PABRIK BIO – SUCCINIC ACID DARI MOLASSES KAPASITAS 10.000 TON/TAHUN

MUHAMMAD AMIN ROIS, Budhijanto, S.T., M.T., Ph.D.

2014 | Skripsi | TEKNIK KIMIA

Bio – succinic acid (BSA) atau 1,4-butadienoic acid adalah senyawa kimia yang berfungsi sebagai bahan baku utama untuk produksi plastic, plastik bio-degradable Polybutylene succinate (PBS). Bio – succinic acid akan mengurangi ketergantungan produksi plastic yang selama ini berbasis petroleum. Sebagai senyawa kimia dengan dua gugus karboksilat, BSA memiliki struktur kimia yang terdiri dari 4 atom karbon, mirip dengan maleat anhidrat. Karena struktur kimia yang sama inilah, maka BSA dapat berdiri sejajar dengan maleat anhidrat dan senyawa kimia lainnya untuk disintesis menjadi beragam produk kimia. Pabrik bio-succinic acid direncanakanberoperasi selama 331 hari dalam setahun dengan kapasitas produksi 10.000 MTPY. Bahan baku utamanyadalah 22.620 MTPY molasses dan 4.250 MTPY CO2. Proses fermentasi anaerob sebagai proses utama di dalam pabrik ini akan didukung oleh bio-katalis A.succinogenes. Secara umum, tahapan dalam produksi BSA ini adalah (i) Fermentasi untuk memproduksi Mg-suksinat, (ii) Asidifikasi untuk mengubah Mg-suksinat menjadi asam suksinat, (iii) Cooling crystallization untuk mengkristalkan asam suksinat, (iv) Pengeringan kristal dan pengelompokkan ukuran. Sebagai unit pendukung dalam memproduksi 10.000 MTPY biosuccinic acid, unit utilitas menyediakan steam sebanyak 16.924 ton/tahun, kebutuhan listrik sebanyak 3.877,12 kW, dan air sebanyak 224 m3/jam. Evaluasi ekonomi menghasilkan modal tetap yang dibutuhkan sebesar $ 84.824.082,00. Working capital yang dibutuhkan adalah sebesar $ 33.155.795,00. Dari hasil studi kelayakan bisa diperoleh hasil untuk ROI before tax 23,61% dan ROI after tax 17,71%. POT before tax sebesar 3,04 tahun dan POT after tax 5,07 tahun. BEP berada pada titik 48,67% dan Shut Down Point berada pada titik 20,98%. Untuk DCFROR sendiri diperoleh nilai sebesar 30,36% dan Net Present Value sebesar $ 74.865.442,00. Secara keseluruhan dari hasil tersebut, pabrik ini disebut menguntungkan dan layak untuk dikaji ulang.

Bio-succinic acid (BSA) or 1,4-butanedioic acid is a chemical compound which is functioned as the main feedstock for plastic manufacturing, bio-degradable plastic production (Polybutylene succinate or PBS). Bio-succinic acid will reduce the dependency of fossil-based resources forthe plastic manufacturing. As a chemical compund with two carboxylic groups,the succinic acid chemical structure that consists of four carbon atoms in its chain, is similar to the structure of maleic anhydride. Because of their chemical structure similarity, succinic acid can stand in line with maleic anhydride and the other chemical platforms to synthesize several chemical products. BSA Plant is planned to operate for 331 days in a year with production capacity of 10,000 MTPY. The main feedstocks are 22,620 MTPY of molasses and 4,250 MTPY of CO2. The process of anaerobic fermentation which is supported by A. succinogenes as the biocatalyst, will be the main process in the synthesizing unit. Generally, the steps of producing succinic acid are (i) Fermentation process to produce Mg-succinate, (ii) Acidification to transform Mg-succinate into succinic acid, (iii) Direct crystallization (cooling crystallization) to crystallize the succinic acid solution, (iv) Crystal drying and size grouping. As the supporting unit, unit of utility provide steam supply as many as 16.924 ton/year, eletricity need 3.877,12 kW, and water supply 224 m3/hour. The economic evaluation to analyze the profitability of BSA plant results in the fixed capital required $ 84.824.082,00. Working capital required is $ 33.155.795,00. Based on the feasibility studies, the Rate of Return On Investment (ROI) before tax is 23,61% % and ROI after tax is 17,71%. The Pay Out Time (POT) before tax is 3,04, years and POT after tax is 5,07 years. The Break Even Point (BEP) is 48,67 % and the Shut Down Point (SDP) is 20,98 %. The Discounted Cash Flow Rate Of Return (DCFROR) is 30,36 %. The Net Positive Value of the BSA Plant construction (2 years) and operation (10 years plant’s life) is $ 74.865.442,00. Based on consideration of the economical evaluation results, the BSA Plant with capacity of 10,000 MTPY is worth to be studied further.

Kata Kunci : Succinic acid, fermentasi anaerob, gugus dikarboksilat, molasses