Proses pengolahan tetes tebu menjadi bioetanol
Dipersiapkan oleh : BAMBANG PURNOMO – 081553131175 ASOSIASI PENGUSAHA BIOETANOL ( APBI )
1
Skema sederhana Etanol dari Tetes tebu
Urea, NPK Air
Ragi roti
Distilasi Bioetanol 90-95 %
Lmbah : Minuman sapi/kambing/pupuk
Molases(Tetes Tebu) Fermentor
Evaporator
2
ANALISIS RATIO MOLASES DAN ETANOL 95 % v/v dan 99 %
No
Uraian
Harga
1
Jumlah Molases
100 kg
2
Kadar Gula Molases
3
Berat Gula dalam Molases
4
Jumlah Etanol setelah Fermentasi
5
Jumlah Etanol setelah distilasi
6
Ratio Molases : Etanol
55 %
Ket
Asumsi
0,55 x 100 = 55 kg 0,511 x 55 x 0,85 = 24 kg 0,9 x 24 = 22 kg
92,4 % w/w
22 x ( 1/0,817) x ( 1/0,924)= 29Lt
95 % v/v
100 kg : 29 Lt 3,5 kg : 1 Lt 24 Lt
99 % v/v
4,2 kg = 1lt
99 % v/v
3
PABRIK BIOETANOL SKALA RUMAHAN KAPASITAS 70 LTR / HARI No
Uraian
Harga
1
Kapasitas
2
Kadar Gula Molases
3
Ratio Molases : Etanol
4
Jumlah Molases per hari
5
Kadar gula dalam kg
6
Kadar Gula dalam Larutan
7
Jumlah Larutan
135 / 0,16 = 843kg
8
Jumlah Air
843 –245 = 598 kg
9
Ratio Air dan Molases
10
Jumlah Alkohol setelah Fermentasi
11
Jumlah Alkohol Distilasi
Ket
70 Lt / hari 55 %
Asumsi
3,5 kg : 1 lt ethanol 70 x 3,5 = 245 kg 0,55 x 245 = 135 kg 16%
direncanakan
2,4 lt air : 1 kg Molases 0,511 x 135 x 0,85 = 59 kg 0,90 x 59 kg = 53 kg ; 92,4 w/w 53 x (1/0,817) x ( 1/0,924)= 70 lt
95 % v/v
66 Lt
99 % v/v 4
SKEMA PABRIK ETANOL KAP. 70 LT/HARI ( System Batch ).
Distilator Etanol 80 -95 %, Water
Ragi dll
BROTH TANK
Water in
Water Out
Tangki Molases
FERMENTOR
Evaporator
5
URUTAN PROSES – Kap. 70 Ltr/hari 1. Masukan Air sebanyak : 598 Lt kedalam tangki Fermentor. 2. Masukan Molases ( tetes tebu ) sebanyak : 245 kg secara perlahan sambil diaduk , sehingga jumlah Larutan di fermentor : 843 kg ( spg = 1,0653 shg volume larutan : 791 Liter ) 3. Tambahkan Ragi , Urea dan NPK sbb. : - Ragi kering : 310 gram. > ( 0,23% x 135 kg ) ( Saf Instant , Mauripan dsb) - Urea : 670 gram. > ( 0,5 % x 135 kg ) - NPK : 80 gram. > ( 0,06 % x 135 kg ). Kemudian diaduk. 4. Cara memasukan Ragi : - Sebelum dimasukan ragi perlu dicairkan dengan Air hangat : 40 º C (Masukan ragi kedalam air hangat 300 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 6 didistilasi lagi.
Daftar Peralatan kap. 70 Lt /hari 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 = 16 l/m dan H = 12 m
1
5
Broth Tank
1 m3
1
6
Feed Pump.
Q = 16 l/m dan H = 12 m
1
7
Evaporator
Vol : 600 Lt
1
8
Tungku Pembakaran
9
Distilator ukuran 4 Inch , 2 M
10
Pompa air Pendingin
11
Cooling Water ( Drum dan screen )
12
Tangki Produk
13
Tandon Air
14
pH meter , Spesifik Gravity meter , Alkohol Prof , Thermometer
1 Kap. 10 s/d 15 Lt /jam
1
Q = 30 l/m dan H = 30 m
1
Kap 200 lt
2
Kap. 200 Lt
3
Kapasitas : 2 m3
1
Standart
1 7
Beaya pembuatan Kapasitas 70 Lt / hari 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
8
Stripper ( 15 Tray )
1 lot
5.000.000
5.000.000
9
Distilator ( 4 inch , tinggi : 2 M ).
1 set
7.000..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
29.200.000 8
Analisis Beaya Pabrik Etanol 70 lt / hari- 95 % v/v No
Uraian
I
Beaya Investasi
II
Beaya Operasi Molases / Tetes tebu
Q’ty
Harga Satuan
1
29.200.000
245 kg
Rp. 700 / kg
Jumlah Harga Rp 29.200.000 171.500
Ragi
310 grm
Rp. 50.000 / kg
15.500
Urea
670 grm
Rp. 2.000 / kg
1.340
NPK
80 grm
Rp. 10.000 / lt
800
Bahan Bakar Kayu
0,5 m3
Rp. 60.000 / m3
Listrik
5 kWh
Rp. 650 / kWh
3.250
1 m3
Rp. 5.000 / m3
5.000
Air
30.000
Upah Tenaga Kerja Total
227.390
Beaya Produksi /Lt etanol III
Harga Jual Etanol
IV
Laba / Lt etanol Laba per Bulan
V
Pay Back Periode
3.248 1 Lt
Rp. 7.000 / Lt
7.000 3.742
25 x 70 x Rp. 3.742
6.548.500
29.200.000 / 6.548.000
4,5 Bulan 9
Tangki Air pendingin Broth Tank
Etanol Air keluar
x Air pendingin masuk
x
x
Distilator
x Fermentor
Tungku Pembkrn Dan Evaporator Tandon Air Bawah
SKEMA SUSUNAN PERALATAN (Batch hemat listrik) 10
Tangki Air pendingin Broth Tank Etanol
Air keluar
Stripper
x x
x
x Air pendingin masuk
Distilator
x HE Fermentor
Tungku Pembkrn Dan Evaporator Tandon Air Bawah
SKEMA SUSUNAN PERALATAN – PENINGKATAN EFFISIENSI (Kontinyu Tanpa Steam Boiler ) 11
Tangki Air Pendingin
Etanol < 95 % v/v
Thermometer
Broth Tank
Glob Valve
Etanol Receiver Air Keluar
Etanol 95 % v/v
Ball Valve
Striiper
Uap Masuk dari Evaporator
Fusel Keluar Ball Valve
Evaporator
SKEMA DISTILASI KONTINYU DAN REFLUX HEMAT ENERGI
Heat exchanger
12
Pabrik Etanol ( 70 s/d 200 Ltr/hari ) Bahan baku Molase – Semi kontinyu
Etanol 85 -95%,
Ragi Urea ,NPK dll S T R I P P E r
Water
D I S T I L A T O R Reflux ETHANOL 95 % v/v
Mixer Tangki Molase
FERMENTOR
Tungku Batubara / Biomasa
Limbah
13
SKEMA PABRIK ETANOL MOLASES > 300 Ltr/ Hari
Etanol 95%,
KOLOM DISRILASI
DEHIDRASI
UREA DLL
TANGKI MOLASES
Air
Ragi
Kondensor
BROTH TANK
S t r i p p e r Steam
MIXER
FERMENTOR
R e c t i f i e r
Evaporator
ETHANOL 95 %
Etanol 99,5%,
Limbah cair
BOILER
Batubara, Biomasa
Peng. Limbah
14
GAMBAR ALAT UKUR
pH METER
T h e r m o m e t e r ALKOHOL METER
Alat ukur kadar gula dan pati
15
Table Kadar gula dan Speaifik Gravity Molase Spesific Gravity
Kadar Gula /pati
Spesific Gravity
Kadar Gula
1,00000
0,00%
1,09904
23,50%
1,00390
1,00%
1,10134
24,00%
1,00780
2,00%
1,10365
24,50%
1,00170
3,00%
1,10595
25,00%
1,01560
4,00%
1,10826
25,50%
1,01960
5,00%
1,11056
26,00%
1,02360
6,00%
1,11287
26,50%
1,02770
7,00%
1,11517
27,00%
1,03170
8,00%
1,11748
27,50%
1,03580
9,00%
1,11978
28,00%
1,04000
10,00%
1,12209
28,50%
1,04410
11,00%
1,12439
29,00%
1,04830
12,00%
1,12670
29,50%
1,05250
13,00%
1,12900
30,00%
1,05680
14,00%
1,13148
30,50%
1,05890
14,50%
1,13395
31,00%
1,06100
15,00%
1,13643
31,50%
1,06315
15,50%
1,13890
32,00%
1,06530
16,00%
1,14138
32,50%
1,06750
16,50%
1,14385
33,00%
1,06970
17,00%
1,14633
33,50%
1,07190
17,50%
1,14880
34,00%
1,07410
18,00%
1,15128
34,50%
1,07630
18,50%
1,15375
35,00%
1,07850
19,00%
1,15623
35,50%
16
PROFIL PABRIK ETANOL SKALA RUMAHAN S/D KECIL - MOLASES No
DESCRIPTION
1
Plant Capacity
0,2 KL / Hari
0,5 KL/hari
1 KL / Hari
4 KL/hari
4
Kadar Gula
55 %
55 %
550 %
55 %
5
Ratio Molases ( kg ) : Etanol ( Lt )
3,5 : 1
3,5: 1
3,5 : 1
3,5 : 1
6
Kebutuhan Molases per hari
700 Kg / hari
1.750 Ton / hari
3,5Ton/ hari
14T / hari
7
Kebutuhan Molases per tahun ( 300 hr/th)
210 T / th
525 T / th
1.050 T /th
4.200T / 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
17
ANALISIS BEAYA PABRIK 200 Ltr / hari ( Molase ) No
Uraian
I
INVESTASI
II
BEAYA OPERASI / HARI 1. Molase/Tetes.
Jumlah 1
Harga Satuan Rp.81.000.000
Jumlh Harga Rp . 81.000.000
700 kg
Rp.
700 / kg
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
1 m3
Rp. 50.000/m3
50.000
5. Bahan Bakar ( Kayu ) 6. Listrik
. 490..000
5 kWh
Rp.
650/kWh
3.250
3 m3
Rp.
1.000 / m3
3.000
8. Maintenance
200 Ltr
Rp.
9. Tenaga kerja
4 mds
Rp.
7. Air.
150 / Ltr 35.000/md
TOTAL BEAYA OPERASIONAL
30.000 140.000 768.450
Beaya Produksi / Ltr Etanol
3.842
III
HARGA JUAL ETANOL
1 Ltr
Rp. 7.000 / Ltr
IV
LABA / LTR ETANOL
V
LABA PER BULAN
25 X 200 X Rp. 3.158
VI
PAY BACK PERIODE
81.000.000 / 15.790.000
7.000 3.158 15.790.000 5,2 Bulan
18
ANALISIS BEAYA 1000 s/d 4000 Ltr / hari ( REKAPITULASI ) ( Molase ) asmsi 4 kg molase : 1 Ltr etanol KAPASITAS PLANT
BAHAN BAKU
LAHAN PABRIK
T.KRJ PABRIK
BEAYA INVEST ( RP )
MDL KERJ ( Rp )
IRR
NPV
PP
1200 T /th
1.000 M2
14
750 Jt
250 Jt
40 %
1,063 M
1,9 th
2400 T /th
1.500 M2
20
1,3 M
350 jt
57 %
2,825M
1,5 Th
3600T/th
2.000 M2
22
1,8 M
600 Jt
61 %
4,55 M
1,4 Th
4800T/th
3.000 M2
23
2,235 M
794 Jt
62 %
6,2 M
1,3 Th
KELAYAKAN USAHA
1 KL /hari
2 KL / hari
3 KL / hari
4 KL / hari
19
