Penghitungan yield etanol

1

PABRIK ETANOL Proses dan analisis beaya

PELATIHANPRODUKSI BIOETANOL SKALA KECIL

DAN RUMAHAN

2

PROSES DASAR PEMBUATAN ETHANOL

Glukosa1 kg

nC6H12O6Ragi , Urea , NPK dll

CO288/180 kg

Fermentasi

Panas

Ethanol(C2H5OH)

92/180 kg

287kCal/ kg etanol

3

SKEMA PROSES PRODUKSI ETHANOL – SECARA UMUM

DihancurkanProses

HidrolisisProses

Fermentasi

ProsesDistilasi

bubur Glukosa

Etanol

95-96 %

ProsesDehidrasi

FGE(99,5 %)

Enzim Ragi , UreaNPK dll

Etanol

± 8 %

Bhn Berpati :Ubi Kayu , Ubi Jalar,Jagung , Biji Sorghum dll

Bhn Bergula :Molases , Nira Tebu , Nira ArenNira Nipah , Batang Sorghum dll

4

Proses pengolahan tetes tebu menjadi bioetanol

5

Fermentor

Distilasi

Bioetanol90-95 %

Urea, NPK

Ragi roti

Lmbah :Minuman sapi/kambing/pupuk

Air

Molases(Tetes Tebu)

Skema sederhana Etanol dari Tetes tebu

Evaporator

6

No Uraian Harga Ket

1 Jumlah Molases 100 kg

2 Kadar Gula Molases 50 % Asumsi

3 Berat Gula dalam Molases 0,5 x 100 = 50 kg

4 Jumlah Etanol setelah Fermentasi 0,511 x 50 x 0,85 = 21 kg

5 Jumlah Etanol setelah distilasi 0,9 x 21 = 19 kg 92,4 % w/w

19 x ( 1/0,817) x ( 1/0,924)= 25 Lt 95 % v/v

6 Ratio Molases : Etanol 100 kg : 25 Lt

4 kg : 1 Lt

24 Lt 99 % v/v

4,2 kg = 1lt 99 % v/v

ANALISIS RATIO MOLASES DAN ETANOL 95 % v/v dan 99 %

7

PABRIK BIOETANOL SKALA RUMAHAN KAPASITAS 70 LTR / HARI

No Uraian Harga Ket

1 Kapasitas 70 Lt / hari

2 Kadar Gula Molases 50 % Asumsi

3 Ratio Molases : Etanol 4 kg : 1 lt ethanol

4 Jumlah Molases per hari 70 x 4 = 280 kg

5 Kadar gula dalam kg 0,5 x 280 = 140 kg

6 Kadar Gula dalam Larutan 15 % direncanakan

7 Jumlah Larutan 140 / 0,15 = 933kg

8 Jumlah Air 933 –280 = 653 kg

9 Ratio Air dan Molases 2,4 lt air : 1 kg Molases

10 Jumlah Alkohol setelah Fermentasi 0,511 x 140 x 0,85 = 60 kg

11 Jumlah Alkohol Distilasi 0,90 x 60 kg = 54 kg ; 92,4 w/w

54 x (1/0,817) x ( 1/0,924)= 72 lt 95 % v/v

68 Lt 99 % v/v

8

BROTH TANK

FERMENTOR

Etanol 80 -95 %,

Water Ragi dllWater

in

WaterOut

Tangki Molases

SKEMA PABRIK ETANOL KAP. 70 LT/HARI ( System Batch ).

Evaporator

Distilator

9

1. Masukan Air sebanyak : 653 Lt kedalam tangki Fermentor.2. Masukan Molases ( tetes tebu ) sebanyak : 280 kg secara perlahan sambil diaduk , sehingga jumlah Larutan di fermentor : 933 kg ( sg = 1,061 shg volume larutan : 879 Liter )3. Tambahkan Ragi , Urea dan NPK sbb. : - Ragi kering : 320 gram. > ( 0,23% x 140 kg ) - Urea : 700 gram. > ( 0,5 % x 140 kg ) - NPK : 80 gram. > ( 0,06 % x 140 kg ). Kemudian diaduk.4. Cara memasukan Ragi : - Sebelum dimasukan ragi perlu dicairkan dengan Air hangat : 40 º C (Masukan ragi kedalam air hangat 100 cc dan diaduk sehingga cair dan biarkan sekitar 10 menit )5. Fermentasi akan berlangsung selama : 66 jam dan selama proses ini perlu dicheck temp. dan pH.( Temp. diusahakan tidak lebih dari 35 º C dan pH : 4,5 s/d 5 )6. Setelah fermentasi selesai ( ± 66 jam ) lalu dimasukan ke Broth Tank. 7. Masukan larutan kedalam Evaporator kemudian panaskan hingga temp. penguapan , dan uap dimasukan ke Distilator sehingga terjadi proses distilasi yang akan memisahkan Etanol dan Air . Selama Proses Temperatur di Distilasi dijaga pada : 79 º C. sehingga etanol yang keluar mencapai 95 % , jika etanol yang keluar < 95 % perlu dilakukan reflux atau didistilasi lagi.

URUTAN PROSES – Kap. 70 Ltr/hari

10

Uraian Spesifikasi Jumlah

1 Tangki Molases ( Bak Penampung ) 1

2 Pompa Molases ( Gear Pump ) 1

3 Tangki Fermentor 1 m3 3

4 Fermentor Pump Q = 45 l/m dan H = 30 m 1

5 Broth Tank 1 m3 1

6 Feed Pump. Q = 45 l/m dan H = 30 m 1

7 Evaporator Vol : 600 Lt 1

8 Tungku Pembakaran 1

9 Distilator ukuran 4 Inch Kap. 15 s/d 20 Lt /jam 1

10 Pompa air Pendingin Q = 30 l/m dan H = 30 m 1

11 Cooling Water ( Drum dan screen ) Kap 200 lt 2

12 Tangki Produk Kap. 200 Lt 3

13 Tandon Air Kapasitas : 2 m3 1

14 pH meter , Spesifik Gravity meter , Alkohol Prof , Thermometer

Standart 1

Daftar Peralatan kap. 70 Lt /hari

11

No Uraian Jumlah Harga Sat( Rp) Jumlah( Rp )

1 Tangki Molases ( Plastik Bekas / Bak) 1 set 2.000.000 2.000.000

2 Pompa Molasses ( Gear Pump ) 1 set 250.000 250.000

3 Tangki Fermentasi 1 m3 ( Plastik ) 3 set 1.000.000 3.000.000

4 Fermentation Pump 1 set 350.000 350.000

5 Broth Tank 1 m3 ( Plastik ) 1 set 1.000.000 1.000.000

6 Broth Pump / Feed Pump 1 set 350.000 350.000

7 Tungku Pembakaran 1 lot 300.000 300.000

8 Evaporator Kapasitas 600 Lt 1 lot 5.000.000 5.000.000

9 Distilator ( 4 inch ) 1 set 10.000.000 10.000.000

10 Pompa Air Pendingin 1 set 250.000 250.000

11 Cooling Tower ( Drum dan Screen ) 1 set 350.000 350.000

12 Tandon Air 1 set 2.000.000 2.000.000

13 Drum Plastik ( untuk Produk ) - 200 lt 3 set 200.000 600.000

14 Slang , Pipa , Valve dan Temp. Gauge 1 lot 750.000 750.000

15 Alat lain - lain ( Alkohol Proof dll ) 1 lot 1.000.000 1.000.000

Total 27.200.000

Beaya pembuatan Kapasitas 70 Lt / hari

12

Analisis Beaya Pabrik Etanol 70 lt / hari- 95 % v/v

No Uraian Q’ty Harga SatuanJumlah Harga

Rp

I Beaya Investasi 1 27.200.000 27.200.000

II Beaya Operasi

Molases / Tetes tebu 280 kg Rp. 700 / kg 196.000

Ragi 320 grm Rp. 50.000 / kg 16.000

Urea 700 grm Rp. 2.000 / kg 1.400

NPK 80 grm Rp. 10.000 / lt 800

Bahan Bakar Kayu 0,5 m3 Rp. 60.000 / m3 30.000

Listrik 5 kWh Rp. 650 / kWh 3.250

Air 1 m3 Rp. 5.000 / m3 5.000

Upah Tenaga Kerja

Total 252.450

Beaya Produksi /Lt etanol 3.600

III Harga Jual Etanol 1 Lt Rp. 7.000 / Lt 7.000

IV Laba / Lt etanol 3.400

Laba per Bulan 25 x 70 x Rp. 3.400 5.950.000

V Pay Back Periode 27.200.000 / 5.950.000 4,6 Bulan

13

Air keluar

Etanol

Air pendingin masuk

TangkiAir pendingin

TandonAir Bawah

Tungku PembkrnDan Evaporator

Distilator

Broth Tank

Fermentor

SKEMA SUSUNAN PERALATAN (Batch hemat listrik)

x

x

x

x

14

Air keluar

Etanol

Air pendingin masuk

TangkiAir pendingin

TandonAir Bawah

Tungku PembkrnDan Evaporator

Distilator

Broth Tank

Fermentor

Stripper

HE

SKEMA SUSUNAN PERALATAN – PENINGKATAN EFFISIENSI(Kontinyu Tanpa Steam Boiler )

x

xx x

x

15

Thermometer

Air Keluar

Uap Masuk dari Evaporator

Fusel Keluar

Glob Valve

Evaporator

Ball Valve

Ball Valve

Etanol Receiver

Etanol 95 % v/v

Eta

nol <

95

% v

/v

Broth TankTangki

Air Pendingin

Striiper

Heatexchanger

SKEMA DISTILASI KONTINYUDAN REFLUX HEMAT ENERGI

16

Proses Distilasi

17

CURVE DISTILASI DENGAN 6 SIEVE TRAY

18

Beberapa Type Peralatan Distilasi

1. Sieve Tray Plate

19

20

2. Buble cup

21

Pabrik dengan Distilasi Buble cup

22

3. Packed Distilator

PANDANGAN DEPAN PANDANGAN SAMPING KANAN TAMPAK DEPAN TAMPAK SAMPING

23

DISTILATOR PACKED DAN EVAPORATOR

24

ETHANOL 95 % v/v

Etanol 85 -95%,

DISTILATOR

STRIPPEr

Tungku Batubara/ Biomasa

Reflux

FERMENTOR

Water

Ragi Urea ,NPK dll

Tangki MolaseMixer

Limbah

Pabrik Etanol ( 70 s/d 200 Ltr/hari )Bahan baku Molase – Semi kontinyu

25

26

Pabrik dengan Distilasi System Packed

27

BEBERRAPA TYPE EVAPORATOR

EVAPORATOR BULAT

11 Bbh Pipa 2 Inch

Pipa 3 Inch

Plat 4 mm

Plat 4 mm

28

200

100

900

TAMPAK SAMPING KANAN

500

2"

TAMPAK DEPAN

750

900

TAMPAK BELAKANG

80

650

350

480

390

240

Sok ½” untuk ThermometerSok 1" untuk masuk

bahan

Sok 1" untuk saluran pembuangan

EVAPORATOR SEGI EMPAT ( KOTAK )

29

STRIPPER

RECTIFIER

CONDENSOR

Heatexchanger

Air

Etanol 95 %

Waste

Steam

Waste

Broth

Air

Reflux

Distilasi dengan Steam

30

BROTH TANK

FERMENTORETHANOL

95 %

Stripper

BOILER

Rectifier

Etanol 95%,

Steam

TANGKI MOLASES

Peng. Limbah

Limbah cair

Batubara,Biomasa

Air

MIXER

Ragi

Etanol 99,5%,

DEHIDRASIUREA DLL

Evaporator

SKEMA PABRIK ETANOL MOLASES 500 S/D 4 KL / hari FGE – 99,5 % v/v

KOLOM DISRILASI

Kondensor

31

GAMBAR ALAT UKUR

pH METERALKOHOL METER

Alat ukur kadar gula dan pati

Thermometer

32

No DESCRIPTION

1 Plant Capacity 0,2 KL / Hari 0,5 KL/hari 1 KL / Hari 4 KL/hari

4 Kadar Gula 50 % 50 % 50 % 50 %

5Ratio Molases ( kg ) :

Etanol ( Lt )4 : 1 4: 1 4 : 1 4 : 1

6Kebutuhan Molases

per hari800 Kg / hari 2 Ton / hari 4 Ton/ hari 16 T / hari

7Kebutuhan Molases

per tahun ( 300 hr/th)

240 T / th 600 T / th 1.200 T /th 4.800 T / th

8 Lahan Untuk Pabrik 200 m2 400 m2 1.000 m2 3.000 m2

9 Tenega kerja Pabrik 6 Orng 10 Orng 12 Orng 18 Orng

10 Investasi 81 Juta 400 juta 700 juta 2,235 M

11 Modal Kerja 25 Juta 100 jt 200 jt 794 jt

PROFIL PABRIK ETANOL SKALA RUMAHAN S/D KECIL - MOLASES

33

ANALISIS BEAYA PABRIK 200 Ltr / hari ( Molase )

No Uraian Jumlah Harga SatuanJumlh Harga

Rp

I INVESTASI 1 Rp.81.000.000 . 81.000.000

II BEAYA OPERASI / HARI

1. Molase/Tetes. 800 kg Rp. 700 / kg . 560.000

2. Ragi 900 grm Rp. 50.000 / kg 45.000

3. Urea 2 kg Rp. 2.500/kg 5.000

4. NPK 220 grm Rp. 10.000 /kg 2.200

5. Bahan Bakar ( Kayu ) 1 m3 Rp. 50.000/m3 50.000

6. Listrik 5 kWh Rp. 650/kWh 3.250

7. Air. 3 m3 Rp. 1.000 / m3 3.000

8. Maintenance 200 Ltr Rp. 150 / Ltr 30.000

9. Tenaga kerja 4 mds Rp. 35.000/md 140.000

TOTAL BEAYA OPERASIONAL 838.450

Beaya Produksi / Ltr Etanol 4.190

III HARGA JUAL ETANOL 1 Ltr Rp. 7.000 / Ltr 7.000

IV LABA / LTR ETANOL 2.900

V LABA PER BULAN 25 X 200 X Rp. 2.900 14.500.000

VI PAY BACK PERIODE 81.000.000 / 14.500.000 5,6 Bulan

34

KAPASITAS PLANT

BAHANBAKU

LAHANPABRIK

T.KRJPABRIK

BEAYAINVEST

( RP )

MDL KERJ( Rp )

KELAYAKAN USAHA

IRR NPV PP

1 KL /hari

1200 T /th 1.000 M2 14 750 Jt 250 Jt 40 % 1,063 M 1,9 th

2 KL / hari

2400 T /th 1.500 M2 20 1,3 M 350 jt 57 % 2,825M 1,5 Th

3 KL / hari

3600T/th 2.000 M2 22 1,8 M 600 Jt 61 % 4,55 M 1,4 Th

4 KL / hari4800T/th 3.000 M2 23 2,235 M 794 Jt 62 % 6,2 M 1,3 Th

ANALISIS BEAYA 1000 s/d 4000 Ltr / hari ( REKAPITULASI )( Molase )

35

Bambang Purnomo081553131175

abg_purnomo@yahoo.co.idGriya Nirmala N.20 Way Halim Permai, Bandar

Lampung

Terima kasih