LAPORAN Prarancangan Pabrik Magnesium Sulfat dari Magnesium Karbonat dan Asam Sulfat Kapasitas 30.000 Ton Per Tahun.
LAPORAN
TUGAS PRARANCANGAN PABRIK
MAGNESIUM SULFAT DARI MAGNESIUM KARBONAT
DAN ASAM SULFAT
KAPASITAS 30.000 TON PER TAHUN
Disusun sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh
Gelar Kesarjanaan Strata 1 Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Oleh :
Siti Nur Amanah
D 500 120 058
Dosen Pembimbing :
1. Rois Fatoni, S.T., M.Sc., Ph.D.
2. Emi Erawati, S.T., M.Eng.
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2017
ii
iii
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Wr. Wb.
Alhamdulillah segala puji bagi Allah yang telah melimpahkan rahmat dan
taufiknya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan rangkaian-rangkaian dalam
tugas prarancangan pabrik kimia sebagai skripsi ini yang berjudul “Prarancangan
Pabrik Magnesium Sulfat dari Magnesium Karbonat dan Asam Sulfat dengan
Kapasitas 30.000 Ton per Tahun”. Sholawat serta salam selalu tercurah kepada
Nabi Muhammad SAW.
Dalam penyusunan laporan skripsi ini, penulis telah mendapat bimbingan
serta pengarahan dari memulai sampai selesai dari berbagai pihak. Karena itu
penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada:
1. Bapak Rois Fatoni, ST, M. Sc, Ph. D, selaku Ketua Jurusan Teknik
Kimia, Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta serta
pembimbing 1 saya yang telah membantu dan mengarahkan jalannya
tugas akhir ini.
2. Ibu Emi Erawati, S.T, M. Eng selaku pembimbing 2 saya yang
senantiasa bersabar dan bersedia membantu dalam skripsi ini.
3. Keluarga tercinta yang selalu memberikan dorongan moral, tekanan, dan
financial: Bapak, Ibu (Alm), Mas Mus, Mas Win, dan Mbak Ela.
4. Sanjaya Putra Perdana yang telah bersedia menjadi partner pengerjaan
skripsi.
5. Yaka Fitra Pandu yang telah memberikan semangat dari awal hingga
berakhirnya skripsi ini.
6. Teman-teman piknik Zahra, Endah, Norma, Fani, Dyah, Danang, Adit,
Deni,Tiara, Riska.
7. Teman-teman angkatan 2012 yang saling dukung mendukung, bahu
membahu ikut membantu memecahkan masalah yang buntu, see you on
top guys.
Penyusun menyadari dalam penyusunan laporan tugas akhir ini masih
terdapat banyak kekurangan-kekurangan, karenanya kritik dan saran yang
iv
v
MOTTO
Sebuah tantangan akan selalu menjadi beban jika hanya dipikirkan. Sebuah citacita juga akan menjadi beban jika hanya dipikirkan
Kegagalan adalah kesempatan untuk memulai kembali
Tidak ada hal yang sia-sia, karena ilmu akan bermanfaat pada waktunya
vi
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL .......................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN .........................................................................
ii
KATA PENGANTAR .....................................................................................
iv
MOTTO ...........................................................................................................
vi
DAFTAR ISI ...................................................................................................
vii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
xii
DAFTAR TABEL ...........................................................................................
xiii
INTISARI ........................................................................................................
xv
BAB I. PENDAHULUAN
1.1. Latar belakang ......................................................................................
1
1.2. Kapasitas Prarancangan Pabrik ............................................................
1
1.2.1. Proyeksi Kebutuhan Magnesium Sulfat di Indonesia ................
1
1.2.2. Ketersediaan Bahan Baku ..........................................................
2
1.2.3. Kapasitas Pabrik yang Sudah Pernah Ada ................................
2
1.3. Lokasi Pabrik .......................................................................................
3
1.4. Tinjauan Pustaka .................................................................................
4
1.4.1. Macam-Macam Proses ...............................................................
4
1.4.2. Kegunaan Produk .......................................................................
5
1.4.3. Sifat Fisika dan Sifat Kimia Bahan Baku dan Produk ...............
6
BAB II. DESKRIPSI PROSES
2.1. Sifat dan Spesifikasi Bahan Baku dan Produk ....................................
9
2.1.1. Bahan baku .................................................................................
9
2.1.2. Bahan pembantu .........................................................................
9
2.1.3. Produk ........................................................................................
9
2.2. Konsep Proses .....................................................................................
10
2.2.1. Kondisi Operasi ..........................................................................
10
2.2.2. Sifat Reaksi ................................................................................
10
2.2.3. Tinjauan Kinetika Reaksi ...........................................................
12
vii
2.3. Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses ...........................................
12
2.3.1. Diagram Alir Proses ..................................................................
12
2.3.2. Tahapan Proses ..........................................................................
12
2.4. Diagram Alir Neraca Massa dan Neraca Energi .................................
16
2.4.1. Diagram Alir Neraca Massa ......................................................
16
2.4.2. Diagram Alir Neraca Energi ......................................................
21
2.5. Lay Out Pabrik dan Peralatan ...............................................................
28
2.5.1. Lay Out Pabrik ..........................................................................
28
2.5.2. Lay Out Peralatan ......................................................................
30
BAB III. SPESIFIKASI PERALATAN PROSES
3.1. Tangki .................................................................................................
33
3.1.1. Tangki Penyimpanan Bahan Baku Asam Sulfat .......................
33
3.1.2. Tangki Penyimpanan Bahan Baku Air ......................................
33
3.2. Silo ......................................................................................................
34
3.2.1. Silo MgCO3 ...............................................................................
34
3.2.2. Silo MgO ...................................................................................
35
3.3. Mixer ...................................................................................................
35
3.4. Reaktor ................................................................................................
36
3.5. Filter ....................................................................................................
37
3.5.1. Filter 1 .......................................................................................
37
3.5.2. Filter 2 .......................................................................................
37
3.5.3. Filter 3 .......................................................................................
38
3.6. Tangki Penetral ...................................................................................
38
3.7. Evaporator ..........................................................................................
39
3.8. Cristallizer ..........................................................................................
39
3.9. Rotary Dryer .......................................................................................
40
3.10. Heat Exchanger .................................................................................
41
3.10.1. Heat Exchanger 1 ....................................................................
41
3.10.2. Heat Exchanger 2 ....................................................................
41
3.10.3. Heat Exchanger 3 ....................................................................
42
3.11. Belt Conveyor ....................................................................................
42
viii
3.11.1. Belt Conveyor 01 .....................................................................
42
3.11.2. Belt Conveyor 02 .....................................................................
43
3.11.3. Belt Conveyor 03 .....................................................................
43
3.11.4. Belt Conveyor 04 .....................................................................
44
3.12. Bucket Elevator ..................................................................................
44
3.12.1. Bucket Elevator 01 ..................................................................
44
3.12.2. Bucket Elevator 02 ..................................................................
45
3.12.3. Bucket Elevator 03 ..................................................................
45
3.12.4. Bucket Elevator 04 ..................................................................
46
3.13. Hopper ...............................................................................................
46
3.13.1. Hopper 01 ...............................................................................
46
3.13.2. Hopper 02 ...............................................................................
47
3.13.3. Hopper 03 ...............................................................................
47
3.13.4. Hopper 04 ...............................................................................
48
3.14. Pompa.................................................................................................
49
3.14.1. Pompa 01 ................................................................................
49
3.14.2. Pompa 02 ................................................................................
49
3.14.3. Pompa 03 ................................................................................
49
3.14.4. Pompa 04 ................................................................................
50
3.14.5. Pompa 05 ................................................................................
50
3.14.6. Pompa 06 ................................................................................
51
3.14.7. Pompa 07 ................................................................................
51
3.14.8. Pompa 08 ................................................................................
51
3.14.9. Pompa 09 ................................................................................
52
3.14.10. Pompa 10 ..............................................................................
52
BAB IV. UNIT UTILITAS DAN LABORATORIUM
4.1. Utilitas ..................................................................................................
53
4.1.1. Unit Air .....................................................................................
53
4.1.1.1. Pengolahan Air .............................................................
54
4.1.1.2. Kebutuha Air .................................................................
58
4.1.2. Unit Listrik ................................................................................
60
ix
4.1.3. Unit Steam .................................................................................
60
4.1.4. Unit Bahan Bakar .......................................................................
60
4.2. Unit Pengolahan Limbah .....................................................................
61
4.3. Laboratorium ........................................................................................
61
4.4. Spesifikasi Peralatan Pengadaan Air ....................................................
63
4.4.1. Saringan Kasar ..........................................................................
63
4.4.2. Bak Pengendap ..........................................................................
63
4.4.3. Tangki Flokulator ......................................................................
63
4.4.4. Clarifier .....................................................................................
64
4.4.5. Sand Filter .................................................................................
64
4.4.6. Bak Penampung Sementara .......................................................
64
4.4.7. Bak Penampung Air Bersih .......................................................
65
4.4.8. Tangki Klorinasi ........................................................................
65
4.4.9. Kation Exchanger ......................................................................
65
4.4.10. Anion Exchanger .....................................................................
66
4.4.11. Deaerator ................................................................................
66
4.4.12. Tangki Air Umpan Boiler .......................................................
66
4.5. Spesifikasi Peralatan Pengadaan Bahan Bakar ....................................
67
4.5.1. Tangki Bahan Bakar ..................................................................
67
4.6. Spesifikasi Pompa Pengadaan Air .......................................................
67
4.6.1. Pompa 01 (L-210) .....................................................................
67
4.6.2. Pompa 02 (L-211) ......................................................................
67
4.6.3. Pompa 03 (L-212) .....................................................................
68
4.6.4. Pompa 04 (L-213) ......................................................................
68
4.6.5. Pompa 05 (L-214) ......................................................................
68
BAB V. MANAJEMEN PERUSAHAAN
5.1. Bentuk Perusahaan ..............................................................................
70
5.2. Struktur Organisasi .............................................................................
70
5.3 Tugas dan Wewenang ..........................................................................
72
5.3.1. Pemegang Saham ......................................................................
72
5.3.2. Dewan Komisaris ......................................................................
72
x
5.3.3. Dewan Direksi ...........................................................................
73
5.3.4. Staff Ahli ...................................................................................
74
5.3.5. Kepala Bagian ...........................................................................
74
5.3.6. Kepala Seksi ..............................................................................
77
5.4 Sistem Kepegawaian dan Sistem Gaji ..................................................
77
5.5 Pembagian Jam Kerja Karyawan .........................................................
78
5.5.1. Karyawan Non Shift ..................................................................
78
5.5.2. Karyawan Shift ..........................................................................
78
5.6 Perincian Tugas dan Keahlian ..............................................................
79
5.6.1. Pembagian Jabatan ....................................................................
79
5.6.2. Perincian Jumlah Karyawan .......................................................
79
5.6.3. Sistem Gaji Pegawai ..................................................................
80
5.7 Kesejahteraan Sosial Karyawan ...........................................................
82
5.8 Manajemen Produksi ............................................................................
82
5.8.1. Perencanaan Produksi ...............................................................
82
5.8.2. Pengendalian Produksi ...............................................................
84
BAB VI. ANALISIS EKONOMI
6.1. Total Capital Investment ......................................................................
86
6.2. Working Capital ...................................................................................
87
6.3. Manufacturing Cost ..............................................................................
87
6.4. General Expanses .................................................................................
88
6.5. Analisa Ekonomi ..................................................................................
89
KESIMPULAN ...............................................................................................
92
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Diagram Alir Kualitatif ..............................................................
14
Gambar 2.2. Diagram Alir Kuantitatif Pabrik .................................................
15
Gambar 2.3. Tata Letak Pabrik .......................................................................
32
Gambar 5.1. Struktur Organisasi Perusahaan ..................................................
85
Gambar 6.1. Grafik Perhitungan Evaluasi Ekonomi ........................................
91
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1. Kebutuhan Magnesium Sulfat di Indonesia ...................................
2
Tabel 1.2. Pabrik Magnesium Sulfat yang Sudah Pernah Ada .......................
2
Tabel 2.1. ΔGᵒf masing-masing komponen .....................................................
11
Tabel 2.2. Arus Neraca Massa ........................................................................
16
Tabel 2.3. Neraca Massa Mixer........................................................................
16
Tabel 2.4. Neraca Massa Reaktor 1 ................................................................
17
Tabel 2.5. Neraca Massa Reaktor 2 .................................................................
18
Tabel 2.6. Neraca Massa Filter .......................................................................
18
Tabel 2.7. Neraca Massa Tangki Penetral .......................................................
19
Tabel 2.8. Neraca Massa Evaporator ...............................................................
19
Tabel 2.9. Neraca Massa Kristaliser ...............................................................
20
Tabel 2.10. Neraca Massa Filter .....................................................................
20
Tabel 2.11. Neraca Massa Rotary Dryer .........................................................
21
Tabel 2.12. Neraca Panas Mixer .....................................................................
21
Tabel 2.13. Neraca Panas Heat Exchanger .....................................................
22
Tabel 2.14. Neraca Panas Reaktor 1 ................................................................
22
Tabel 2.15. Neraca Panas Reaktor 2 ................................................................
23
Tabel 2.16. Neraca Panas Filter ......................................................................
24
Tabel 2.17. Neraca Panas Tangki Penetral ......................................................
24
Tabel 2.18. Neraca Panas Heat Exchanger .....................................................
25
Tabel 2.19. Neraca Panas Evaporator .............................................................
26
Tabel 2.20. Neraca Panas Heat Exchanger .....................................................
26
Tabel 2.21. Neraca Panas Kristaliser ..............................................................
27
Tabel 2.22. Neraca Panas Filter .......................................................................
27
Tabel 2.23. Neraca Panas Rotary Dryer ..........................................................
28
Tabel 2.24. Perincian Luas Tanah dan Bangunan Pabrik ...............................
29
Tabel 4.1. Kebutuhan Air untuk Air Pendingin ..............................................
58
Tabel 4.2. Kebutuhan Air untuk Steam ...........................................................
58
Tabel 4.3. Kebutuhan Air yang Digunakan untuk Proses ...............................
59
xiii
Tabel 5.1. Perincian Jumlah Karyawan ...........................................................
79
Tabel 5.2. Perincian Golongan dan Gaji .........................................................
81
Tabel 6.1. Fixed Capital Investment ...............................................................
86
Tabel 6.2. Working Capital .............................................................................
87
Tabel 6.3. Manufacturing Cost .......................................................................
87
Tabel 6.4. General Expanses ..........................................................................
88
xiv
INTISARI
Asam sulfat dan magnesium karbonat merupakan bahan baku yang
digunakan untuk membuat magnesium sulfat. Proses pembuatan magnesium
sulfat menggunakan dua reaktor CSTR yang dipasang seri. Fungsi dari
magnesium sulfat adalah sebagai conditioning agent pada tekstil jenis cotton dan
wool, campuran untuk obat jenis cathartic dan analgesik pada industri farmasi.
Reaksi berlangsung pada fase padat-cair, irreversible, eksotermis, dan isotermal
pada suhu 82ᵒC dan tekanan 1 atm. Ditinjau dari kondisi operasi, pabrik
magnesium sulfat termasuk pabrik berisiko rendah.
Magnesium karbonat yang diperlukan untuk pabrik ini sebanyak
2.015,9848 kg/jam dan asam sulfat sebanyak 2.164,0857 kg/jam. Pabrik ini juga
membutuhkan bahan pembantu berupa H2O sebanyak 1.457,0876 kg/jam dan
MgO sebanyak 141,2361 kg/jam. Produk berupa magnesium sulfat sebanyak
3.768,9394 kg/jam. Utilitas berupa penyediaan air sebesar 1.639,2944 kg/jam
yang diperoleh dari air sungai Brantas. Penyediaan steam 4.101,2003 kg/jam,
yang didapat dari boiler dengan bahan bakar solar sebesar 110,6033 liter/jam.
Kebutuhan udara tekan sebesar 71,064 m3/jam sedangkan untuk kebutuhan listrik
dipenuhi dari PLN dan generator set sebesar 150 kWh dengan bahan bakar solar
sebanyak 17,2 liter/jam. Pabrik magnesium sulfat didirikan di Gresik, Jawa Timur
kapasitas 30.000 ton/tahun dengan luas tanah 14.763 m2 dan jumlah karyawan
162 orang.
Pabrik direncanakan berdiri pada tahun 2020 beroperasi selama 330 hari
per tahun. Dari analisis ekonomi didapatkan pabrik ini menunjukkan keuntungan
sebelum pajak sebesar Rp 81.133.211.990 per tahun setelah dipotong pajak 50%
keuntungannya menjadi Rp 60.849.908.993 per tahun. Percent Return On
Investment (ROI) sebelum pajak 19,73% dan setelah pajak 14,80%, Pay Out Time
(POT) sebelum pajak 3,02 tahun dan setelah pajak 3,66 tahun. Break Even Point
(BEP) sebesar 52,99% dan Shut Down Point (SDP) sebesar 24,50%. Discounted
Cash Flow (DCF) sebesar 30,09%. Berdasarkan pertimbangan ROI, POT, BEP,
dan DCF untuk pabrik berisiko rendah perhitungannya memenuhi standar , maka
pabrik ini sangat layak untuk didirikan.
xv
TUGAS PRARANCANGAN PABRIK
MAGNESIUM SULFAT DARI MAGNESIUM KARBONAT
DAN ASAM SULFAT
KAPASITAS 30.000 TON PER TAHUN
Disusun sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh
Gelar Kesarjanaan Strata 1 Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Oleh :
Siti Nur Amanah
D 500 120 058
Dosen Pembimbing :
1. Rois Fatoni, S.T., M.Sc., Ph.D.
2. Emi Erawati, S.T., M.Eng.
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2017
ii
iii
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Wr. Wb.
Alhamdulillah segala puji bagi Allah yang telah melimpahkan rahmat dan
taufiknya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan rangkaian-rangkaian dalam
tugas prarancangan pabrik kimia sebagai skripsi ini yang berjudul “Prarancangan
Pabrik Magnesium Sulfat dari Magnesium Karbonat dan Asam Sulfat dengan
Kapasitas 30.000 Ton per Tahun”. Sholawat serta salam selalu tercurah kepada
Nabi Muhammad SAW.
Dalam penyusunan laporan skripsi ini, penulis telah mendapat bimbingan
serta pengarahan dari memulai sampai selesai dari berbagai pihak. Karena itu
penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada:
1. Bapak Rois Fatoni, ST, M. Sc, Ph. D, selaku Ketua Jurusan Teknik
Kimia, Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta serta
pembimbing 1 saya yang telah membantu dan mengarahkan jalannya
tugas akhir ini.
2. Ibu Emi Erawati, S.T, M. Eng selaku pembimbing 2 saya yang
senantiasa bersabar dan bersedia membantu dalam skripsi ini.
3. Keluarga tercinta yang selalu memberikan dorongan moral, tekanan, dan
financial: Bapak, Ibu (Alm), Mas Mus, Mas Win, dan Mbak Ela.
4. Sanjaya Putra Perdana yang telah bersedia menjadi partner pengerjaan
skripsi.
5. Yaka Fitra Pandu yang telah memberikan semangat dari awal hingga
berakhirnya skripsi ini.
6. Teman-teman piknik Zahra, Endah, Norma, Fani, Dyah, Danang, Adit,
Deni,Tiara, Riska.
7. Teman-teman angkatan 2012 yang saling dukung mendukung, bahu
membahu ikut membantu memecahkan masalah yang buntu, see you on
top guys.
Penyusun menyadari dalam penyusunan laporan tugas akhir ini masih
terdapat banyak kekurangan-kekurangan, karenanya kritik dan saran yang
iv
v
MOTTO
Sebuah tantangan akan selalu menjadi beban jika hanya dipikirkan. Sebuah citacita juga akan menjadi beban jika hanya dipikirkan
Kegagalan adalah kesempatan untuk memulai kembali
Tidak ada hal yang sia-sia, karena ilmu akan bermanfaat pada waktunya
vi
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL .......................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN .........................................................................
ii
KATA PENGANTAR .....................................................................................
iv
MOTTO ...........................................................................................................
vi
DAFTAR ISI ...................................................................................................
vii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
xii
DAFTAR TABEL ...........................................................................................
xiii
INTISARI ........................................................................................................
xv
BAB I. PENDAHULUAN
1.1. Latar belakang ......................................................................................
1
1.2. Kapasitas Prarancangan Pabrik ............................................................
1
1.2.1. Proyeksi Kebutuhan Magnesium Sulfat di Indonesia ................
1
1.2.2. Ketersediaan Bahan Baku ..........................................................
2
1.2.3. Kapasitas Pabrik yang Sudah Pernah Ada ................................
2
1.3. Lokasi Pabrik .......................................................................................
3
1.4. Tinjauan Pustaka .................................................................................
4
1.4.1. Macam-Macam Proses ...............................................................
4
1.4.2. Kegunaan Produk .......................................................................
5
1.4.3. Sifat Fisika dan Sifat Kimia Bahan Baku dan Produk ...............
6
BAB II. DESKRIPSI PROSES
2.1. Sifat dan Spesifikasi Bahan Baku dan Produk ....................................
9
2.1.1. Bahan baku .................................................................................
9
2.1.2. Bahan pembantu .........................................................................
9
2.1.3. Produk ........................................................................................
9
2.2. Konsep Proses .....................................................................................
10
2.2.1. Kondisi Operasi ..........................................................................
10
2.2.2. Sifat Reaksi ................................................................................
10
2.2.3. Tinjauan Kinetika Reaksi ...........................................................
12
vii
2.3. Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses ...........................................
12
2.3.1. Diagram Alir Proses ..................................................................
12
2.3.2. Tahapan Proses ..........................................................................
12
2.4. Diagram Alir Neraca Massa dan Neraca Energi .................................
16
2.4.1. Diagram Alir Neraca Massa ......................................................
16
2.4.2. Diagram Alir Neraca Energi ......................................................
21
2.5. Lay Out Pabrik dan Peralatan ...............................................................
28
2.5.1. Lay Out Pabrik ..........................................................................
28
2.5.2. Lay Out Peralatan ......................................................................
30
BAB III. SPESIFIKASI PERALATAN PROSES
3.1. Tangki .................................................................................................
33
3.1.1. Tangki Penyimpanan Bahan Baku Asam Sulfat .......................
33
3.1.2. Tangki Penyimpanan Bahan Baku Air ......................................
33
3.2. Silo ......................................................................................................
34
3.2.1. Silo MgCO3 ...............................................................................
34
3.2.2. Silo MgO ...................................................................................
35
3.3. Mixer ...................................................................................................
35
3.4. Reaktor ................................................................................................
36
3.5. Filter ....................................................................................................
37
3.5.1. Filter 1 .......................................................................................
37
3.5.2. Filter 2 .......................................................................................
37
3.5.3. Filter 3 .......................................................................................
38
3.6. Tangki Penetral ...................................................................................
38
3.7. Evaporator ..........................................................................................
39
3.8. Cristallizer ..........................................................................................
39
3.9. Rotary Dryer .......................................................................................
40
3.10. Heat Exchanger .................................................................................
41
3.10.1. Heat Exchanger 1 ....................................................................
41
3.10.2. Heat Exchanger 2 ....................................................................
41
3.10.3. Heat Exchanger 3 ....................................................................
42
3.11. Belt Conveyor ....................................................................................
42
viii
3.11.1. Belt Conveyor 01 .....................................................................
42
3.11.2. Belt Conveyor 02 .....................................................................
43
3.11.3. Belt Conveyor 03 .....................................................................
43
3.11.4. Belt Conveyor 04 .....................................................................
44
3.12. Bucket Elevator ..................................................................................
44
3.12.1. Bucket Elevator 01 ..................................................................
44
3.12.2. Bucket Elevator 02 ..................................................................
45
3.12.3. Bucket Elevator 03 ..................................................................
45
3.12.4. Bucket Elevator 04 ..................................................................
46
3.13. Hopper ...............................................................................................
46
3.13.1. Hopper 01 ...............................................................................
46
3.13.2. Hopper 02 ...............................................................................
47
3.13.3. Hopper 03 ...............................................................................
47
3.13.4. Hopper 04 ...............................................................................
48
3.14. Pompa.................................................................................................
49
3.14.1. Pompa 01 ................................................................................
49
3.14.2. Pompa 02 ................................................................................
49
3.14.3. Pompa 03 ................................................................................
49
3.14.4. Pompa 04 ................................................................................
50
3.14.5. Pompa 05 ................................................................................
50
3.14.6. Pompa 06 ................................................................................
51
3.14.7. Pompa 07 ................................................................................
51
3.14.8. Pompa 08 ................................................................................
51
3.14.9. Pompa 09 ................................................................................
52
3.14.10. Pompa 10 ..............................................................................
52
BAB IV. UNIT UTILITAS DAN LABORATORIUM
4.1. Utilitas ..................................................................................................
53
4.1.1. Unit Air .....................................................................................
53
4.1.1.1. Pengolahan Air .............................................................
54
4.1.1.2. Kebutuha Air .................................................................
58
4.1.2. Unit Listrik ................................................................................
60
ix
4.1.3. Unit Steam .................................................................................
60
4.1.4. Unit Bahan Bakar .......................................................................
60
4.2. Unit Pengolahan Limbah .....................................................................
61
4.3. Laboratorium ........................................................................................
61
4.4. Spesifikasi Peralatan Pengadaan Air ....................................................
63
4.4.1. Saringan Kasar ..........................................................................
63
4.4.2. Bak Pengendap ..........................................................................
63
4.4.3. Tangki Flokulator ......................................................................
63
4.4.4. Clarifier .....................................................................................
64
4.4.5. Sand Filter .................................................................................
64
4.4.6. Bak Penampung Sementara .......................................................
64
4.4.7. Bak Penampung Air Bersih .......................................................
65
4.4.8. Tangki Klorinasi ........................................................................
65
4.4.9. Kation Exchanger ......................................................................
65
4.4.10. Anion Exchanger .....................................................................
66
4.4.11. Deaerator ................................................................................
66
4.4.12. Tangki Air Umpan Boiler .......................................................
66
4.5. Spesifikasi Peralatan Pengadaan Bahan Bakar ....................................
67
4.5.1. Tangki Bahan Bakar ..................................................................
67
4.6. Spesifikasi Pompa Pengadaan Air .......................................................
67
4.6.1. Pompa 01 (L-210) .....................................................................
67
4.6.2. Pompa 02 (L-211) ......................................................................
67
4.6.3. Pompa 03 (L-212) .....................................................................
68
4.6.4. Pompa 04 (L-213) ......................................................................
68
4.6.5. Pompa 05 (L-214) ......................................................................
68
BAB V. MANAJEMEN PERUSAHAAN
5.1. Bentuk Perusahaan ..............................................................................
70
5.2. Struktur Organisasi .............................................................................
70
5.3 Tugas dan Wewenang ..........................................................................
72
5.3.1. Pemegang Saham ......................................................................
72
5.3.2. Dewan Komisaris ......................................................................
72
x
5.3.3. Dewan Direksi ...........................................................................
73
5.3.4. Staff Ahli ...................................................................................
74
5.3.5. Kepala Bagian ...........................................................................
74
5.3.6. Kepala Seksi ..............................................................................
77
5.4 Sistem Kepegawaian dan Sistem Gaji ..................................................
77
5.5 Pembagian Jam Kerja Karyawan .........................................................
78
5.5.1. Karyawan Non Shift ..................................................................
78
5.5.2. Karyawan Shift ..........................................................................
78
5.6 Perincian Tugas dan Keahlian ..............................................................
79
5.6.1. Pembagian Jabatan ....................................................................
79
5.6.2. Perincian Jumlah Karyawan .......................................................
79
5.6.3. Sistem Gaji Pegawai ..................................................................
80
5.7 Kesejahteraan Sosial Karyawan ...........................................................
82
5.8 Manajemen Produksi ............................................................................
82
5.8.1. Perencanaan Produksi ...............................................................
82
5.8.2. Pengendalian Produksi ...............................................................
84
BAB VI. ANALISIS EKONOMI
6.1. Total Capital Investment ......................................................................
86
6.2. Working Capital ...................................................................................
87
6.3. Manufacturing Cost ..............................................................................
87
6.4. General Expanses .................................................................................
88
6.5. Analisa Ekonomi ..................................................................................
89
KESIMPULAN ...............................................................................................
92
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Diagram Alir Kualitatif ..............................................................
14
Gambar 2.2. Diagram Alir Kuantitatif Pabrik .................................................
15
Gambar 2.3. Tata Letak Pabrik .......................................................................
32
Gambar 5.1. Struktur Organisasi Perusahaan ..................................................
85
Gambar 6.1. Grafik Perhitungan Evaluasi Ekonomi ........................................
91
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1. Kebutuhan Magnesium Sulfat di Indonesia ...................................
2
Tabel 1.2. Pabrik Magnesium Sulfat yang Sudah Pernah Ada .......................
2
Tabel 2.1. ΔGᵒf masing-masing komponen .....................................................
11
Tabel 2.2. Arus Neraca Massa ........................................................................
16
Tabel 2.3. Neraca Massa Mixer........................................................................
16
Tabel 2.4. Neraca Massa Reaktor 1 ................................................................
17
Tabel 2.5. Neraca Massa Reaktor 2 .................................................................
18
Tabel 2.6. Neraca Massa Filter .......................................................................
18
Tabel 2.7. Neraca Massa Tangki Penetral .......................................................
19
Tabel 2.8. Neraca Massa Evaporator ...............................................................
19
Tabel 2.9. Neraca Massa Kristaliser ...............................................................
20
Tabel 2.10. Neraca Massa Filter .....................................................................
20
Tabel 2.11. Neraca Massa Rotary Dryer .........................................................
21
Tabel 2.12. Neraca Panas Mixer .....................................................................
21
Tabel 2.13. Neraca Panas Heat Exchanger .....................................................
22
Tabel 2.14. Neraca Panas Reaktor 1 ................................................................
22
Tabel 2.15. Neraca Panas Reaktor 2 ................................................................
23
Tabel 2.16. Neraca Panas Filter ......................................................................
24
Tabel 2.17. Neraca Panas Tangki Penetral ......................................................
24
Tabel 2.18. Neraca Panas Heat Exchanger .....................................................
25
Tabel 2.19. Neraca Panas Evaporator .............................................................
26
Tabel 2.20. Neraca Panas Heat Exchanger .....................................................
26
Tabel 2.21. Neraca Panas Kristaliser ..............................................................
27
Tabel 2.22. Neraca Panas Filter .......................................................................
27
Tabel 2.23. Neraca Panas Rotary Dryer ..........................................................
28
Tabel 2.24. Perincian Luas Tanah dan Bangunan Pabrik ...............................
29
Tabel 4.1. Kebutuhan Air untuk Air Pendingin ..............................................
58
Tabel 4.2. Kebutuhan Air untuk Steam ...........................................................
58
Tabel 4.3. Kebutuhan Air yang Digunakan untuk Proses ...............................
59
xiii
Tabel 5.1. Perincian Jumlah Karyawan ...........................................................
79
Tabel 5.2. Perincian Golongan dan Gaji .........................................................
81
Tabel 6.1. Fixed Capital Investment ...............................................................
86
Tabel 6.2. Working Capital .............................................................................
87
Tabel 6.3. Manufacturing Cost .......................................................................
87
Tabel 6.4. General Expanses ..........................................................................
88
xiv
INTISARI
Asam sulfat dan magnesium karbonat merupakan bahan baku yang
digunakan untuk membuat magnesium sulfat. Proses pembuatan magnesium
sulfat menggunakan dua reaktor CSTR yang dipasang seri. Fungsi dari
magnesium sulfat adalah sebagai conditioning agent pada tekstil jenis cotton dan
wool, campuran untuk obat jenis cathartic dan analgesik pada industri farmasi.
Reaksi berlangsung pada fase padat-cair, irreversible, eksotermis, dan isotermal
pada suhu 82ᵒC dan tekanan 1 atm. Ditinjau dari kondisi operasi, pabrik
magnesium sulfat termasuk pabrik berisiko rendah.
Magnesium karbonat yang diperlukan untuk pabrik ini sebanyak
2.015,9848 kg/jam dan asam sulfat sebanyak 2.164,0857 kg/jam. Pabrik ini juga
membutuhkan bahan pembantu berupa H2O sebanyak 1.457,0876 kg/jam dan
MgO sebanyak 141,2361 kg/jam. Produk berupa magnesium sulfat sebanyak
3.768,9394 kg/jam. Utilitas berupa penyediaan air sebesar 1.639,2944 kg/jam
yang diperoleh dari air sungai Brantas. Penyediaan steam 4.101,2003 kg/jam,
yang didapat dari boiler dengan bahan bakar solar sebesar 110,6033 liter/jam.
Kebutuhan udara tekan sebesar 71,064 m3/jam sedangkan untuk kebutuhan listrik
dipenuhi dari PLN dan generator set sebesar 150 kWh dengan bahan bakar solar
sebanyak 17,2 liter/jam. Pabrik magnesium sulfat didirikan di Gresik, Jawa Timur
kapasitas 30.000 ton/tahun dengan luas tanah 14.763 m2 dan jumlah karyawan
162 orang.
Pabrik direncanakan berdiri pada tahun 2020 beroperasi selama 330 hari
per tahun. Dari analisis ekonomi didapatkan pabrik ini menunjukkan keuntungan
sebelum pajak sebesar Rp 81.133.211.990 per tahun setelah dipotong pajak 50%
keuntungannya menjadi Rp 60.849.908.993 per tahun. Percent Return On
Investment (ROI) sebelum pajak 19,73% dan setelah pajak 14,80%, Pay Out Time
(POT) sebelum pajak 3,02 tahun dan setelah pajak 3,66 tahun. Break Even Point
(BEP) sebesar 52,99% dan Shut Down Point (SDP) sebesar 24,50%. Discounted
Cash Flow (DCF) sebesar 30,09%. Berdasarkan pertimbangan ROI, POT, BEP,
dan DCF untuk pabrik berisiko rendah perhitungannya memenuhi standar , maka
pabrik ini sangat layak untuk didirikan.
xv