan yang lain ataupun lantai ruangan diatur

sedemikian rupa agar menghemat tempat.

4. Instalasi dan Utilitas

Pemasangan dan distribusi yang baik dari gas, udara, steam dan listrik akan

membantu kemudahan kerja dan perawatannya. Penempatan pesawat proses

sedemikian rupa sehingga petugas dapat dengan mudah mencapainya dan

dapat menjamin kelancaran operasi serta memudahkan perawatannya.

Faktor-faktor lain yang perlu diperhatikan dalam menentukan lokasi pabrik yaitu:

- Persediaan bahan baku - Persediaan buruh

- Pemasaran - Pajak dan peraturan daerah

- Sumber tenaga dan bahan bakar - Karakteristik tempat

- Iklim - Perlindungan terhadap bencana

- Fasilitas transportasi - Masyarakat sekitar

- Persediaan air - Keamanan negara

- Bahan-bahan buangan

Selain hal-hal di atas, di dalam menentukan lokasi suatu pabrik ada beberapa

orientasi yaitu:

a.) Orientasi kepada bahan mentah (raw material oriented), yaitu penentuan lokasi

suatu pabrik berdasarkan jarak antara bahan mentah dengan pabrik. Jadi pabrik

yang raw material oriented pasti dekat dengan sumber bahan mentah.

b.) Orientasi pasar (market oriented), yaitu penentuan lokasi pabrik berdasarkan

atas jarak antara pabrik dengan daerah pemasaran hasil produksi.

c.) Junction oriented, yaitu penentuan lokasi pabrik berdasarkan atas jarak antara

pabrik dengan sumber bahan mentah dengan pasar.

Page 40: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

40

d.) Selain orientasi-orientasi tersebut di atas, di dalam penentuan lokasi pabrik ada

faktor lain yang perlu dipertimbangkan, yaitu:

Upah buruh yang rendah

Pajak ringan

Dekat dengan sumber air

Dekat dengan sumber tenaga

Namun sifat-sifat bahan baku maupun produk juga digunakan sebagai bahan

pertimbangan penentuan lokasi pabrik. Misal pabrik dengan “weight lossing”,

dimana hasil produksi jauh lebih ringan bila dibandingkan dengan bahan bakunya,

maka pabrik tersebut sebaiknya terletak di dekat sumber bahan baku. Sebaliknya

untuk “weight gainning”, dimana hasil lebih berat bila dibandingkan dengan bahan

bakunya, maka sebaiknya pabrik tersebut didirikan di dekat daerah pemasaran.

Perincian penggunaan lahan pabrik Biodiesel dapat dilihat pada tabel 2.1:

Tabel 2.28 Perincian Penggunaan Lahan

No. Lokasi Ukuran (m) Luas (m2)

1 Pos Jaga 2 x (5 x 5) 50

2 Musholla 15 x 15 225

3 Utilitas 20 x 40, 30 x 15 1250

4 Aula 20 x 15 300

5 Kantor 20 x 25 500

6 Bengkel 20 x 15 300

7 Unit K2PK 20 x 15 300

8 Area Proses 70 x 40 2800

9 Taman & jalan 7075

10 Poliklinik 15 x 10 150

11 Penyimpanan bahan baku 65 x 30 1950

12 Unit pengolahan limbah 30 x 15 450

13 Area perluasan 35 x 60, 150 2250

14 Ruang kontrol 15 x 20 300

15 Laboratorium 15 x 20 300

16 Penyimpanan produk 20 x 20 400

17 Gudang 20 x 20 400

18 Gudang utilitas 10 x 15 150

Page 41: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

41

19 Parkir mobil 2 x (25 x 5) 250

20 Parkir motor 20 x 20 400

21 Unit transportasi 10 x 20 200

Total 20000

Adapun lay out pabrik dapat dilihat pada gambar berikut:

Gambar 2.6 Tata Letak Pra Rancangan Pabrik Biodiesel dariBiji Jarak dengan Proses Multistage Esterification.

9

8

1 2 17 3 15 14 45

21

20

67

18

19

16

13

11

12

10

Page 42: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

42

Keterangan:

1. Pos Jaga

2. Tempat Parkir

3. Rumah Timbangan

4. Bengkel

5. Pembangkit Listrik

6. Perkantoran

7. Laboratorium

8. Ruang Kontrol

9. Daerah Proses

10. Pengolahan Limbah

11. Pengolahan Air

12. Pembangkit Uap

13. Daerah Perluasan

14. Gudang Peralatan

15. Gudang Bahan Baku &

Penolong

16. Kantin

17. Poliklinik

18. Perpustakaan

19. Musholla

20. Taman Lapangan

21. Jalan

Page 43: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

43

BAB III

SPESIFIKASI PERALATAN PROSES

3.1 Tangki Penyimpanan Metanol (T-205)

Fungsi : Untuk menyimpan larutan metanol

Bentuk : Tangki silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal

Bahan : Carbon steel, SA – 285 Grade C

Jumlah : 1 unit

Lama penyimpanan : 30 hari

Kondisi operasi :

- Temperatur (T) : 300C

- Tekanan (P) : 1 atm (14,699 psi)

Volume Tangki = 7202,37 m3

Diameter Tangki = 17,66 m = 695,17 in

Tinggi Tangki = 30,90 m = 1216,54 in

Tebal dinding silinder tangki = 2,69 in (dipilih tebal tutup standar = 3 in)

Tebal tutup tangki = 2,69 in (dipilih tebal tutup standar = 3 in)

3.2 Screw Press (SP-101)

Fungsi : Mengeluarkan minyak yang terkandung dalam biji jarak pagar.

Jenis : Twin Screw

Bahan : Stainless Steel TP-24

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

- Temperatur (T) : 300C

- Tekanan (P) : 1 atm (14,699 psi)

Kapasitas = 91116,69 kg/jam = 91,12 ton/jam

Twin Screw yang dipilih : TP-24, Stord International AS

3.3 Tangki Minyak Jarak Pagar (T-202)

Fungsi : Menyimpan minyak jarak pagar setelah dipress dan disaring

Bahan konstruksi : Carbon steel, SA-283 Grade C

Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar

Page 44: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

44

Lama penyimpanan : 30 hari

Jumlah : 2 buah

Kondisi operasi :

- Temperatur (T) : 300C

- Tekanan (P) : 1 atm (14,699 psi)

Volume Tangki = 31.375,43 m3 (2 buah)

Diameter Tangki = 23,71 m = 933,32 in

Tinggi Tangki = 41,49 m = 1633,32 in

Tebal dinding silinder tangki = 3,82 in (dipilih tebal tutup standar = 4 in)

Tebal tutup tangki = 3,82 in (dipilih tebal tutup standar = 4 in)

3.4 Tangki Air Pencuci (T-207)

Fungsi : Menampung air dari utilitas yang akan dialirkan ke mixer VI.

Bentuk : silinder tegak dengan alas dan tutup datar.

Bahan : carbon steel, SA-283 Grade C

Lama penyimpanan : 10 hari

Kondisi operasi :

- Temperatur (T) : 300C

- Tekanan (P) : 1 atm (14,699 psi)

Volume Tangki = 6831,59 m3

Diameter Tangki = 17,97 m = 707,44 in

Tinggi Tangki = 31,45 m = 1238,02 in

Tebal dinding silinder tangki = 2,98 in (dipilih tebal tutup standar = 3 in)

Tebal tutup tangki = 2,98 in (dipilih tebal tutup standar =3 in)

3.5 Tangki Produk Metil Ester (T-208)

Fungsi : menampung produk metil ester

Bahan konstruksi : carbon steel, SA-283 Grade C

Bentuk : silinder tegak dengan alas dan tutup datar

Lama penyimpanan : 20 hari

Kondisi operasi :

- Temperatur (T) : 300C

- Tekanan (P) : 1 atm (14,699 psi)

Page 45: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

45

Volume Tangki = 31.492,39 m3

Diameter Tangki = 29,91 m = 1177,37 in

Tinggi Tangki = 52,33 m = 2060,41 in

Tebal dinding silinder tangki = 5,06 in (dipilih tebal tutup standar = 5 ¼ in)

Tebal tutup tangki = 5,06 in (dipilih tebal tutup standar =5 ¼ in)

3.6 Tangki Gliserol Kotor (T-204)

Fungsi : Menampung produk gliserol kotor

Bahan konstruksi : carbon steel, SA-283 Grade C

Lama penyimpanan : 20 hari

Jumlah : 2 buah

Kondisi operasi :

- Temperatur (T) : 300C

- Tekanan (P) : 1 atm (14,699 psi)

Volume Tangki = 10.642,96 m3

Diameter Tangki = 20,83 m = 820,1 in

Tinggi Tangki = 36,45 m = 1435,18 in

Tebal dinding silinder tangki = 3,48 in (dipilih tebal tutup standar = 3 ½ in)

Tebal tutup tangki = 3,48 in (dipilih tebal tutup standar = 3 ½ in)

3.7 Reaktor Esterifikasi

Fungsi : tempat berlangsungnya reaksi esterifikasi dengan katalis H2SO4 pertama

kalinya.

Jenis : Reaktor berpengaduk turbine vertical blade (6 blade) dengan jaket

Bentuk : silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal

Bahan : carbon steel, SA-283 Grade C.

Waktu tinggal : 1,5 jam

Kondisi operasi :

- Temperatur (T) = 600C

- Tekanan (P) = 1 atm (14,699 psi)

Volume Tangki = 37.925,89 m3

Diameter Tangki = 30,72 m = 1209,42 in = 100,78 ft

Tinggi Tangki = 53,76 m = 2116,48 in

Page 46: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

46

Tebal dinding silinder tangki = 5,4 in (dipilih tebal tutup standar = 5 ½ in)

Tebal tutup tangki = 5,4 in (dipilih tebal tutup standar = 5 ½ in)

Diameter blade pengaduk = 33,59 ft

Lebar blade pengaduk = 6,72 ft

Tinggi pengaduk dari dasar = 33,59 ft

Daya motor pengaduk = 49.684,68 lbf.ft /sec = 90,34 HP

Diameter dalam jaket = 1220,42 in = 31 m

Diameter luar jaket = 1221,42 in = 31,02 m

Luas jaket yang dilalui steam = 1916,84 in2 = 48,69 m2

Tebal dinding jaket = 1,29 in (dipilih tebal tutup standar = 1 in)

3.8 Kolom Distilasi

RESUME KOLOM DISTILASI

Fungsi Memisahkan metanol dari campuran hasil

keluaran reaktor

Jenis Sieve tray

Bahan konstruksi Low Alloy Steels SA – 283

Dimensi Tinggi Menara = 463,2549 in (11,77 m)

Tebal shell = 3/8 in (0,375 in)

Tebal head puncak = 3/8 in (0,375 in)

Tebal head dasar = 3/8 in (0,375 in)

Diameter kolom = 6 m

Jumlah plate 20 buah

3.9 Reaktor Transesterifikasi

Fungsi : tempat berlangsungnya reaksi transesterifikasi dengan katalis KOH

pertama kalinya.

Jenis : Reaktor berpengaduk turbine vertical blade (6 blade) dengan jaket

Bentuk : silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal

Bahan : carbon steel, SA-283 Grade C.

Waktu tinggal : 1,5 jam

Kondisi operasi :

Page 47: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

47

- Temperatur (T) = 600C

- Tekanan (P) = 1 atm (14,699 psi)

Volume Tangki = 38.780,93 m3

Diameter Tangki = 30,95 m = 1218,44 in = 101,54 ft

Tinggi Tangki = 54,16 m = 2132,27 in

Tebal dinding silinder tangki = 5,33 in (dipilih tebal tutup standar = 5 in)

Tebal tutup tangki = 5,33 in (dipilih tebal tutup standar = 5 in)

Diameter blade pengaduk = 33,85 ft

Lebar blade pengaduk = 6,77 ft

Tinggi pengaduk dari dasar = 33,85 ft

Daya motor pengaduk = 48.639,48 lbf. ft /sec = 88,44 HP

Diameter dalam jaket = 1229,19 in = 31,22 m

Diameter luar jaket = 1230,19 in = 31,25 m

Luas jaket yang dilalui steam = 1930,61 in2 = 49,04 m2

Tebal dinding jaket = 1,29 in (dipilih tebal tutup standar = 1 in)

3.10 Decanter

Fungsi : memisahkan metil ester dari campurannya berdasarkan perbedaan

densitas komponennya.

Bentuk : horisontal silinder

Bahan : carbon steel, SA-283 Grade C

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :- Temperatur : 70,690C- Tekanan : 1 atm = 14,696 psia

Volume Tangki = 185,42 m3

Diameter Tangki = 3,54 m = 139,29 in

Tinggi Tangki = 17,69 m

Tebal dinding silinder tangki = 1,38 in (dipilih tebal tutup standar = 1 ½ in)

Tinggi tutup = 0,88 m

Tebal tutup tangki = 1 ½ in

Tinggi zat cair berat = 0,39 m

Page 48: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

48

Tiinggi zat cair berat = 2,66 m

3.11 Mixer

Fungsi : mencampurkan metanol dengan katalis H2SO4

Jenis : Tangki pencampur berpengaduk turbine vertical blade

Bentuk : silinder tegak dengan alas datar dan tutup elipsoidal

Bahan : carbon steel, SA-283 Grade C

Waktu tinggal : 1 jam

Kondisi operasi : kondisi ruang

Volume Tangki = 6461,54 m3

Diameter Tangki = 17,03 m = 670,46 in = 55,87 ft

Tinggi Tangki = 29,80 m = 1173,31 in

Tebal dinding silinder tangki = 2,57 in (dipilih tebal tutup standar = 3 in)

Tebal tutup tangki = 2,57 in (dipilih tebal tutup standar = 3 in)

Diameter blade pengaduk = 18,62 ft

Lebar blade pengaduk = 3,72 ft

Tinggi pengaduk dari dasar = 18,62 ft

Daya motor pengaduk = 2602,16 lbf. ft /sec = 4,73 HP

Jumlah lilitan koil sebanyak 34 buah

Page 49: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

49

BAB IV

ANALISA EKONOMI

Analisa ekonomi bertujuan untuk mengetahui apakah suatu pabrik yang

dirancang menguntungkan atau tidak. Untuk itu pada pra-rancangan pabrik Asam

Asetat ini dilakukan evaluasi serta penilaian investasi, yang ditinjau dengan

metode :

1. Profit on sales

2. Return of investment

3. Pay out time

4. Break even point

5. Shut down point

Untuk meninjau faktor-faktor di atas, perlu dilakukan penafsiran terhadap

beberapa faktor, yaitu :

1. Penafsiran modal industri (Total Capital Investment), yang terdiri dari :

a). Modal tetap (Fixed Capital Investment)

b). Modal kerja (Working Capital)

2. Penentuan biaya produksi total (Production Cost), yang terdiri dari :

a). Biaya pengeluaran (Manufacturing Cost)

b). Biaya pengeluaran umum (General Expense)

3. Total pendapatan

(Peters and Timmerhaus, hal.297)

4.1. Penafsiran Harga Peralatan

Harga peralatan proses selalu mengalami perubahan tergantung pada kondisi

perekonomian yang sedang terjadi. Untuk mengetahui harga peralatan yang pasti

setiap tahun sangat sulit, sehingga diperlukan suatu metode atau cara untuk

memperkirakan harga suatu alat dari data peralatan serupa pada tahun lalu.

Persamaan pendekatan yang digunakan untuk memperkirakan harga peralatan

adalah :

Ny

NxEyEx . (Aries & Newton, hal.16)

Page 50: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

50

Dalam hubungan ini :

Ex = Harga alat untuk tahun x

Ey = Harga alat untuk tahun y

Nx = Nilai index tahun x

Ny = Nilai index tahun y

4.2. Dasar Perhitungan

Kapasitas produksi = 250.000ton / tahun

Satu tahun operasi = 330 hari

Pabrik didirikan = tahun 2015

(sumber : BPS,2003)

4.3 Perhitungan Biaya

4.3.1 Capital Investment

Capital investment adalah pengeluaran keuangan yang diperlukan

untuk fasilitas-fasilitas produktif dan pengoperasiannya. Capital investment

meliputi :

Fixed Capital

Fixed capital adalah investasi yang digunakan untuk mendirikan fasilitas

produksi dan pembantunya.

Working Capital

Working capital adalah dana yang diperlukan untuk menjalankan usaha

secara normal.

4.3.2 Manufacturing Cost

Manufacturing cost merupakan jumlah direct, indirect dan fixed

manufacturing cost yang bersangkutan dengan produk.

Direct Manufacturing Cost

Merupakan pengeluaran khusus yang bersangkutan langsung dalam

pembuatan produk.

Indirect Manufacturing Cost

Adalah pengeluaran sebagai akibat tidak langsung dari operasi pabrik.

Fixed Manufacturing Cost

Page 51: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

51

Merupakan pengeluaran yang berkaitan dengan fixed capital dan harganya

tetap, tidak tergantung waktu maupun tingkat produksi.

4.3.3 General Expense

General expense adalah pengeluaran yang tidak berkaitan dengan

produksi, tetapi berhubungan dengan operasional perusahaan secara umum.

4.4 Analisa Kelayakan

Untuk mengetahui apakah keuntungan yang diperoleh nantinya cukup besar

atau tidak, serta untuk memutuskan apakah pabrik tersebut potensial didirikan

atau tidak harus dilakukan analisa atau evaluasi kelayakan.

Ada beberapa faktor yang digunakan untuk menyatakan kelayakan. Antara

lain adalah sebagai berikut :

a). Profit on Sales (POS)

POS adalah tingkat keuntungan yang dapat dihasilkan terhadap nilai

penjualan.

%100produkpenjualan

keuntunganPOS%

b). Percent Return of Investment (ROI)

ROI adalah tingkat keuntungan yang dapat dihasilkan dari investasi yang telah

dikeluarkan.

%100InvestmentCapitalFixed

keuntunganROI%

c). Pay Out Time (POT)

Pay out time adalah waktu pengembalian modal berdasarkan keuntungan yang

dicapai. Perhitungan ini diperlukan untuk mengetahui berapa tahun investasi

yang telah dilakukan akan kembali.

%100depresiasikeuntungan

InvestmentCapitalFixedPOT

d). Break Even Point (BEP)

Break even point adalah titik impas yang menunjukkan pada tingkat berapa

biaya dan penghasilan jumlahnya sama. Dengan BEP ini kita dapat

menentukan tingkat harga jual dan jumlah unit yang harus dijual secara

Page 52: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

52

minimum dan berapa harga serta unit penjualan yang harus dicapai agar

mendapat keuntungan.

%1000,7.RaVaSa

0,3.RaFaBEP

Dalam hubungan ini :

Fa = Fixed manufacturing cost

Ra = Regulated cost

Va = Variable cost

Sa = Penjualan produk

e). Shut Down Point (SDP)

Shut down point adalah titik atau saat penentuan suatu aktivitas produksi

harus dihentikan. Penyebabnya antara lain karena variable cost terlalu

tinggi, atau bisa juga karena keputusan manajemen akibat tidak ekonomisnya

suatu aktivitas produksi (tidak menghasilkan keuntungan).

%100.7,0

.3,0

RaVaSa

RaSDP

4.5 Hasil Perhitungan

4.5.1 Fixed Capital Investment

Physical Plant Cost

PPC Biaya (US $)

PEC 6.536.882,00

Instalation 2.810.859,32

Piping 3.545.713,82

Instrumentation 1.961.064,64

Insulation 242.409,38

Electricity 643.882,89

Building 10.000.000,00

Plant Area 10.511.554,44

Utilitas 3.268.441,07

Environmental 1.961.064,64

Page 53: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

53

Total 41.481.872,35

Fixed Capital Invesment (FCI)

Fixed Capital Biaya (US$)

Direct Plant Cost 49.778.246,82

Constractor’s Fee 12.444.561,71

Contingency 12.444.561,71

Jumlah 74.667.370,23

Total Fixes Capital Invesment = US$ 74.667.370,23

4.5.2 Manufacturing Cost

Direct Manufacturing Cost

Direct manufacturing Cost Biaya (US $)

Bahan Baku 22.413.590,47

Labour Cost 1.300.000,00

Supervision 47.336,67

Maintenance 5.226.716,92

Plant Supplies 784.007,39

Royalties and Patent 6.349.112,45

Utility 8.977.824,68

Total Direct manufacturing Cost 45.098.587,57

Total Direct Manufacturing cost = US$ 45.098.587,57

Indirect Manufacturing Cost

Indirect Manufacturing Cost Biaya (US $)

Payroll Overhead 260.000,00

Laboratoy 260.000,00

Plant Overhead 975.000,00

Packaging and transportastion 5.079.289,96

Total 6.574.289,96

Total Indirect Manufacturing cost = US$ 6.574.289,96

Page 54: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

54

Fixed manufacturing cost

Fixed Manufacturing Cost Biaya (US $)

Depresiasi 7.466.737,02

Property Taxes 1.493.347,41

Insurance 746.673,70

Total FMC 9.706.758,13

Total Fixed Manufacturing Cost = US$ 9.706.758,13

Total manufacturing cost

Manufacturing Cost = US$ 61.379.635,66

4.5.3 General Expense

Jabatan Jumlah Gaji/Bulan (Rp) Biaya/Tahun (Rp)

Direktur Utama 1 45.000.000,00 540.000.000,00

Direktur 3 35.000.000,00 1.260.000.000,00

Staf ahli 4 17.000.000,00 816.000.000,00

Kepala Bagian 4 9.000.000,00 432.000.000,00

Kepala Seksi 10 5.000.000,00 600.000.000,00

Kepala Regu 24 3.500.000,00 1.008.000.000,00

Sekretaris 4 3.000.000,00 144.000.000,00

Karyawan shift 112 2.500.000,00 3.360.000.000,00

Karyawan non shift 36 2.000.000,00 864.000.000,00

Dokter 2 4.000.000,00 96.000.000,00

Perawat 4 1.500.000,00 72.000.000,00

No Manufacturing Cost Biaya (US$)

1 Direct Manufacturing Cost 45.098.587,57

2 Indirect Manufacturing Cost 6.574.289,96

3 Fixed Manufacturing Cost 9.706.758,13

Total 61.379.635,66

Page 55: Pra Rancangan Pabrik Biodiesel Jarak

55

Satpam 16 2.000.000,00 384.000.000,00

Sopir 4 1.500.000,00 72.000.000,00

Pesuruh 4 1.000.000,00 48.000.000,00

Total 228 9.696.000.000,00

4.5.4 Working Capital Investment

No Working Capital Biaya (US$)

1 Raw Material Inventory 22.413.590,472 Inprocess Inventory 19.374,88

3 Product Inventory 1.859.988,96

4 Extended Credit 3.847.946,945 Available Cash 1.859.988,96

Total 30.000.890,21

Total Working capital investment = US$ 30.000.890,21

4.5.5 Evaluasi Ekonomi

1. Profit On Sales

a. Sebelum pajak : 20,55 %

b. Setelah pajak : 17,01 %

2. Persen Return Of Investment

a. Sebelum pajak : 34,95 %

b. Setelah pajak : 28,93 %.

3. Pay Out Time

a. Sebelum pajak : 2,22 tahun

b. Setelah pajak : 2,57 tahun

c. Break Even Point : 46,91 %

d. Shut Down Point : 27,87 %

4.5.6 Evaluasi Keuntungan

I. Penjualan produk : US$ 126.982.249

II. Keuntungan sebelum pajak : US$ 26.098.314

III. Keuntungan setelah pajak : US$ 21.602.153,13