Upload
stephanie-chan
View
49
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
5/26/2018 o Leo Chemical
1/8
TUGAS MAKALAH MATA KULIAH PERANCANGAN PABRIK KIMIA
PEMBUATAN FATTY ALKOHOL DENGAN PROSES HIDROGENASI METIL
ESTER
O l e h :
Winandyo Mangkoto NIM L2C009013
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS DIPONEGORO
SEMARANG
2013
5/26/2018 o Leo Chemical
2/8
BAB I
PENDAHULUAN
I.1.Latar BelakangIndonesia sebagai produsen minyak sawit (palm oil) terbesar di dunia (hampir 20 juta
ton/tahun, 70 % diekspor masih dalam bentuk CPO) ingin mengurangi ekspor Crude
Palm Oil (CPO) dengan mengembangkan industri oleokimia-nya sendiri sehingga
didapat nilai tambah ekspor yang lebih tinggi.
Alkohol lemak merupakan suatu dasar utama oleokimia yang memiliki laju
pertumbuhan yang berkelanjutan. Sebagai bahan baku yang utama untuk surfaktan,
pertumbuhan paralel alkohol lemak meningkatkan kemakmuran ekonomi dankemajuan standar hidup. Alkohol lemak terus meningkat sebagai bahan baku
surfaktan karena sifatnya yang dapat diurai dan dapat diperbaharui. Permintaan dunia
akan alkohol lemak meningkat 4% tiap tahun, mencapai 1.500.000 MT pada tahun
2000 (Leri Priadinanta dkk.).
I.2. Tujuan PenulisanTujuan dari ditulisnya makalah ini untuk menambah wawasan pembaca tentang
industri oleokimia dan sebagai tugas dari mata kuliah Perancangan Pabrik Kimia.
5/26/2018 o Leo Chemical
3/8
BAB II
LANDASAN TEORI
II.1. Minyak Kelapa Sawit (Palm Oil)Minyak kelapa sawit diperoleh dari pengolahan buah kelapa sawit (Elaeis guinensis
JACQ}. Secara garis besar buah kelapa sawit terdiri dari serabut buah (pericarp) dan
inti (kernel). Serabut buah kelapa sawit terdiri dari tiga lapis yaitu lapisan luar atau
kulit buah yang disebbut pericarp, lapisan sebelah dalam disebut mesocarp atau pulp
dan lapisan paling dalam disebut endocarp. Inti kelapa sawit terdiri dari lapisan kulit
biji (testa), endosperm dan embrio. Mesocarp mengandung kadar minyak rata-rata
sebanyak 56%, inti (kernel) mengandung minyak sebesar 44%, dan endocarp tidakmengandung minyak (Nurhida Pasaribu).
Minyak kelapa sawit seperti umumnya minyak nabati lainnya adalah merupakan
senyawa yang tidak larut dalam air, sedangkan komponen penyusunnya yang utama
adalah trigliserida dan nontrigliserida (Nurhida Pasaribu).
II.2. OleokimiaOleokimia adalah bahan kimia yang berasal dari tanaman dan hewan lemak . Mereka
analog dengan petrokimia berasal dari minyak bumi . Pembentukan zat oleokimia
dasar seperti asam lemak , ester metil asam lemak (FAME), alkohol lemak , lemak
amina dan gliserol yang oleh berbagai bahan kimia dan reaksi enzimatik. Bahan kimia
Menengah dihasilkan dari zat zat oleokimia dasar termasuk etoksilat alkohol , alkohol
sulfat, alkohol eter sulfat, garam amonium kuartener , monoacylglycerols (MAG),
diacylglycerols (DAG), terstruktur trigliserida (TAG), ester gula, dan produk
oleokimia lainnya.
Karena harga minyak mentah naik pada akhir tahun 1970, produsen beralih dari
petrokimia ke oleokimia karena minyak laurat nabati olahan dari minyak inti sawit
yang lebih murah. Sejak itu, minyak inti sawit terutama digunakan dalam produksi
deterjen dan barang-barang perawatan pribadi seperti pasta gigi, sabun bar, shower
krim dan sampo. (http://en.wikipedia.org/wiki/Oleochemical)
II.3. Fatty AlcoholFatty alkohol (lemak alkohol) adalah alkohol alifatis yang merupakan turunan dari
lemak alam ataupun minyak alam. Fatty alkohol merupakan bagian dari asam lemak
dan fatty aldehid. Fatty alkohol biasanya mempunyai atom karbon dalam jumlah
http://en.wikipedia.org/wiki/Oleochemicalhttp://en.wikipedia.org/wiki/Oleochemicalhttp://en.wikipedia.org/wiki/Oleochemicalhttp://en.wikipedia.org/wiki/Oleochemical5/26/2018 o Leo Chemical
4/8
genap. Molekul yang kecil digunakan dalam dunia kosmetik, makanan dan pelarut
dalam industri. Molekul yang lebih besar penting sebagai bahan bakar. Karena sifat
amphiphatic mereka, fatty alkohol berkelakuan seperti nonionic surfaktan. Fatty
alkohol dapat digunakan sebagai emulsifier, emollients, dan thickeners dalam industri
kosmetik dan makanan.
Contoh fatty alkohol :
1. Capryl alkohol (1-octanol) -- 8 carbon atoms
2. Pelargonic alkohol (1-nonanol) -- 9 carbon atoms
3. Capric alkohol (1-decanol, decyl alkohol) -- 10 carbon atoms
4. 1-dodecanol (lauryl alkohol) -- 12 carbon atoms
5. Myristyl alkohol (1-tetradecanol) -- 14 carbon atoms
6. Cetyl alkohol (1-hexadecanol) -- 16 carbon atoms
7.Palmitoleyl alkohol (cis-9-hexadecan-1-ol) -- 16 carbon atoms, unsaturated,
CH3(CH2)5CH=CH(CH2)8OH
8. Stearyl alkohol (1-octadecanol) -- 18 carbon atoms
9. Isostearyl alkohol (16-methylheptadecan-1-ol) -- 18 carbon atoms, branched,
(CH3)2CH-(CH2)15OH
10.Elaidyl alkohol (9E-octadecen-1-ol) -- 18 carbon atoms, unsaturated,
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)8OH
11. Oleyl alkohol (cis-9-octadecen-1-ol) -- 18 carbon atoms, unsaturated
12. Linoleyl alkohol (9Z, 12Z-octadecadien-1-ol) -- 18 carbon atoms, polyunsaturated
13. Elaidolinoleyl alkohol (9E, 12E-octadecadien-1-ol) -- 18 carbon atoms,
Polyunsaturated
14. Linolenyl alkohol (9Z, 12Z, 15Z-octadecatrien-1-ol) -- 18 carbon atoms,
Polyunsaturated
15.Elaidolinolenyl alkohol (9E, 12E, 15-E-octadecatrien-1-ol) -- 18 carbon atoms,
polyunsaturated
16.Ricinoleyl alkohol (12-hydroxy-9-octadecen-1-ol) -- 18 carbon atoms, unsaturated,
diol, CH3(CH2)5CH(OH)CH2CH=CH(CH2)8OH
17. Arachidyl alkohol (1-eicosanol) -- 20 carbon atoms
18. Behenyl alkohol (1-docosanol) -- 22 carbon atoms
19.Erucyl alkohol (cis-13-docosen-1-ol) -- 22 carbon atoms, unsaturated,
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)12OH
20. Lignoceryl alkohol (1-tetracosanol) -- 24 carbon atoms
5/26/2018 o Leo Chemical
5/8
21. Ceryl alkohol (1-hexacosanol) -- 26 carbon atoms
22. Montanyl alkohol, cluytyl alkohol (1-octacosanol) -- 28 carbon atoms
23. Myricyl alkohol, melissyl alkohol (1-triacontanol) -- 30 carbon atoms
24. Geddyl alkohol (1-tetratriacontanol) -- 34 carbon atoms
Alkohol lemak, berdasarkan sumber terbentuknya, terbagi menjadi 2 macam, yaitu :
1. Alkohol Lemak Alami (Natural Fatty Alkohol)
Alkohol lemak alami berasal dari bahan baku yang dapat diperbaharui yang terdapat
di alam. Alkohol Jenis ini selalu berada dalam bentuk gabungan dari pada rantai bebas
(senyawa murni). Alkohol gabungan yang penting adalah gliserol TAG
(triasilgliserol) yang mengandung asam lemak yang memilki panjang rantai karbon
C12-C18 yang di pertukarkan (metil ester menjadi alkohol lemak). Contoh : Lemak,
minyak dan lilin dari tumbuhan dan hewan, seril sesoat dalam lilin erna dan mirisil
palmit dalam lilin lebah.
2. Alkohol Lemak Dari Sumber Lainnya
Untuk mendapatkan Alkohol Lemak dengan bentuk seperti ini, dapat menggunakan
beberapa metode berikut :
1. Hydrolysis lilin ester menggunakan lemak hewani
2. Proses reduksi sodium mennggunakan lemak dan minyak
3. Proses ziegler menggunakan ethylen
4. Proses oxo menggunakan hydrogenation olefin
5. Katalitik hidrogenasi asam lemak dan metil ester dari lemak dan minyak
6. Hydrogenation langsung lemak dan minyak
Adapun alkohol lemak dapat digunakan secara luas pada industri sebagai berikut :
Plasticizer (C6 C10) Detergen (C11 keatas) Pengemulsi dan Pelumas Softener Kosmetik , untuk pembuatan macam-macan cream Makanan sebagai anti oksidan Surfaktan Bahan anti Busa Produk Intermediate Parfum Farmasi
5/26/2018 o Leo Chemical
6/8
BAB III
DESAIN PROSES
Fatty alcohol diperoleh dengan cara hidrogenasi metil ester atau asam lemak.
R-COOCH3 + 2 H2 Katalis,CuCr R-CH2 OH + CH3 OH
RCOOH + 2 H2 Katalis, CuCr RCH2OH + H20
Dalam proses pembuatan fatty alcohol banyak dilakukan dengan bahan dasar metil ester,
karena dengan proses ini diperoleh persentase fatty alcohol yg tinggi. Dalam reaksi
hydrogenasi dapat terbentuk
RCH2COCOH + 2H2 ----------------> RCH2CH2OH + CH3OH
RCH2COOH + RCH2CH2OH ------> RCH2COOCH2CH2R + CH3OH
RCH2COOCH2CH2R + H2 --------> 2 RCH2OH
Suhu tinggi menyebabkan reaksi sekunder yaitu dehydratasi
RCH2CH2OH ----------> RHC=CH2
RCH=CH2 + H2 ---------> RCH2CH3 (parafin)
Fatty alcohol dengan bahan baku methyl ester atau fatty acids
- proses ini menghendaki kelebihan H2 400 kali dari teoritis
- kelebihan hydrogen untuk mempertahankan lapisan tipis katalis sebagai jaminan reaksi
esterifikasi dengan fatty acids
- suhu reaksi 230 280oC
- tekanan reaktor 200300 bar
- katalis copper-cromite dengan sirkulasi gas hydrogen panas
- konversi dapat mencapai 91 %.
5/26/2018 o Leo Chemical
7/8
Skema Pembuatan Fatty Alcohol Dari Metil Ester
Karakteristik Fatty Alcohol
Lurgi telah mengembangkan produksi fatty alcohol dari natural fat dan oil. Fatty acid
dihidrogenasi menjadi fatty alcohol dengan bantuan katalis (copper chromite). Kebutuhan
katalis dibuat serendah mungkin dengan cara recycling Produk fatty alcohol dapat
difraksinasi melalui penerapan termal fraksinasi atau distilasi. Prinsip proses yang dilakukan
yaitu fatty acid tanpa melalui esterifikasi dihidrogenasi dalam fase cair dengan chromite
catalist. Proses ini sangat fleksibel sehingga dapat berlangsung untuk lemak nabati dan lemak
hewani.
5/26/2018 o Leo Chemical
8/8
Uraian proses :
- Fatty acids dipanasi dalam heater (1)
- Kemudian dipompakan ke reactor mixer (2), dipanasi dengan heater (3) dan dialirkan
pada reaktor (4) setelah melalu Heat Exchanger (13)
- Bersamaan dengan pemasukan fatty acid, hydrogen dialirkan pada reactor (4)
- Bagian bawah dialirkan pada hot separator (5) dan menghasilkan 2 fraksi
- Fraksi atas dialirkan ke cold separator (10) setelah melalui alat pendingin (12)
- Fraksi berat dari bawah masuk ke fresh drum (6) dan diteruskan ke baffer tank (7) dan
dilanjutkan ke separator (7a)
- Fraksi ringan dialirkan ke filter press (9) dan menghasilkan fatty alcohol
- Padatan dari separator (7a) dialirkan ke bak katalis (11) dan dialirkan lagi ke mixer (2)