Design of Citronella Oil Fractionation and Citronellal Isolation Processes and Financial Analysis for Industrial Implementation.

Abstract

The aims of the research is to obtain the best condition for Citronellal isolation from Citronella Oil with high quality, added value and environmental friendl and to realize “Intermediate Industries” which have the raw material compound derivation of Citronella Oil in Indonesia. To achieve the above objectives, these are points need to be done on the research, such: Raw Material Characterization (Citronella Oil); Designation process of Citronella Oil Fractionation and environmental friendly Citronella Oil; Financial feasibility studies from Designation process of Citronella Oil Fractionation and Citronellal isolation for implementation in the industry. Citronella oils contain three major components, they are citronellal, citronellol and geraniol. An effort to enhance the quality and economic value of citronella oil is a major component isolation process using vacuum distillation fractionation. First step of this research is to perform Citronella Oil characterization will be use as the raw material using Mass Chromatography Gas (GC-MS). Which from the experiment, citronellal content with amount of 35,53%; citronellol with amount of 15,43 and Geraniol with amount of 15,94 will be able to be detected..Each of the fractionation result are being characterization tested which includes physical and chemical characterization and also fractionation rate. The best conditions used to isolate the main components of citronella oil is a vacuum pressure of 1 mbar, reflux 20 :10, citronellal boiling point of 44oC, citronellol at 66.4oC and 69.2oC for geraniol. In these conditions, the isolation rate of citronellal rich fraction was 5.22 ml / min, Citronelol rich fraction was 3.40 ml / min, and geraniol rich fraction was 3.21 ml / min. The result of initial purity level was 84.51% citronellal rich fraction. While the expected of increasing purity is produced citronellal rich fraction by 96.52%. These expectation can be reached by moleculer distillation. Quality of all the third fraction are eligible either SNI or International standards (EOA).Each one of these fraction are pursued to have their purities enhance with isolation process using “Molecular Distillation”. Experiment have been done here is barely enhancing the purity of citronellal at the Citronellal rich fraction phase. The result of Molecular Distillation processes can be climbed of Citronellal rich fraction purity from 84.51% to be 97.05%. Highest purity level achieved by Citronellal is an environmental friendly process since it is not use any chemical as a reagent or stimulant. Based on result of financial feasibility studies, the design factory of Citronella Oil Fractionation and Citronellal Isolation which have input assumption of 31 kg/hours or 600kg/process and eligibility criteria which includes NPV with amount of Rp 66.806.5321.218, Net B/C = 4.00, IRR = 38 % and PBP = 3.58 years. Therefore, implementation of fractionation design process and citronellal isolation in order of industrial development with citronellal oil and its quinine derivatives as materials can be declared as adequate to embodied/executed. Whereas for rest of 2 fractions, Citronellol and Geraniol were not being tested, therefore for those who may concern / interest is suggested to continue this research.

Dalam rangka menghadapi persaingan yang sangat ketat pada era globalisasi saat ini, para produsen maupun eksportir minyak atsiri ditantang untuk mampu memproduksi serta memasok bahan kimia aroma (aroma chemical) ataupun kimia adi dari minyak atsiri, dengan kualitas yang baik atau sesuai dengan standar mutu yang berlaku baik secara nasional maupun internasional Seiring dengan hal tersebut, Indonesia dikenal sebagai negara produsen Minyak Sereh Wangi terbesar nomor dua di dunia setelah Cina, namun industri Minyak Sereh Wangi di Indonesia sebagian besar masih merupakan Industri hulu yang baru mampu menyediakan minyak sereh kasar yang langsung diekspor, sedangkan Industri hilirnya yang berupa industri kosmetika, flavoring agent, fragrance, dan farmasi sudah berkembang bahkan sudah menghasilkan komoditi ekspor dengan menggunakan bahan baku impor. Dengan kondisi seperti ini terdapat kesenjangan harga yang sangat besar antara harga ekspor Minyak Sereh Wangi kasar dan impor Minyak Sereh Wangi murni maupun produk turunannya, utamanya Sitronelal. Sampai saat ini yang belum berkembang di Indonesia justru industri antara (intermediate), yaitu industri yang menghasilkan barang setengah jadi yang diperlukan industri hilir berbahan baku Minyak Sereh Wangi dan produk turunannya. Selain hal tersebut, masalah yang perlu dicermati atau perlu mendapat perhatian yang serius adalah pemakaian bahan kimia dalam proses fraksinasi Minyak Sereh Wangi ataupun isolasi Sitronelal yang dapat membahayakan kesehatan bagi pekerja yang bersangkutan atau pengguna dari produk dimaksud dan juga akan memberikan dampak yang negatif bagi lingkungan. Oleh karena itu, untuk mengatasi masalah-masalah tersebut diatas, perlu adanya perancangan proses fraksinasi Minyak Sereh Wangi dan isolasi Sitronelal yang tidak menggunakan bahan kimia apapun baik untuk pelarut maupun stimulant dengan kondisi proses yang terbaik sehingga mampu menghasilkan produk dengan kualitas dan nilai tambah yang tinggi dan ramah lingkungan, serta hasil perhitungan kelayakan finansial untuk penerapannya di industri dalam rangka mewujudkan berdirinya industri antara (intermediate) berbahan baku Minyak Sereh Wangi dan produk turunannya di Indonesia. Minyak Sereh Wangi mengandung tiga komponen utama, yaitu Sitronelal, Sitronelol dan Geraniol. Ke tiga komponen utama ini adalah penentu intensitas dan harga jual Minyak Sereh Wangi beserta produk turunannya. Salah satu upaya untuk mempertinggi kualitas serta nilai ekonomi Minyak Sereh Wangi adalah isolasi komponen utama Minyak Sereh Wangi. Penelitian ini secara umum bertujuan untuk mengisolasi komponen Sitronelal, Sitronelol, dan Geraniol dari Minyak Sereh Wangi, sedangkan tujuan khusus dari penelitian ini adalah untuk memperoleh kondisi terbaik berupa tekanan vakum, suhu dan waktu yang digunakan untuk mengisolasi komponen Sitronelal, Sitronelol, dan Geraniol dari Minyak Sereh Wangi agar dapat meningkatkan laju fraksinasi dan kadar kemurnian Sitronelal, Sitronelol, dan Geraniol yang dihasilkan, serta kajian kelayakan finansial untuk penerapannya di industri.