Prarancangan Pabrik Microcrystalline Cellulose Kapasitas 5000 ton/tahun

YULIAN DWI PURNAMASARI, Chandra Wahyu Purnomo, S.T., M.E., M.Eng., D.Eng.

2014 | Skripsi | TEKNIK KIMIA

Intisari Tandan kosong sawit (TKS) merupakan limbah padat terbesar yang dihasilkan oleh Pabrik Kelapa Sawit, dimana dihasilkan TKS sebanyak 20-30% terhadap berat tandan buah segar. TKS merupakan biomassa lignoselulosa yang mengandung alfa-selulosa, hemiselulosa, dan lignin. Ketiga komponen tersebut dapat dikonversi menjadi berbagai bahan kimia dan produk yang bernilai. Salah satu produk yang dapat diperoleh dari TKS yaitu microcrystalline cellulose (MCC). Mikrokristal selulosa (MCC) banyak digunakan pada industri farmasi, makanan, dan polimer. Bahan baku yang digunakan dalam proses pembuatan MCC adalah alfa selulosa yang terkandung di dalam TKS. TKS yang digunakan dalam perancangan pabrik ini sebesar 25.920 ton/tahun. Proses yang dipilih dalam perancangan pabrik MCC ini adalah ekstruksi reaktif. Ekstruksi tahap pertama yaitu metode depolimerisasi selulosa TKS oleh alkali dilakukan pada konsentrasi NaOH 12%. Larutan NaOH yang dibutuhkan sebanyak 446,4279 ton/tahun. Kemudian, tahap kedua yaitu hidrolisis oleh asam yang melibatkan larutan HCl pada konsentrasi 5%. Larutan HCl yang dibutuhkan sebanyak 927,6379 ton/tahun. Produk MCC yang dihasilkan memiliki kapasitas 5000 ton/tahun. Berdasarkan analisis perhitungan, maka besarnya kebutuhan air sungai untuk proses steady state dalam industri adalah sebesar 117528,18 kg/jam. Untuk kebutuhan energi atau panas dalam industri ini yang harus disediakan adalah sebesar 2629,70 kJ/kg. Kebutuhan panas ini dipenuhi dari bahan bakar berupa heavy fuel oil atau residual oil sebesar 2015,54 kg/jam. Sedangkan kebutuhan listrik untuk industri ini sebesar 703 kW. Pabrik MCC dari TKS ini membutuhkan tanah seluas 1.817,55 m2 dengan jumlah pekerja sebanyak 144 orang. Lokasi pabrik pabrik MCC akan dibangun di Kalimantan Barat. Modal tetap untuk mendirikan industri ini adalah sebesar Rp 92.176.415.702,05 dan modal kerja yang dibutuhkan sebesar Rp 33.155.841.851,00. Kelayakan suatu industri dapat dilihat berdasarkan ROI, POT, BEP, SDP, dan DCFRR. Berdasarkan evaluasi ekonomi yang dilakukan diperoleh hasil ROI sebelum pajak sebesar 64,39%. POT sebelum pajak adalah 1,34 tahun. Nilai DCFRR diperoleh 41%, ini lebih besar dari 1,5 kali bunga bank. Nilai BEP sebesar 31,09 % kapasitas produksi dan SDP sebesar 18,26 %. Dengan mempertimbangkan hasil perhitungan hasil evaluasi ekonomi di atas, maka pabrik Microcrystalline Cellulose dengan kapasitas 5000 ton MCC/tahun layak untuk dikaji lebih lanjut. Kata kunci: Microcrystalline cellulose, tandan kosong sawit, ekstruksi reaktif, utilitas, modal, evaluasi ekonomi.

Abstract Palm empty fruit bunches (TKS) is the largest solid waste generated by the palm oil industry, where is produced TKS 20-30% of the weight of fresh fruit bunches. TKS is a lignocellulosic biomass containing alpha-cellulose, hemicellulose, and lignin. These three components can be converted into a variety of chemicals and products that worth. One of the products that can be obtained from the TKS is microcrystalline cellulose (MCC). Microcrystalline cellulose (MCC) is widely used in pharmaceutical, food, and polymers. Raw materials used in the manufacturing process of MCC is alpha cellulose contained in the TKS. TKS is used in this plant by 25,920 tons / year. The process selected in the MCC plant design is reactive extrusion. The first method of extrusion is depolymerization cellulose in TKS by alkali, uses NaOH with concentration of 12%. NaOH solution is needed as much 446.4279 tons / year. Then, the second method is hydrolysis by acid, HCl solution at a concentration of 5%. HCl solution is needed as much 927.6379 tons / year. This industry produce MCC with a capacity of 5000 tons / year. Based on the analysis, the amount of water requirements for steady state process in this industry that needs to be provided is 117,528.18 kg / hour. For energy or heat needs in this industry that should be provided is 2629.70 kJ / kg. Heat requirement is met from fuel in the form of heavy fuel oil or residual oil as much as 2015.54 kg / hour. While the electricity needs for the industry is 703 kW. MCC industry requires the land area of 1817.55 m2 and employees needed is 144 people. Location MCC factories will be built in Kalimantan Barat. Fixed capital to establish this industry is Rp 92.176.415.702,05 and working capital required by Rp 33.155.841.851,00. Feasibility of an industry can be seen by ROI, POT, BEP, SDP, and DCFRR. Based on the economic evaluation done shows ROI before tax of 64.39 %. POT before tax was 1.34 years. DCFRR values obtained 41%, is greater than 1.5 times the bank's interest. BEP values of 31.09% and a production capacity of 18.26% SDP. Based on the economic evaluation above, then Microcrystalline Cellulose industry with a capacity of 5000 tons of MCC / year worth to be studied further. Keywords: Microcrystalline cellulose, palm empty fruit bunches, ekstruksi reaktif, utility, capital, economic evaluation.

Kata Kunci : Microcrystalline cellulose, tandan kosong sawit, ekstruksi reaktif, utilitas, modal, evaluasi ekonomi.