Prarancangan Pabrik Metanol dari Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit dengan Kapasitas 330.000 Ton/Tahun
Derra Nur Anggraeni, Prof. Ir. Hary Sulistyo, S.U., Ph.D., IPU.
2023 | Skripsi | TEKNIK KIMIA
Metanol atau sering disebut metil alkohol merupakan
produk industri hulu petrokimia yang memiliki wujud cair dan memiliki bau yang
khas. Kebutuhan
metanol di Indonesia saat ini mengalami peningkatan, namun kebutuhan tersebut
tidak diimbangi oleh peningkatan kapasitas produksi. Sehingga, pabrik metanol
ini dapat memberikan banyak keuntungan. Prarancangan Pabrik Metanol ini
dibangun dengan kapasitas 330.000 ton/tahun dengan memanfaatkan limbah Tandan
Kosong Kelapa Sawit (TKKS) sebanyak 998.404,7209 ton/tahun.
Proses produksi diawali
dengan proses pre-treatment dimana bahan baku TKKS akan melalui proses
pengecilan ukuran dan pengeringan untuk menyesuaikan ukuran padatan serta kadar
air. TKKS yang sudah berukuran 5 mm, kemudian diumpankan pada reaktor gasifier. Pada reaktor gasifier terjadi reaksi gasifikasi yang
mengubah biomassa TKKS menjadi syngas. Syngas
kemudian dipisahkan dari partikel padatan dan sulfur anorganik melalui beberapa
tahan unit pemisahan Untuk memenuhi spesifikasi umpan masuk reaktor sintesis, syngas
diumpankan pada HTS converter untuk meningkatkan komposisi
H2. Syngas yang sudah sesuai dengan kondisi operasi reaktor
sintesis, diumpankan pada reaktor sintesis. Pada reaktor sintesis akan terjadi
serangkaian reaksi sehingga terbentuk raw
methanol yang masih terkandung pengotor berupa H2,
CO, CO2, H2O, CH4, C2H2,
C2H4, C2H6, C6H6,
dan H2S sisa. Raw methanol kemudian dilakukan
pemisahan antara fasa gas dan cairan yang terbentuk selama proses pendinginan.
Setelah dilakukan proses pemisahan gas terlarut, maka dilanjutkan pemurnian di
menara distilasi hingga mencapai kemurnian 99,92%.
Pabrik metanol ini akan dibangun di Kawasan Industri
Dumai, Provinsi Riau dengan karyawan berjumlah 223 orang. Kebutuhan air dari
pabrik ini sebanyak 575,7 m3/jam yang dapat dipenuhi dari Selat
Malaka. Kebutuhan energi yang digunakan untuk menjalankan pabrik meliputi
kebutuhan listrik sebanyak 23.182,7719 kW yang dipenuhi oleh turbin listrik dengan kapasitas 25.867,7398 kW
yang ada di pabrik dan sebagai cadangan yaitu distribusi listrik dengan PT PLN
(Persero) Dumai yang berada di Kawasan Industri Dumai.
Pabrik
metanol dari Tandan Kosong Kelapa Sawit ini memiliki nilai fixed capital sebesar
$175.097.966,94 dan Rp235.386.819.211,30; working capital sebesar $33.835.568,52 dan Rp 8.774.173.341,68; serta total production cost sebesar
$74.428.691,52/tahun. Keuntungan yang diperoleh pabrik sebelum pajak adalah
sebesar $85.711.371,94/tahun dan setelah pajak sebesar $42.855.685,97/tahun.
Berdasarkan
parameter yang disebutkan Aries dan Newton (1995), pabrik ini tergolong dalam
pabrik high risk. Setelah dilakukan analisis profitability,
pabrik ini memiliki nilai Return on Investment sebelum pajak sebesar
44,88%. Sedangkan, nilai Pay Out Time sebelum pajak diperoleh 1,82 tahun
, nilai Discounted Cash Flow Rate of Return yang diperoleh adalah 27,01%
atau telah melebihi 1,5 kali nilai
suku bunga dasar kredit bank tertinggi di Indonesia yaitu 14,02%.
Oleh
karena itu, berdasarkan parameter yang telah disebutkan di atas maka pabrik
metanol dari limbah TKKS ini layak dari aspek teknis dan menarik secara ekonomi
sehingga dapat dipertimbangkan agar terealisasi pada tahun 2030.
Methanol
or methyl alcohol is a product of the upstream petrochemical industry which is
a derivative of natural gas which has a liquid and has a characteristic odor. The demand for
methanol in Indonesia is currently increasing, so the establishment of a methanol
plant will be able to provide many benefits. The design of the methanol plant
will be carried out a capacity of 330.000 ton/year by utilizing 998.404,7209
ton/year Palm Empty Fruit Bunches.
The production process begins with the drying and
size reduction of Empty Fruit Bunch (EFB) waste to adjust the size of solids
and water content. The 5 mm-sized EFB waste is then fed into the gasifier
reactor. In the gasifier reactor, a gasification reaction occurs which converts
EFB biomass into syngas. The syngas is then separated from solid and f
inorganic sulphur at purification unit. To meet the specifications for the
synthesis reactor feed, the syngas is fed into the HTS converter to increase
the H2. Syngas that is suitable for the operating conditions of the
synthesis reactor is fed to the synthesis reactor. In the synthesis reactor, a
series of reactions will occur to form raw methanol which still contains
impurities in the form of H2, CO, CO2, H2O, CH4, C2H2, C2H4, C2H6,
C6H6, and residual H2S. The gas and raw metanol (liquid) phases formed during the cooling process
are separated. Separation takes place in the flash separator and expansion vessel.
After the dissolved gas separation process is
carried out, the bottom result of the expansion vessel will be entering the
distillation tower. The methanol purification process was then carried out
through a distillation tower to obtain the final product of methanol with
purity of 99.92%.
The
methanol plant is designed with a capacity of 330.000 tons/year to be built in
the Dumai Industrial Area, Riau Province, with 223 employees. The water
requirement of this factory is 575,7
m3/hour, which can be sourced from the Malacca Strait. The energy
requirements for operating the plant is 23.182,7719 kW, which is fulfilled by a
turbin generator with a capacity of 25.867,7398 kW in the plant, and as a
backup, electrical distribution is provided by PT PLN (Persero) Dumai, located
in the Dumai Industrial Area.
The
methanol plant from Empty Fruit Bunch (EFB) waste has a fixed capital investment
of $175.097.966,94 and Rp235.386.819.211,30; a working capital
of $33.835.568,52 and Rp8.774.173.341,68, and a total production cost of $74.428.691,52
per year. The profit before tax is $85.711.371,94 per year, and the profit
after tax is $42.855.685,97 per year.
Based
on the parameters mentioned by Aries and Newton (1995), this plant is
classified as a high-risk category. After conducting a profitability analysis,
the plant has a Return on Investment (ROI) before tax value of 44.88%, the Pay
Out Time (POT) before tax value is 1.82 years, the Discounted Cash Flow Rate of
Return (DCFRR) obtained is 27.01%, which exceeds 1.5 times the highest interest
bank rate in Indonesia with an amount 14,07%.
Therefore,
based on the parameters mentioned above, the methanol plant from Empty Fruit
Bunch (EFB) waste is technically feasible and economically attractive. It is
worth considering to be realized by the year 2030.
Kata Kunci : Metanol, Tandan Kosong Kelapa Sawit, Gasifikasi, Pabrik