## OPTIMASI PRODUKSI BIODIESEL BERBASIS MINYAK NABATI MENGGUNAKAN ASPEN HYSYS

## OPTIMIZATION OF VEGETABLE OIL-BASED BIODIESEL PRODUCTION BY USING ASPEN HYSYS
Firda Dimawarnita 1)*) , Afifah Nur Arfiana 1) , Sri Mursidah 1) , Syarifah Rohana Maghfiroh 1) , Prayoga Suryadarma 2)*)
1) Program Studi Pascasarjana Teknik Industri Pertanian, Institut Pertanian Bogor
2) Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor Jl. Raya Dramaga, Babakan, Dramaga, Bogor 16680, Indonesia
*) E-mail: dimawarnitafirda@apps.ipb.ac.id; prayoga@apps.ipb.ac.id
Makalah: Diterima 16 Februari 2021; Diperbaiki 29 Maret 2021; Disetujui 20 April 2021

## ABSTRACT
Biodiesel is a mono-alkyl ester derived from fatty acids that produced from vegetable oil or animal fat. It is known to be environmentally friendly, does not pollute the air, easily biodegradable, and renewable. Therefore, biodiesel  has  great  prospects to  develop  in  overcoming the  limited  oil  production. Esterification  of  fatty  acids contained in vegetable oil is one way to produce biodiesel. Then, transesterification process separates glycerin from vegetable oil. Based on SNI 7182: 2015, the minimum purity standard for biodiesel is 96.5%. The high purity standard is a challenge in designing the biodiesel production process. Therefore, we need a biodiesel production process design for optimization. Optimization process must consider the composition of the material, the type of reaction, the type of reactor, and the material stream in order to produce the higher purity of biodiesel. This study aimed to optimize biodiesel production through process simulation. The expected biodiesel product  was methyl oleate (C 19 H 36 O 2 ) with triolein (C 57 H 104 O 6 ) as feed. Simulations were carried out using the HYSYS software for three different scenarios. The simulation results were expected to provide an overview of the design of the biodiesel production process that can meet the purity standard. Based on the three simulated scenarios, the 3rd scenario was chosen as the best biodiesel production process with a purity of 96.5%. In addition, the heat exchanger was used to help reduce the energy requirement from outside the system.
Keywords : biodiesel, hysys, production optimization, vegetable oil

## ABSTRAK
Biodiesel  merupakan  mono-alkil  ester  yang  berasal  dari  asam  lemak  minyak  nabati  atau  lemak  hewan, sehingga ramah lingkungan, tidak mencemari udara, mudah terbiodegradasi, dan dapat diperbaharui. Oleh karena itu, biodiesel sangat prospektif untuk dikembangkan dalam mengatasi permasalahan terbatasnya produksi minyak bumi. Salah satu cara untuk memproduksi biodiesel adalah melalui proses esterifikasi asam lemak minyak nabati atau  proses  transesterifikasi trigliserida  dengan alkohol  untuk membentuk metil  ester  dan  gliserol.  Berdasarkan SNI  7182:2015,  kemurnian  biodiesel  adalah  minimal  96,5%.  Tingginya  standar  kemurnian  yang  ditetapkan menjadi tantangan dalam melakukan rekayasa perancangan proses produksi biodiesel. Oleh karena itu, diperlukan suatu  perancangan  proses  produksi  biodiesel  untuk  optimasi.  Optimasi  dilakukan  dengan  memperhatikan komposisi  bahan,  jenis  reaksi,  jenis  reaktor  yang  digunakan,  dan  aliran  bahan agar  dapat  memengaruhi  hasil produksi biodiesel. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan optimasi produksi biodiesel melalui simulasi proses agar dihasilkan biodiesel yang memenuhi standar kemurnian. Produk biodiesel yang diharapkan berupa metil oleat (C 19 H 36 O 2 ) dengan umpan berupa triolein (C 57 H 104 O 6 ). Simulasi dilakukan menggunakan software HYSYS dalam tiga  skenario  yang  berbeda.  Hasil  simulasi  diharapkan  dapat  memberikan  gambaran  desain  proses  produksi biodiesel  yang  dapat  memenuhi  standar  kemurnian.  Berdasarkan  tiga  skenario  simulasi,  skenario  ke-3  terpilih sebagai proses produksi biodiesel terbaik dengan kemurnian sebesar 96,5%. Selain itu, penggunaan penukar panas membantu mengurangi kebutuhan energi dari luar sistem.
Kata kunci: biodiesel, optimasi produksi, minyak nabati, hysys

## PENDAHULUAN
Kebutuhan  bahan  bakar  minyak  bumi  terus naik  seiring  dengan  meningkatnya  konsumsi  energi dunia.  Namun  peningkatan tersebut  tidak  diimbangi oleh persediaan minyak bumi yang memadai. Hal ini disebabkan  minyak  bumi  merupakan  bahan  bakar yang  tidak  dapat  diperbaharui  karena  proses pembentukannya  memerlukan  waktu  yang  cukup
lama.  Bahan  bakar  ini  diperkirakan  akan  habis  jika dieksploitasi  terus-menerus,  sehingga  dibutuhkan suatu alternatif sumber energi yang dapat diperbaharui.  Salah  satu  sumber  energi  yang  dapat digunakan  sebagai  bahan  bakar  alternatif  adalah biodiesel  (Hindryawati et  al., 2014).  Biodiesel merupakan  mono-alkil  ester  yang  berasal  dari  asam lemak  minyak  nabati  atau  lemak  hewani  sehingga ramah lingkungan. Emisi gas buang dari pembakaran
Jurnal Teknologi Industri Pertanian 31 (1): 98-109, April 2021 DOI: https://doi.org/10.24961/j.tek.ind.pert.2021.31.1.98 ISSN: 0216-3160    EISSN: 2252-3901
*Penulis Korespodensi
biodiesel  relatif  lebih  rendah  dibandingkan  emisi bahan  bakar  konvensional.  Jika  diproduksi  secara efisien,  biodiesel  bahkan  mendekati  netral  karbon (Janajreh et al., 2015).
Biodiesel  dapat  diproduksi  melalui  sintesis dari  asam  lemak  yang  berasal  dari  minyak  nabati seperti minyak kelapa sawit, kedelai, bunga matahari, kacang tanah, jarak pagar dan beberapa jenis minyak tumbuhan  lainnya.  Pada  umumnya  biodiesel disintesis dari ester asam lemak dengan rantai karbon antara  C6-C22.  Salah  satu  cara  untuk  memproduksi biodiesel  adalah  dengan  esterifikasi  asam  lemak minyak  nabati  atau  transesterifikasi  trigliserida dengan alkohol. Proses ini menghasilkan dua produk yaitu  metil  ester  (biodiesel)  dan  gliserin  yang merupakan produk samping (Rahayu, 2005).
Komponen  utama  minyak  nabati  adalah trigliserida  yang  merupakan  ikatan  rangkap    asam lemak jenuh dan tak jenuh. Tiap jenis minyak nabati memiliki komposisi asam lemak yang berbeda-beda. Sebagai  contoh  minyak  sawit  mengandung  asam lemak jenuh dan tak jenuh dalam jumlah yang sama. Kandungan asam lemak terdiri dari asam oleat 42%, linoleat  9%,  palmitat  43%,  stearat  4%,  dan  miristat 2%  (Bailey,  1996).  Namun,  berdasarkan  SNI 7182:2015,  kemurnian  biodiesel  minimal  yang ditetapkan adalah sebesar 96,5%.
Tingginya standar kemurnian yang ditetapkan menjadi  tantangan  dalam  melakukan  rekayasa perancangan proses produksi biodiesel agar diperoleh tingkat  kemurnian  biodiesel  yang  optimal.  Oleh karena itu diperlukan suatu pemilihan proses produksi biodiesel serta simulasi prosesnya dengan memperhatikan  komposisi  bahan,  jenis  reaksi,  jenis reaktor yang digunakan, dan aliran bahan yang dapat mempengaruhi  hasil  produksi  biodiesel.  Pemilihan proses akan menjadi dasar untuk melakukan simulasi proses. Melalui simulasi proses, optimasi kemurnian biodiesel dapat dilakukan. Untuk melakukan optimasi proses,  maka  diperlukan  serangkaian  simulasi trial error baik dalam perhitungan parameter maupun jenis peralatan yang digunakan dalam produksi biodiesel.
Riset ini bertujuan untuk mengoptimasi proses produksi  biodiesel  yang  berfokus  pada  kemurnian. Namun  untuk  melakukan  optimasi  proses  produksi biodisel,  diperlukan  serangkaian  simulasi  untuk mengetahui  apakah  suatu  proses  produksi  dapat bekerja  dan  menghasilkan  produk  yang  diharapkan. Salah  satu  perangkat  yang  dapat  digunakan  untuk melakukan  simulasi  proses  adalah software  HYSYS . Menurut  Sopurta et  al. (2014),  HYSYS  merupakan perangkat lunak buatan Aspen Technologies Inc . yang sangat  berguna  dalam process  sizing dan  simulasi. HYSYS  mampu  memodelkan  suatu  sistem  proses secara  detail.  Dengan  menggunakan  program tersebut,  maka  perhitungan  yang  kompleks  dapat diselesaikan  secara  efisien.  Dari  sejumlah  simulasi proses  yang  akan  dilakukan,  diharapkan  diperoleh suatu  rancangan  rekayasa  proses  produksi  biodiesel yang memiliki output yang optimal.
Produk  biodiesel  yang  dikaji  pada  paper  ini adalah  metil  oleat  (C 19 H 36 O 2 ),  dengan  bahan  baku utama  berupa  triolein  (C 57 H 104 O 6 ).  Asam  oleat memiliki  kadar  sebesar  59%  pada  minyak  nabati seperti Canola  oil ,  sedangkan  sisanya  44%  adalah asam  linoleat  (Kostik et  al., 2013).  Triolein merupakan  trigliserida  simetris  yang  berasal  dari gliserol  dan  tiga  unit  asam  lemak  tak  jenuh  asam oleat, maka dalam simulasi ini triolein dipilih karena karakteristiknya yang menyerupai trigliserida.
Beberapa  penelitian  terdahulu  mengenai optimasi  proses  produksi  biodiesel  dari  berbagai macam bahan baku telah banyak dilakukan. Saputri et al. (2015)  menggunakan  katalis  zeolit  alam teraktivasi pada tahap transesterifikasi untuk optimasi produksi  biodiesel  dari  sawit off  grade .  Hasil penelitian  menunjukkan  bahwa  kemurnian  yang diperoleh  mencapai  92,04%  pada  kondisi  dengan konsentrasi  katalis  zeolit  alam  teraktivasi  3%. Menurut  Rizqi et  al. (2017),  persentase  katalis berpengaruh nyata pada produksi biodiesel. Kemudian  Putri et  al. (2018)  menggunakan  proses ekstraksi  reaktif  untuk  mengoptimalkan  proses pembuatan  biodiesel  biji  jarak  pagar  dengan rendemen yang dihasilkan sebesar 12,80%.
Pada  umumnya  optimasi  proses  produksi biodiesel dilakukan dengan mengaplikasikan berbagai macam katalis dengan berbagai konsentrasi tertentu atau  dengan memodifikasi  proses.  Optimasi proses  dengan  melakukan  proses  simulasi  terlebih dahulu memberikan peluang manfaat untuk mengetahui kondisi optimal sebelum proses produksi berlangsung. Simulasi menggunakan Aspen HYSYS telah  dilakukan  oleh  Abdurakhman et  al. (2017) untuk  produksi  biodiesel  limbah  minyak  goreng dengan  reaktor  membran.  Aspen  HYSYS  berhasil diterapkan  untuk  menganalisis  alternatif  terbaik dalam  produksi  biodiesel  secara  efektif  dan  efisien (Giwa et al., 2018). Selanjutnya Adeniyi et al. (2018) mengidentifikasi  faktor  yang  perlu  diperhatikan dalam simulasi proses produksi biodiesel menggunakan  HYSYS  yaitu  faktor  proses  seperti suhu, rasio metanol-minyak dan penggunaan katalis. Model  simulasi  produksi  menggunakan  Aspen HYSYS  menurut  Giwa et  al. (2019),  mampu merepresentasikan  proses  dengan  sangat  baik. Berdasarkan  penelitian  terdahulu,  penelitian  ini bertujuan  untuk  mengembangkan  simulasi  optimasi proses  produksi  biodiesel  dengan  fokus  pada peningkatan kemurnian biodiesel sesuai standar SNI 7182:2015.

## METODE PENELITIAN
Tahapan  untuk  melakukan  simulasi  proses meliputi  penentuan  BFD,  PFD,  dan  simulasi menggunakan software.
Block Flow Diagram (BFD) BFD  dapat  digunakan  untuk  memecah sistem  yang  rumit  menjadi  tahapan/sektor  prinsip
yang  lebih  logis.  BFD  menjelaskan  aliran  material umum  di  seluruh  pabrik  sehingga  dapat membantu mengarahkan  pekerja  untuk  menuju  produk  dan zona operasi penting dari suatu fasilitas (Peters et al.,
2003).  BFD  memberikan  gambaran  keseluruhan proses dengan setiap langkah operasi utama diwakili oleh  satu  blok.  BFD  juga  dapat  menunjukkan beberapa  parameter  operasi  penting,  seperti  laju aliran  dan  suhu  (Sutton,  2015).  Pada  penelitian  ini BFD  didasarkan  pada  beberapa  studi  literatur mengenai  proses  produksi  biodiesel.  BFD  menjadi acuan untuk pemilihan proses.

## Process Flow Diagram (PFD)
PFD merupakan teknik utama untuk merinci informasi  proses  dan  desain.  PFD  menunjukkan urutan  aliran  melalui  sistem  melalui  berbagai peralatan  (seperti  perpipaan,  instrumentasi,  dan desain peralatan) dan merinci sambungan aliran, laju aliran aliran dan komposisi serta kondisi operasi. PFD lebih rinci dan menyampaikan lebih banyak informasi daripada  BFD  yang  hanya  memberikan  gambaran umum  tentang  arus  informasi.  PFD  akan  mencakup juga penjelasan unit proses seperti bagian pencampuran,  evaporasi,  separasi  yang  akan dipertimbangkan dalam dalam model untuk mensimulasikan secara akurat.

## Simulasi HYSYS
Pada penelitian ini, dilakukan simulasi proses menggunakan  Aspen  Hysys  10.  Simulasi  yang dilakukan  didasarkan  dari  beberapa  scenario  PFD. Penelitian  diawali  dengan  studi  pustaka  mengenai kondisi  yang  mempengaruhi  proses  produksi biodiesel. Selanjutnya fluid packages yang digunakan untuk melakukan simulasi proses produksi biodiesel ditentukan. Fluid  packages yang  digunakan  adalah The  Non-Random-Two-Liquid (NRTL) Ideal .  Data yang digunakan untuk melakukan simulasi diperoleh dari  studi  literatur  terkait  yang  meliputi Flow Diagram (Diagram  Alir),  parameter  pengoperasian umpan  masuk,  komposisi crude  oil ,  kondisi  unit operasi dan utilitas.
Prosedur simulasi proses meliputi: penentuan komponen-komponen kimia yang digunakan, pemilihan  model  termodinamik  yang  sesuai, pemilihan  satuan-satuan  pengendalian  yang  sesuai untuk  digunakan  dalam  proses  serta  penentuan masukan  (kecepatan  aliran,  suhu,  tekanan  dan keadaan lainnya) (Aditya dan Putra, 2009).  Informasi untuk sebagian besar komponen seperti methanol , air, oleic  acid , gliserol dan methyl  oleate telah  tersedia dalam component  library HYSYS.  Satuan  operasi utama  dalam  proses  produksi  biodiesel  ini  adalah reaktor  satuan  pemisahan  dan  pemurnian  produk. Sehingga untuk desain reaktor perlu dipertimbangkan aspek-aspek yang akan mempengaruhi kinerja reaktor yang  selanjutnya  berpengaruh  juga  terhadap  hasil produksi  yang  diperoleh.  Pembuatan  biodiesel  juga dipengaruhi oleh suhu operasi dan waktu
pencampuran atau kecepatan pencampuran, sehingga faktor-faktor tersebut dipertimbangkan dalam melakukan simulasi.
Dalam  melakukan  simulasi  proses  produksi biodiesel menggunakan Aspen Hysys, simulasi dibuat dalam  suatu process  flow  diagram (PFD),  dimana PFD disimulasikan dengan menggunakan acuan dari suatu block  flow  diagram (BFD)  yang  didapat  dari literatur.  Sebelum  dilakukan  simulasi  berupa  PFD pada  Aspen  Hysys,  sebagai  referensi  opsi  proses produksi  biodiesel,  digunakan  tiga  sumber  referensi BFD.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Pemilihan Proses Produksi Biodiesel
Sebelum  melakukan  pemilihan  proses, digunakan  beberapa  referensi  metode  pembuatan biodiesel  dari  beberapa  literatur.  Beberapa  metode pembuatan biodiesel tersebut digambarkan ke dalam suatu  BFD.  Dengan  menggunakan  BFD,  pemilihan proses  dapat  dilakukan  lebih  mudah  dikarenakan diagram  tersebut  menunjukkan  keseluruhan  aliran proses  dan  dapat  menjelaskan  apakah  proses  layak dilakukan  dari  sejumlah  alternatif  proses.  Blok diagram adalah diagram dari sebuah sistem, di mana bagian  utama  atau  fungsi  yang  diwakili  oleh  blok dihubungkan  dengan  garis,  yang  menunjukkan hubungan  dari  blok  (Liu et  al., 2018).  BFD  adalah bentuk  paling  sederhana  dari  diagram  alir  yang digunakan  dalam  industri.  Blok  dalam  BFD  dapat mewakili  apa  pun  mulai  dari  satu  peralatan  hingga seluruh pabrik.
Sesuai  yang  sudah  dijelaskan  pada  bagian Pendahuluan,  paper  ini  melakukan  kajian  produksi biodesel  menggunakan  bahan  baku  triolein  dan produk biodiesel yang diharapkan adalah metil oleat. Beberapa  referensi  proses  produksi  biodiesel digunakan sebagai alternatif untuk pemilihan proses. BFD  dari  beberapa  alternatif  proses  produksi biodiesel ditunjukkan pada Gambar 1, 2, dan 3.
Wang  (2016)  melakukan  proses  produksi biodiesel menggunakan cara hydroprocess dua tahap yaitu hydro-isomerization dan hydrocracking yang dapat  dilihat  pada  Gambar  1.  Proses  tersebut  juga umum  dijumpai  pada  produksi  diesel  dengan  bahan baku  non-nabati  seperti  minyak  bumi.  Pada  konsep tersebut,  proses bio-refinary dibagi  menjadi  enam bagian  yaitu:  (1) Fruit  Dehulling; (2)  Pembakaran Shell; (3) Ekstraksi Minyak; (4) Press Cake Pyrolysis (5)  Peningkatan  Minyak;  (5) Oil  Upgrading; (6) Pemisahan  Produk.  Konsep  tersebut  menghasilkan harga  jual  bahan  bakar  jet  minimum  (MJSP)  dari skenario  yaitu  menjadi  $5,42/gal  berdasarkan  pada kapasitas pabrik 2.400 metrik ton bahan baku per hari. Produk  samping  yang  diperoleh  dari  proses  tidak hanya  signifikan  mengurangi  biaya  produksi  tetapi juga  membuat  seluruh  energi  proses  menjadi self- sustainable.
Pada  skenario  minyak,  dimana  minyak menjadi  bahan  awal  dan  prosesnya  dimulai  dari bagian oil  upgrading. Skenario  minyak  ini menawarkan MJSP sebesar $ 5,74/gal dengan model lebih  rendah  tetapi  biaya  operasional  yang  lebih tinggi.  Perbedaan  MJSP  untuk  skenario  buah  dan minyak  disebabkan  oleh  biaya  bahan  baku,  biaya
modal  kilang,  kredit  produk  sampingan  dan  biaya energi. Berdasarkan analisis sensitivitas, harga bahan baku, kandungan minyak, kapasitas pabrik, konstruksi reaktor dan penggunaan katalis merupakan parameter  penting  yang  mengontrol  harga  bahan bakar yang diproduksi.
Gambar 1. BFD produksi biodiesel dengan hydroprocess (Wang, 2016)
Gambar 2. BFD produksi biodiesel melalui esterifikasi-transesterifikasi (Yusuf et al., 2011)
Yusuf et  al. (2011)  menyusun  BFD  proses produksi  biodiesel  melalui  reaksi  esterifikasi- transesterifikasi dengan menggunakan katalis heterogen  yang  ditunjukkan  pada  Gambar  2. Penggunaan katalis heterogen dianggap lebih efisien dikarenakan  dapat  menghindari  tahap  netralisasi. Selain  itu,  penelitian  tersebut  juga  menggunakan teknik Reactive Distillation (RD) untuk memproduksi biodiesel.  Teknik  RD  merupakan  teknik  yang menggabungkan reaksi kimia dan pemisahan produk menjadi  satu  langkah  yang  memiliki  beberapa keunggulan dibandingkan produksi biodiesel konvensional.
BFD selanjutnya ditunjukkan oleh Gambar 3. Adeniyi et  al. (2018)  melakukan  proses  produksi biodiesel melalui hidrolisis dan esterifikasi- transesterifikasi.  Pada  dasarnya,  proses  produksi biodesel pada Gambar 2 dan Gambar 3 hampir sama, namun  yang  membedakan  adalah  pada  BFD  ketiga. Minyak  nabati  mengalami  reaksi  hidrolisis  terlebih dahulu sebelum mengalami esterifikasi- transesterifikasi. Asam lemak dapat diperoleh dengan proses  pemutusan  struktur  trigliserida  dengan hidrolisis. Menurut Abdulloh et al. (2016), salah satu usaha  untuk  meningkatkan  nilai  ekonomis  minyak nabati  adalah  menghidrolisis  minyak  menjadi  asam lemaknya  sehingga asam  lemak  yang terkandung  di dalam  minyak  jarak  pagar  bisa  dimanfaatkan  lebih lanjut.  Namun  Adhani et  al. (2016)  menyatakan bahwa  kadar  asam  lemak  bebas  yang  tinggi  dapat menghambat  reaksi  pembentukan  biodiesel,  karena katalis  akan  bereaksi  dengan  asam  lemak  bebas membentuk  sabun.  Selain  itu  sabun  yang  dihasilkan akan  mempersulit  separasi  pemurnian  biodiesel. Menurut  Irawan et  al.  ( 2013),  tahap  pemurnian minyak dengan mengurangi kadar asam lemak bebas sangat  penting  dilakukan  untuk  dapat  menghasilkan biodiesel  dengan  kualitas  tinggi.  Oleh  karena  itu, proses  produksi  yang  ditunjukkan  pada  BFD  ketiga ini akan menerapkan separasi sebanyak dua kali agar pemurnian biodiesel dari asam lemaknya.
Berdasarkan  konsep  Adeniyi et  al. (2018), menghasilkan  rasio  metanol-minyak  ditemukan memiliki  pengaruh  yang  signifikan  pada  reaksi transesterifikasi  dibandingkan  dengan rasio minyak-
air pada hidrolisis. Model linear yang dikembangkan terbukti dapat menjadi prediktor yang baik dari rasio bahan baku terhadap yield biodiesel yang dihasilkan. Selain  itu,  berdasarkan surface  plot yang dilakukan, terungkap  bahwa  kedua  rasio  bahan  baku  tidak menunjukkan  pengaruh  yang  bersifat  kombinatorial yang  signifikan  satu  sama  lain. Design  expert 10.0 yang digunakan untuk memprediksi dan mengoptimasi  rasio  bahan  baku  menghasilkan  nilai optimum  rasio  bahan  baku  methanol-minyak  yaitu 2,667 dan rasio air-minyak sebesar 1. Hasil optimasi juga  menunjukkan yield biodiesel  yang  diprediksi sebesar  10,0938  kg/jam.  Simulasi  ASPEN  Plus dengan  rasio  bahan  baku  optimum  memberikan simulasi yield sebesar  10,095  kg/jam  menunjukkan perbedaan sebesar 0,012%.
Teknik  yang  digunakan  sebagai acuan  dalam melakukan simulasi proses produksi biodiesel adalah BFD  berdasarkan  Adeniyi et  al. (2018).  Proses produksi  biodiesel  melalui  tahap  hidrolisis  dan esterifikasi-transesterifikasi terpilih dikarenakan proses relatif sederhana dan mudah, serta menghasilkan by-product bernilai  tinggi  seperti gliserol.  BFD  pada  Gambar  3  tersebut  tersebut dijadikan  sebagai  referensi  dalam  pembuatan  PFD dan simulasi pada penelitian ini.
Namun  sebelum  dibuat  PFD  dan  proses produksi  disimulasikan,  perlu  ditetapkan  konsep produk biodieselnya. Pada paper ini, produk biodiesel yang diharapkan berupa metil oleat (C 19 H 36 O 2 ) yang berasal  dari  umpan  berupa  triolein  (C 57 H 104 O 6 ). Triolein  digunakan  dikarenakan  komponen  tersebut tersedia  dalam component  libabry HYSYS dan menyerupai  trigliserida  yang  merupakan  komponen terbesar dalam minyak nabati.
Berdasarkan proses  produksi terpilih,  triolein direaksikan dengan air dalam reaksi hidrolisis. Proses hidrolisis dapat dilihat pada persamaan  Gambar 4. Reaktan yang digunakan yaitu air (H 2 O) untuk proses hidrolisis  minyak  dan  methanol  untuk  proses transesterifikasi.  Pembuatan  biodiesel  dipengaruhi oleh  suhu  operasi  dan  waktu  pencampuran  atau kecepatan  pencampuran,  sehingga  faktor-faktor tersebut dipertimbangkan dalam melakukan simulasi menggunakan HYSYS.
Gambar 4. Reaksi hidolisis trigliserida (Setyopratomo, 2013)
Menurut  Aditya  dan  Putra  (2009),  prosedur simulasi  proses  meliputi:  penentuan  komponen- komponen  kimia  yang  digunakan,  pemilihan  model termodinamik  yang  sesuai,  pemilihan  satuan-satuan pengendalian  yang  sesuai  untuk  digunakan  dalam proses  serta  penentuan  masukan  (kecepatan  aliran, suhu, tekanan dan keadaan lainnya).  Informasi untuk sebagian besar komponen seperti methanol, air, oleic acid , gliserol dan methyl oleate telah tersedia dalam komponen library HYSYS .  Menurut  Santana et  al. (2010),  diantara  satuan  operasi  utama  dalam  proses produksi biodiesel ini ialah reaktor satuan pemisahan dan  pemurnian  produk.  Sehingga  untuk  desain reaktor  perlu  dipertimbangkan  aspek-aspek  yang akan mempengaruhi kinerja reaktor yang selanjutnya berpengaruh  juga  terhadap  hasil  produksi  yang diperoleh.

## Optimasi Kemurnian Produksi Biodiesel melaui Simulasi Proses
Menggunakan referensi BFD terpilih, simulasi proses  produksi  biodiesel  dari  minyak  nabati dilakukan  dengan  tahap  hidrolisis  dan  tahap esterifikasi-transesterifikasi.  Tahapan  umum  dalam proses  produksi  terpilih  berdasarkan  BFD  dimulai dari umoan berupa triolein dengan mass flow sebesar 1020 kg/h mengalami pencampuran pada suhu 25°C dengan air  (H 2 O)  dengan mass flow  9,98  kg/h  pada suatu mixer .  Hasil  pencampuran  triolein  dan  air tersebut  kemudian  dipanaskan  menggunakan heater hingga  suhu  70°-90°C  untuk  mempercepat  reaksi hidrolisis.  Menurut  Agra et  al. (1973),  dalam  suatu hidrolisis, agar zat pereaksi dapat saling bertumbukan dengan sebaik-baiknya, maka perlu adanya pencampuran. Selain itu, menurut Patle et al. (2014), peningkatan suhu akan meningkatkan tumbukan antar partikel  sehingga  akan  lebih  cepat  berlangsung  dan konversi  yang  dihasilkan  juga  lebih  tinggi.  Untuk proses  batch,  hal  ini  dapat  dicapai  dengan  bantuan pengaduk  atau  alat  pengocok.  Selain  itu,  pengaruh suhu terhadap kecepatan reaksi mengikuti persamaan Arhenius, dimana semakin tinggi suhu maka semakin cepat jalannya reaksi.
Selanjutnya, hidrolisis dilakukan menggunakan reaktor Gibbs selama 3-6 jam. Menurut Adeniyi et  al. (2018),  reaktor Gibbs digunakan sebagai  reaktor  hidrolisis  dan  reaktor  ini  tidak memerlukan  informasi  stoikiometri  tentang  reaktan dan produk karena dalam software ASPEN Plus atau HYSYS  akan  dihitung  secara  otomatis  melalui minimisasi  metode  energi  bebas Gibbs .  Reaksi hidrolisis yang terjadi merupakan reaksi kesetimbangan  ( equilibrium )  antara  minyak  nabati dan  air  sehingga  menghasilkan  asam  lemak  ( oleic acid )  dan  air  (H 2 O).  Asam  lemak  yang  terbentuk masih  bercampur  dengan  gliserol,  sedangkan komponen  yang  diperlukan  dalam  proses  produksi biodiesel selanjutnya hanyalah asam lemak murninya saja.  Selanjutnya  dilakukan pemisahakan  komponen asam  lemak murni  dari  gliserol menggunakan  suatu
separator .  Sebagai  hasil  samping,  gliserol  masih dapat  dimanfaatkan  dan  memiliki  nilai  ekonomis yang  tinggi.  Menurut  Appleby  (2005),  gliserol digunakan  dalam  pembuatan  obat,  kosmetik,  pasta gigi, busa uretan, resin sintetis dan lain-lain. Sejumlah besar  pemrosesan  tembakau  dan  makanan  juga menggunakan  gliserol,  baik  dalam  bentuk  gliserin ataupun gliseridanya.
Asam  oleat  murni  yang  dihasilkan  masih memiliki  suhu  yang  sangat  tinggi  (±  antara  79°C sampai  200°C)  sehingga  tidak  dapat  langsung diproses  pada  tahap  transesterifikasi.  Suatu cooler dibutuhkan untuk membantu menurunkan suhu asam lemak  murni  tersebut  hingga  mencapai  suhu  25°C. Secara  simultan,  methanol  yang  telah  dipanasakan dengan mass  flow sebesar  1030  kg/h  dimasukkan reaktor  tertutup  baru  kemudian  ditambahkan oleic acid murni.  Sistem  harus  tertutup  total  untuk menghindari penguapan methanol.  Reaksi dilakukan pada suhu 25°C dengan lama reaksi adalah 1 – 8 jam. Pemberian  methanol  berlebih  diperlukan  untuk memastikan konversi yang sempurna. Methanol akan bereaksi  dengan oleic  acid dalam  suatu  reaksi transesterifikasi  membentuk  biodisel  berupa methyl oleate dan  sisa  methanol  yang  tidak  bereaksi  akan menguap.
Mekanisme reaksi yang digunakan pada tahap transesterifikasi  ini  merupakan  reaksi  kinetik  pada suatu  reaktor Continuous  Stirrer  Tank  Reactor (CSTR).  Konstanta  kinetiK  reaksi  dapat  dicari dengan  metode fitting  curve .  Model  reaksi  kinetik terbaik yang digunakan untuk simulasi proses adalah model  kinetik  orde  dua.  Reaksi  kinetika  yang digunakan  dalam  set  reaksi  CSTR  adalah  reaksi transesterifikasi  sebagai  berikut  (Darnoko  dan Cheryan, 2000)
Tabel  1  menunjukkan  bahwa  energi  aktivasi yang  dibutuhkan  agar  reaksi  tersebut  berlangsung, dalam suatu reaksi maka kecepatan reaksi yang paling lambat  akan  sangat  mempengaruhi  waktu  reaksi. Nilai-nilai  tersebut  dimasukkan  kedalam  kinetika reaksi yang digunakan untuk konversi biodiesel pada reaktor CSTR.
Tabel  1.  Nilai  energi  aktivasi  untuk  reaksi transesterifikasi  (Darnoko  dan  Cheryan,
2000) Reaksi E a (kcal/mol) R 2 TG  DG 14,7 0,9959 DG  MG 14,2 0,9998 MG  GL 6,4 0,7457
Hasil dari reaksi transesterifikasi pada reaktor CSTR berupa methyl oleate yang merupakan produk biodiesel  dan hasil  samping  berupa methanol dalam fase  uap  secara  terpisah.  Selanjutnya methyl  oleate disimpan  ke  dalam  tangki  penyimpanan.  Tahapan proses dari BPD tersebut dibuat ke dalam suatu PFD yang  selanjutnya  disimulasikan  dengan  bantuan software  HYSYS .  Gambar  5  menggambarkan  PFD untuk  simulasi  skenario  1  yang  dimana  merupakan keseluruhan engineering  process yang  didasarkan dari BFD terpilih.
Berdasarkan  hasil  simulasi,  PFD  skenario  1 menghasilkan  campuran  larutan  biodiesel  yang  di dalamnya  masih  memiliki  komposisi  seperti oleic acid,  methanol,  methyl  oleate ,  sedikit  air,  dan  sisa triolein  yang  tidak  habis  bereaksi.  Produk  biodiesel yang  diharapkan  adalah  larutan  biodiesel  yang memiliki fraksi methyl oleate yang tinggi. Dari hasil simulasi  PFD  skenario  1,  fraksi  mol methyl  oleate dalam  campuran  larutan  biodesel  hanya  sebesar 0,0831  dengan  total mass  flow biodiesel  sejumlah 1034  kg/h  dan  total molar flow biodiesel  sebesar 2,101  kg.mole/h,  sehingga  kemurnian  dari methyl oleate adalah  5%.  Kemurnian  tersebut  masih  sangat kecil dan jauh dari standar kemurnian biodiesel yang ditetapkan  oleh  SNI.  Perhitungan  kemurnian  dalam paper  ini  didasarkan  pada  persamaan  reaksi  kimia stoikiometri  dalam  produksi  biodiesel  (Yusuf et  al., 2011).
Berdasarkan  reaksi  tersebut,  perbandingan molekul  minyak  nabati  (trigliserida)  dengan methyl ester (biodiesel)  adalah  1:3,  sehingga  contoh perhitungan  kemurnian biodiesel  untuk  skenario  1 adalah sebagai berikut:
mol triolein = 1,152 𝑘𝑔.𝑚𝑜𝑙𝑒/ℎ 1020 𝑘𝑔/ℎ = 1,1294 x 10 -3 mole mol  campuran  biodiesel  = 2,101 𝑘𝑔.𝑚𝑜𝑙𝑒/ℎ
1034 𝑘𝑔/ℎ =  2,0319  x
10 -3 mole fraksi mol methyl oleate = 0,831 kemurnian = 1 𝑥 𝑚𝑜𝑙 𝑚𝑒𝑡ℎ𝑦𝑙 𝑜𝑙𝑒𝑎𝑡𝑒 3 𝑥 𝑚𝑜𝑙 𝑡𝑟𝑖𝑜𝑙𝑒𝑖𝑛 x 100%
= 1 𝑥 0,831 𝑥 2,0319 𝑥 10−3 𝑚𝑜𝑙𝑒 3 𝑥 1,1294 𝑥 10−3  𝑚𝑜𝑙𝑒 x 100%
= 5%
Selain  hasil material  stream ,  Hysys  juga menampilkan  kebutuhan  energi  dan  jumlah  energi yang  keluar  dari  system.  Berdasarkan  keterangan pada  aliran  energi, heater pertama  yang  melakukan pemanasan  terhadap  minyak  nabati  membutuhkan feed berupa energi sebesar 1,112 x 10 5 kJ/h, kemudian cooler yang  melakukan  pendinginan  terhadap oleic acid menghasilkan  energi  sebesar  1,295  x  10 5 kJ/h, dan heater kedua  yang  melakukan  pemanasan terhadap methanol membutuhkan feed energi sebesar 1,656 x 10 6 kJ/h.
Gambar 5. Simulasi PFD produksi biodiesel skenario 1
Hal  tersebut  menunjukkan  bahwa  terdapat sejumlah  1,295  x  10 5 kJ/h  energi  yang  terbuang dimana  di  sisi  lain  proses  tersebut  membutuhkan sejumlah  1.767  x  10 6 kJ/h  energi.  Oleh  karena  itu, diusulkan  PFD  skenario  2  yang  bertujuan  untuk memanfaatkan energi yang terbuang dari system dan diharapkan  dapat  mengurangi  kebutuhan  energi system.
Pada  simulasi  PFD  skenario  2,  proses modifikasi  yang  dilakukan  yaitu oleic  acid panas yang  dihasilkan  dari  reaksi  hidrolisis  dan  separasi akan dialirkan ke suatu heat exchanger dimana energi panas  dari oleic  acid tersebut  digunakan  untuk melakukan  pemanasan  minyak  nabati.  Selanjutnya, oleic  acid panas  akan  dialirkan  ke cooler untuk mengalami  penurunan  suhu.  Menurut  Sitompul (1993), cooler merupakan  suatu  alat  penukar  panas yang digunakan untuk mendinginkan atau menurunkan suhu cairan atau gas dengan menggunakan suatu fluida sebagai media pendingin.
Kakac  dan  Liu  (2002)  menyatakan  bahawa heat    exchanger adalah    suatu  alat    yang  dimana terjadi  aliran  perpindahan  panas  diantara  dua fluida atau    lebih    pada  temperatur    yang  berbeda  dimana fluida  tersebut  keduanya  mengalir didalam  sistem, Dan hal tersebut sejalan dengan pernyataan Sitompul (1993),  bahwa heat  exchanger memanfaatkan panas suatu  aliran  fluida  untuk  pemanasan  aliran  fluida yang lain sehingga terjadi dua fungsi sekaligus yaitu memanaskan  fluida  yang  dingin  dan  mendinginkan fluida yang panas. Selanjutnya, dalam PFD skenario 2,  dilakukan  simulasi  dimana oleic  acid panas dialirkan terlebih dahulu ke heat exchanger sebelum dilakukan  pendinginan,  sehingga heater pertama yang digunakan untuk melakukan pemanasan minyak nabati dapat dieliminasi. Dengan menggunakan heat exchanger tersebut,  diharapkan oleic  acid dapat digunakan  sebagai  fluida  panas  yang  berfungsi memanaskan minyak nabati sehingga energi tersebut termanfaatkan. Heat exchanger umum yang digunakan dalam sistem industri untuk mendapatkan peningkatan  nilai  ekonomis.  PFD  untuk  simulasi skenario 2 ditunjukkan pada Gambar 6.
Berdasarkan simulasi PFD skenario 2 tersebut, pengaruh  penggunaan heat  exchanger adalah mengakibatkan suhu minyak nabati setelah pemanasan  adalah  90°C  dimana  suhu  tersebut  lebih tinggi  dibandingkan  dengan  suhu  minyak  nabati setelah  pemanasan  pada  skenario  1  yang  hanya sebesar 70°C. Dengan semakin tingginya suhu, reaksi hidrolisis  yang  berlangsung  pada  reaktor Gibbs semakin optimal dan oleic acid yang dihasilkan juga memiliki  suhu  yang  lebih  tinggi  yaitu  109,7°C dibandingkan dengan hasil pada simulasi skenario 1 yang  hanya  sebesar  79,92°C.  Selanjutnya,  suhu produk  biodiesel  yang  dihasilkan  juga  lebih  tinggi yaitu  84,53°C  dibandingkan  suhu  biodiesel  pada simulasi skenario 1 yang hanya sebesar 75,93°C.
Dalam  hal  aliran  energi,  skenario  2 menunjukkan  bahwa  energi  panas  yang  dihasilkan dari proses pendinginan oleic acid sebesar 3,996 x 10 4 kJ/h. Sebelum oleic acid tersebut dialirkan ke cooler , akan  terlebih  dahulu  dialirkan  ke heat  exchanger untuk memanaskan minyak nabati sebelum dihidrolisis  pada  reaktor Gibbs ,  sehingga  proses pemanasan minyak nabati tersebut tidak membutuhkan tambahan energi dari luar sistem lagi. Energi  panas  yang  diperlukan  sebagai feed untuk proses  pemanasan  methanol  adalah  sebesar  1,403  x 10 6 kJ/h  dimana  energi  tersebut  merupakan kebutuhan energi yang ditambahkan dari luar sistem. Dari  hasil  tersebut,  dapat  disimpulkan  bahwa kebutuhan  energi  yang  harus  ditambahkan  dari  luar sistem  pada  PFD  skenario  2  lebih  sedikit dibandingkan  dengan  PFD  skenario  1  yaitu  sebesar 1,403 x  10 6 kJ/h dari  yang  sebelumnya  1.767  x  10 6 kJ/h.
PFD skenario 2 menghasilkan juga campuran larutan  biodiesel  yang  di  dalamnya  masih  memiliki komposisi seperti oleic acid, methanol, methyl oleate , sedikit air, dan sisa triolein yang tidak habis bereaksi. Fraksi  mol methyl  oleate dalam  campuran  biodesel sebesar 0,1781 dengan total mass flow biodiesel 1066 kg/h  dan  total molar flow biodiesel  sebesar  2,961 kg.mole/h,  sehingga  dengan  langkah  menghitung seperti  sebelumnya  maka  kemurnian  dari methyl oleate adalah 14,6%.
Terjadi  peningkatan  persentase  kemurnian yang  dihasilkan  dibandingkan  dengan  skenario  1, namun  kemurnian  tersebut  juga  masih  belum memenuhi  standar  kemurnian  biodiesel  yang ditetapkan  oleh  SNI,  sehingga  optimasi  perlu dilakukan  kembali.  Berdasarkan  analisis  fraksi  mol dari komposisi yang terdapat pada produk biodiesel, masih terdapat fraksi mol methanol dan triolein yang sangat  tinggi.  Hal  tersebut  disebabkan  dikarenakan air  yang  dicampurkan  dengan  triolein  pada  reaksi hidrolisis  sudah  habis  terkonversi  terlebih  dahulu sehingga  tidak  semua  triolein  terkonversi  menjadi asam lemak.
Triolein  yang  tidak  terkonversi  atau  tidak tereaksikan  tersebut  terkandung  sampai  menjadi produk  akhir  biodiesel.  Selain  itu,  dikarenakan triolein yang tidak terkonversi sepenuhnya, oleic acid yang  dihasilkan  tidak  optimal  sehingga  saat direaksikan  dengan  methanol, oleic  acid habis terkonversi  dan  methanol  masih  banyak  terkandung pada  produk  biodiesel.  Berdasarkan  hasil  simulasi HYSYS,  komposisi  fraksi  mol  triolein  pada  produk biodiesel  adalah  sebesar  0,3267  dan  fraksi  mol methanol  pada  produk  biodiesel  adalah  sebesar 0,4656.
Kemurnian  biodiesel  berdasarkan  simulasi PFD  skenario  2 masih  rendah  dikarenakan  reaksi yang tidak optimal, sehingga diusulkan PFD skenario 3 sebagai bentuk optimasi. Dalam rangka mengatasi kehabisan air yang direaksikan pada tahap hidrolisis, dilakukan modifikasi berupa penambahan mass flow air menjadi 80 kg/h dan pengurangan umpan triolein menjadi  950  kg/h  dengan  harapan  perubahan konsentrasi  tersebut  dapat  mempengaruhi  triolein agar bereaksi secara optimal. Gambar 7 menunjukkan simulasi  PFD  skenario  3  yang  difokuskan  dalam optimasi kemurnian.
Berdasarkan  hasil  simulasi  PFD  skenario  3, campuran larutan biodiesel yang dihasilkan memiliki komposisi  yang  didominasi  oleh methyl  oleate dam
sedikit oleic  acid,  methanol, dan  air.  Tidak  adanya kandungan  triolein  pada  produk  biodiesel  yang dihasilkan  menandakan  bahwa  triolein  sudah  habis bereaksi.  Fraksi  mol methyl  oleate dalam  campuran biodesel  sebesar  0,9454  dengan  total mass  flow biodiesel  746  kg/h  dan  total molar flow biodiesel sebesar 2,568 kg.mole/h. Dengan langkah menghitung seperti sebelumnya maka kemurnian dari methyl  oleate adalah  96,5%.  Kemurnian  tersebut sudah  memenuhi  standar  kemurnian  biodiesel  yang ditetapkan oleh SNI.
Dalam  hal  aliran  energi,  skenario  3 menunjukkan  bahwa  energi  panas  yang  dihasilkan dari proses pendinginan oleic acid sebesar 1,937 x 10 5 kJ/h dimana sama seperti yang terjadi pada skenario 2  bahwa  sebelum oleic  acid dialirkan  pada cooler , energi  panasnya  dimanfaatkan  untuk  memanaskan minyak nabati dengan menggunakan heat exchanger . Sedangkan untuk energi panas yang diperlukan untuk proses  pemanasan  methanol  adalah  sebesar  2,047  x 10 6 kJ/h  dimana  energi  tersebut  merupakan kebutuhan energi yang ditambahkan dari luar sistem.
Tabel  2  menunjukkan  rangkuman material stream dan  komposisi  dari  segi  fraksi  mol  pada masing-masing  umpan  dan  produk  akhir  yang dihasilkan  untuk  masing-masing  skenario  sehingga dapat  dibandingkan  untuk  setiap  skenario  PFD. Berdasarkan Tabel 2, dapat dilihat kondisi parameter- parameter seperti suhu, tekanan, molar flow , dan mass flow pada setiap jenis komponen material pada setiap skenario  yang  disimulasikan menggunakan software HYSYS .  Selain  itu,  terdapat  pula  rangkuman  fraksi mol  untuk  setiap  komponen  material  selama  aliran proses. Fraksi mol tersebut menyatakan perbandingan jumlah mol zat terlarut atau pelarut terhadap jumlah mol  larutan  atau  sebagai  bagian  mol  dalam  jumlah mol larutan, sehingga fraksi mol tersebut merupakan salah satu satuan konsentrasi larutan.
.

## Tabel 2. Perbandingan aliran dan komposisi material hasil simulasi
Material Plan Parameter Fraksi Mol Suhu (°C) Tekanan (kPa) Molar Flow (kgmole/h) Mass Flow (kg/h) Oleic Acid Metanol Metil oleat Air Glycerol Triolein Triolein (feed) 1 25 101 1,15 1020 0 0 0 0 0 1 2 25 101 1,15 1020 0 0 0 0 0 1 3 25 101 1,07 950 0 0 0 0 0 1 Air (feed) 1 25 101 0.55 9,98 0 0 0 1 0 0 2 25 101 0,55 9,98 0 0 0 1 0 0 3 25 101 4,44 80 0 0 0 1 0 0 Minyak Nabati 1 25 101 1,70 1030 0 0 0 0,32 0 0,67 2 25 101 1,70 1030 0 0 0 0,32 0 0,67 3 25 101 5,51 1030 0 0 0 0,80 0 0,19 Minyak Nabati Panas 1 70 101 1,70 1030 0 0 0 0,32 0 0,67 2 90 101 1,70 1030 0 0 0 0,32 0 0,67 3 90 101 5,51 1030 0 0 0 0,80 0 0,19 Oleic Acid Campur 1 69,29 101 1,70 1030 0,32 0 0 0 0,10 0,56 2 109,6 101 1,70 1030 0,32 0 0 0 0,10 0,56 3 184,9 101 4,80 1017 0,66 0 0 0,10 0,22 0 Oleic Acid Murni 1 79,92 101 1,52 1013 0,36 0 0 0 0 0,63 2 109,7 101 1,52 1013 0,36 0 0 0 0 0,63 3 196 101 3,21 908,9 1 0 0 0 0 0 Glycerol 1 105 101 0,18 17,01 0 0 0 0 1 0 2 105 101 0,18 17,01 0 0 0 0 1 0 3 105 101 1,58 107,8 0 0 0 0,32 0,67 0 Methanol (feed) 1 25 101 32,15 1030 0 1 0 0 0 0 2 25 101 32,15 1030 0 1 0 0 0 0 3 25 101 32,15 1030 0 1 0 0 0 0 Biodiesel (product) 1 75.93 101 2.10 1034 0,18 0,27 0,08 0,008 0 0,46 2 84,53 101 2,96 1066 0,01 0,46 0,17 0,02 0 0,33 3 216,2 101 2,56 746 0,03 0,01 0,94 0,04 0 0 Methanol (output) 1 75,93 101 31,57 1009 0 0,99 0 0,05 0 0 2 84,53 101 30,71 977,3 0 0,98 0 0,01 0 0 3 216,2 101 32,79 1193 0,03 0,88 0,02 0,09 0 0

## Tabel 3. Perbandingan aliran energi hasil simulasi
Plan Jenis Operasi Aliran Energi (kJ/h) Kebutuhan energi dari luar sistem (kJ/h) Energi yang terbuang ke luar sistem (kJ/h) 1 Heater 1 0,11 x 10 6
1,76 x 10 6 1,29 x 10 5 Cooler 1,29 x 10 5 Heater 2 1,65 x 10 6 2 Heat Exchanger - 1,40 x 10 6 3,99 x 10 4 Cooler 3,99 x 10 4 Heater 1,40 x 10 6 3 Heat Exchanger - 2,04 x 10 6 1,93 x 10 5
Tabel  3  menunjukkan  perbandingan  aliran energi  yang  dihasilkan  dari  masing-masing  simulasi PFD skenario 1, skenario 2, dan skenario 3. Pada PFD skenario  2,  kebutuhan  energi  total  dari  luar  sistem lebih kecil dibandingkan kebutuhan energi total pada skenario  1.  Hal  tersebut  dikarenakan  penggunaan heat  exchanger pada  skenario  2  yang  dapat mengeliminasi  salah  satu heater pada  skenario  1, sehingga pemanfaatan energi panas dari dalam sistem mengurangi  kebutuhan  energi  panas  dari  luar sistemKebutuhan  energi  pada  PFD  skenario  3  lebih tinggi  dibandingkan  kedua  skenario  sebelumnya dikarenakan  reaksi  yang  berlangsung  pada  sistem lebih optimal dimana dibuktikan dengan peningkatan kemurnian yang dihasilkan.

## KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Optimasi  kemurnian berdasarkan  ketiga simulasi  proses,  PFD  skenario  3  merupakan  proses yang  terpilih  dikarenakan  mampu  menghasilkan kemurnian  biodiesel;  mencapai  96,5  %  dan  telah sesuai  dengan  standar  kemurnian SNI.  Penggunaan heat exchanger pada PFD scenario 2 dan scenario 3 memberikan  efisiensi  energi  dan  secara  tidak langsung  berdampak  secara  ekonomi.  Kebutuan energi  panas  dapat  dikurangi  melalui  penggunaan heat  exchanger karena  dapat  memanfaatkan  energi panas yang dihasilkan dari sistem dan menggantikan penggunaan heater tambahan.

## Saran
Saran  untuk  penelitian  selanjutnya,  simulasi proses sebaiknya dilakukan dengan mempertimbangkan  peran  katalis  pada  reaksi esterifikasi-transesterifikasi.  Selain  itu,  perlu  dikaji lebih  lanjut  mengenai  analisis  teknoekonomi sehingga informasi yang didapat lebih komprehensif.

## DAFTAR PUSTAKA
Abdulloh,  Widati  AA,  dan  Tamamy  F.  2016. Hidrolisis  minyak  jarak  pagar  menjadi  asam lemak  bebas  menggunakan  katalis  cao.
Journal Kimia Riset . 1(1):1-6.
Abdurakhman  YB,  Putra  ZA,  dan  Bilad  MR.  2017. Aspen  HYSYS  Simulation  for  Biodiesel Production  from  Waste  Cooking  Oil  using
Membrane  Reactor. IOP  Conf.  Series: Materials Science and Engineering . 180(012273).
Adeniyi AG, Ighalo JO, dan Eletta OA. 2018. Process integration  and  feedstock  optimisation  of  a Two-step  biodiesel  production  process  from jatropha  curcas  using  aspen  plus. Chemical Product and Process Modeling. 14(2).
Adhani L, Aziz I, Nurbayti S, Oktaviana CO. 2016.
Pembuatan biodiesel dengan cara adsorpsi dan transesterifikasi  dari  minyak  goreng  bekas. Jurnal Kimia VALENSI: Jurnal Penelitian dan Pengembangan Ilmu Kimia . 2(1):71-80.
Aditya MRP. 2009. Simulasi integrasi proses produk hilir  kelapa  sawit  (biogasoline,  biodiesel, biopelumas).  [Skripsi]. Depok:  Universitas Indonesia.
Agra IB, Warnijati S, dan Pujianto B. 1973. Hidrolisa pati ketela rambat pada suhu lebih dari 100°C.
Jurnal Forum Teknik . 3:115-129. Appleby  DB.  2005. Gliserol  on  The  Biodiesel Handbook . Peoria: AOCS Press Bailey. 1996. Bailey’s Industrial Oil and Fat Product , 5th ed. USA: Wiley-Interscience Publication.
Darnoko  D  dan  Cheryan  M.  2000.  Kinetics  of  palm oil  transesterification  in  a  batch  reactor. JAOCS,  Journal  American  Oil  Chemists’ Society. 77(12):1263–1267.
Giwa  A,  Giwa  SO,  dan  Olugbade  EA.  2018.
Application  of  Aspen  HYSYS  process simulator  in  green  energy  revolution:  a  case study  of  biodiesel  production. ARPN  Journal Engineering  and  Applied  Sciences .  13(2):569- 581.
Hindryawati N, Maniam GP, Karim MR, Chong KF. 2014. Transesterification  of  used  cooking  oil over  alkali  metal  (Li,  Na,  K)  supported  rice husk  silica  as  potential  solid  base  catalyst. Engineering  Science  and  Technology,  and International Journal . 17:95-103.
Irawan  C,  Awalia  TN,  dan  Uthami  S.  2013. Pengurangan  kadar  asam  lemak  bebas  (free fatty  acid)  dan  warna  dari  minyak  goring bekas  dengan  proses  adsorpsi  menggunakan campuran  serabut  kelapa  dan  sekam  padi. Jurnal Konversi . 2(2):29-33.
Janajreh  I,  El-Samad  T,  Al-Jaberi  A,  Diouri  M.
2015.Transesterification of waste cooking oil:
kinetic  study  and  reactive  flow  analysis. Journal Energy Procedia . 75:547-553.
Kakac  S  dan      Liu  H.    2002. Heat    exchanger:
Selection,  Rating,  and  Thermal  Design (2nd Ed). Florida: CRC Press.
Kostik  V,  Memeti  S,  dan  Bauer  B. 2013.  Fatty  acid composition  of  edible  oils  and  fats. Journal Hygienic Engineering and Design . 4:112-116. Liu  Z  dan    Karimi  IA.  2018.  Simulating  combined cycle  gas  turbine  power  plants  in  Aspen HYSYS. Journal  Energy  Conversion  and Management. 171:1213-1225.
Patle DS, Sharma S, Ahmad Z, Rangaiah GP. 2014. Multi-objective  optimization  of  two  alkali catalyzed  processes  for  biodiesel  from  waste cooking oil. Energy conversion and management . 85:361-372.
Peters  MS,  Timmerhaus  KD,  dan  West  RE.  2003. Plant  Design  and  Economics  for  Chemical Engineers , 5th ed. New York: Mc-Graw Hill. Putri RA, Muhammad A, dan Ishak I. 2018. Optimasi proses  pembuatan  biodiesel  biji  jarak  pagar ( Jatropha  Curcas  L .)  melalui  proses  ekstraksi
reaktif. Jurnal Teknologi Kimia Unimal . 6(2):16-30. Rahayu  M.  2005.  Teknologi  proses  produksi biodiesel. buku ilmiah : prospek pengembangan  bio-fuel  sebagai  subtitusi bahan bakar minyak . 17–28.
Rizqi  SA,  Adriana,  Ananda  R,  Farisha  S.  2017. Optimasi  produksi  biodiesel  dari  minyak jelantah  dengan  katalis  cangkang  tiram ( crassostrea gigas ). Jurnal Reaksi. 15(2): 1-8.
Santana GCS, Martins PF, Da Silva NDL, Batistella CB,  Maciel  Filho  R.,  Maciel  MW.  2010.
Simulation  and  cost  estimate  for  biodiesel
production using castor oil. Chemical Engineering  Research  and  Design . 88 (5-6):
626-632.
Saputri  H,  Helwani  Z,  dan  Rionaldo  H. 2015. Optimasi proses produksi biodiesel dari sawit off  grade  menggunakan  katalis  zeolit  alam teraktivasi pada tahap transesterifikasi. Jurnal Online Mahasiswa . 2(2): 1-5.
Setyopratomo  P.  2013.  Produksi  asam  lemak  dari minyak kelapa sawit dengan proses hidrolisis. Jurnal Teknik Kimia . 7 (1): 26-31. Sitompul  TM.  1993. Alat  Penukar  Kalor  (Heat Exchanger) .  Jakarta:  PT  Raja  Grafindo Persada.
Sopurta  A,  Siregar  P,  dan  Estiyanti  E.  2014. Perancangan  sistem  simulasi  HYSYS  & integrasi dengan programmable logic controller-human  machine  interface  :  studi kasus  pada  plant  kolom  distilasi  etanol-air. Oto.Ktrl.Inst  (J.Auto.Ctrl.Inst) .  6(1):  2085- 2517.
Sutton  I.  2015.  Technical  Information.  Di  dalam Process Risk and Reliability Management (2 nd ed.),  Operational  Integrity  Management. Amsterdam: Elsevier Inc. P179-192.
Wang  WC.  2016.    Techno-economic  analysis  of  a bio-refinery  process  for  producing  hydro- processed renewable jet fuel from jatropha. Renewable Energy . 95:63-73. Yusuf  NN,  Kamarudin  SK,  dan  Yaakob  Z.  2012. Overview on the production of biodiesel from Jatropha  curcas  L.  by  using  heterogenous catalysts. Journal  Biofuels,  Bioproducts  and Biorefining . 6(3): 319-334.